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搅拌摩擦搭接焊(Friction stir lap welding,FSLW)作为一种固相焊接技术,被广泛应用于Mg/Al异种金属的连接。Mg/Al异种金属焊接过程中界面处不可避免的生成金属间化合物(intermetallic compounds,IMCs)。IMCs的含量、分布是影响搭接接头组织与性能的关键因素。因此,本文在空气中进行AZ31Mg/6061Al FSLW工艺参数优化基础上,对搭接界面Mg/Al IMCs的生成及演变进行机理分析。并通过添加中间层Zn箔以及水下搅拌摩擦搭接焊(Submerged friction stir lap welding,SFSLW)来抑制IMCs的生成,改善焊接接头组织和力学性能。主要研究结论如下:空气中Mg/Al FSLW工艺研究中得出,选用带螺纹圆锥型搅拌针,镁合金置于上板且位于前进侧,压下量为0.2 mm0.25 mm时,可获得无缺陷焊接接头;当搅拌针为长针(5.5 mm)时,选取较小的旋转速度和焊接速度,且在焊接参数750r/min,23.5 mm/min下接头力学性能达到最优;当搅拌针为短针(3.8 mm)时,选取较大的旋转速度和焊接速度搭接接头成型性较好,且在1180 r/min,47.5 mm/min时搭接接头力学性能最佳。经分析得知焊合区过渡层组织主要为Mg、Al、Al12Mg17(γ)以及Al3Mg2(β)组成,其中γ靠近Mg侧为不连续网状分布,β呈带状分布在靠近Al侧界面处;断裂发生在Mg/Al接头界面过渡层IMCs。在搅拌针选取短针时,添加中间层Zn可有效阻隔Mg/Al异种金属FSLW过程中Mg/Al IMCs的生成,在界面近Mg侧生成白色网状组织MgZn2和MgZn等共晶组织,近Al侧生成Al-Zn固溶体组织。采用长针在焊接参数750 r/min,23.5mm/min和采用短针在1180 r/min,47.5 mm/min在循环水介质条件下,进行Mg/Al异种金属FSLW可减少界面Mg/Al IMCs的生成量及改善IMCs的分布形态,改善搭接接头微观组织和剪切性能。通过结合水下焊接和添加中间层Zn箔双重因素,在焊接参数为1180 r/min;47.5 mm/min,采用短针进行FSLW,所获得的Mg/Al接头成型性好且剪切性再次得到提高,约为5.6 kN。