铝、镁等轻质合金由于密度低、比强度高等优点成为重要的轻量化结构材料。铝镁异种合金结构在使用传统熔化焊方法焊接时,焊缝中经常会产生孔洞缺陷和生成铝镁金属间化合物（Intermetallic compounds,IMCs）,严重恶化接头性能。搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）作为一种新型固相连接方法,由于热输入低,可以有效避免或减缓熔化焊相关的缺陷,提高焊接质量。本课题采用FSW技术开展了铝镁异种连接试验工艺探索和接头组织性能研究。本课题使用3mm厚的AZ31镁合金和7003铝合金进行搅拌摩擦搭接焊试验。首先研究了不加中间层时不同焊接工艺参数（旋转速度、行进速度、压下量）对搭接接头成型质量、微观组织及力学性能的影响,最优工艺参数确定为:搅拌头旋转速度950rpm,行进速度为30mm/min,压下量为0.6mm。研究发现,搅拌区底部分布着大量网格状Al12Mg17IMCs,硬度值最高为144.8HV。当旋转速度增加、行进速度增加或压下量增大时,接头有效板厚（Effective sheet thickness,EST）减小,有效搭接宽度（Effective lap width,ELW）增大,有效承载面积变大,拉剪强度大小与有效承载面积呈现正相关,最大值为66.9MPa,断裂方式为解理脆性断裂。其次,本课题在不加中间层的常规接头最优参数的基础上,通过添加Zn中间层辅助工艺,变换Zn中间层厚度研究Zn含量对铝镁接头组织和性能的影响。研究发现,当Zn层厚度为0.05mm时,接头成型质量优良,搅拌区底部均匀分布着细小的Mg-Zn及Al-Mg-Zn IMCs,硬度值最高为122.5HV。EST最大值为1.63mm,ELW最大值为5.5mm,相较常规接头分别提高了0.36mm和0.86mm,拉剪强度最大值为84.7MPa,拉剪强度提升的原因一方面是搅拌区内生成的均匀细小的Mg-Zn及Al-Mg-Zn IMCs取代了之前连续分布的Al-Mg IMCs,另一方面是有效承载面积的增大,断裂方式为解理脆性断裂。最后,本课题通过添加Sn中间层辅助工艺,变换Sn中间层厚度研究Sn含量对铝镁接头组织和性能的影响。研究发现,Sn层辅助下最优FSW工艺参数为旋转速度300rpm,行进速度为30mm/min,压下量为0.7mm,Sn层厚度为0.1mm。此参数下,搅拌区硬度值最高为128.5HV,拉剪强度测试结果最大值为82.9MPa,拉剪强度提升的原因一方面是搅拌区内存在大量铝基体条带增强了铝镁母材之间的机械咬合作用,另一方面是搅拌区生成的均匀细小的Mg2Sn导致Al-Mg IMCs的生成变得困难,接头断裂方式为解理脆性断裂。相较常规接头,Sn的加入减少了焊接所需能量。