含二十面体准晶相(IQC)或长周期堆垛有序相(LPSO)的镁合金具有优良的室温和高温力学性能,备受材料研究者和工业界的关注。铸态镁合金中的IQC相和LPSO相通常比较粗大,并且主要分布在晶界上。剧烈塑性变形(SPD)技术是实现细化合金组织的有效途径。其中,搅拌摩擦焊/加工(FSW/FSP)作为一种非常有效的固态连接/加工技术,得到了广泛的应用。近年来,采用搅拌摩擦法成功地焊接或加工了含IQC或LPSO的镁合金。然而,目前对于含IQC相与含LPSO相的镁合金的异种搅拌摩擦焊还没有较为全面的研究。本论文将含准晶相的Mg95.8Zn3.6Gd0.6与含长周期相的Mg97Cu1Y2(at.%)铸态镁合金进行异种搅拌摩擦焊。采用了多种电子显微学方法对FSW过程中的微观组织演变进行了细致的分析,重点研究了焊接接头焊核区IQC相和LPSO相在FSW高应变速率作用下材料剧烈塑性变形和混合过程中的演变。通过拉伸和显微硬度测试了FSW焊核的力学性能,分析了 FSW过程中的组织演变对力学性能的影响,为异种镁合金的搅拌摩擦焊的研究提供参考。对FSW过程中的微观组织演变的研究表明:在适当的工艺参数下进行异种镁合金FSW,可以获得无宏观缺陷的焊接接头。焊接接头可以分为焊核区、热机械影响区和母材。在焊核区形成了由两种组织交替分布的洋葱环层状结构,交替分布的组织层分别来源于发生明显细化的两种母材合金。FSW过程中,焊核区的母材在高应变速率下,发生复杂的流动,动态再结晶使得晶粒细化。此外,粗大的准晶相颗粒被破碎,大部分破碎的准晶颗粒转变为立方结构的W相颗粒,18R-LPSO板条断裂并转变为细小的14H-LPSO板条。细小的W相颗粒和14H-LPSO相与周围的镁基体往往不存在特定的取向关系。元素分析表明,焊核区中不同层之间存在元素扩散。另外,在两侧热机械影响区,也观察到少量IQC相和LPSO相发生了相变和转变。对FSW焊核区的力学性能的研究表明:FSW接头焊核区的显微硬度值比铸态母材合金中镁基体的显微硬度值高,焊核区的抗拉强度约为415.4 MPa,断裂伸长率约为27.8%,均超过了两种铸态母材合金。研究表明,焊核区微观组织的细化对性能提高有重要影响。此外,异种FSW焊核区中由富颗粒层和富LPSO层交替分布而成的洋葱环层状复合结构,也有利于焊核区硬度、抗拉强度及延伸率的同时提高。