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随着人们对节能减排的逐渐重视,镁合金在汽车工业的应用范围正在逐渐扩大。而钢铁在汽车车身的制造中仍然占据主要地位,如何实现镁/钢异种金属的优质可靠连接成为人们关注的焦点。本课题组前期通过添加Cu-Zn、Ni夹层实现了较高强度的镁/钢对接熔化焊连接,但焊接工艺复杂,而且无法完全解决镁合金的蒸发烧损问题,稳定性及可靠性差,离实际应用还有一定的差距。为了简化焊接工艺同时解决镁合金蒸发烧损严重以及焊接过程稳定性差的问题,本文采用激光-TIG电弧复合热源作为焊接热源,通过直接添加AZ61镁合金焊丝的方法探索镁/钢对接熔化焊的可行性并对其界面连接行为进行研究。本文首先进行了镁/钢直接对接熔化焊的可行性探索,发现焊漏缺陷是影响焊接接头质量的主要问题。随后在保持焊接速度恒为800 mm/min的情况下对镁/钢冷填丝对接单面熔化焊的基本工艺参数进行了探索,得到优化的工艺参数如下：激光离焦量为-1.0mm,激光脉宽为3ms,激光频率为30Hz,焊接模式为激光在前、电弧在后、前送丝,钨极高度为1.5mm,焊接电流为50A,热源间距为1.5mm,送丝速度为1.4m/min,焊枪保护气流量为14L/min,背面保护气流量为8L/min。在上述基础上,采用不同的激光功率进行了镁/钢冷填丝对接单面熔化焊实验,发现焊接过程中的热输入对镁/钢界面的结合有重要影响。当激光功率过低时,对接界面处的温度较低,钢的熔化量较少,此时无法实现镁/钢的良好连接,界面处将会产生裂纹缺陷；当激光功率过高时,此时虽然能够得到单面焊双面成型的焊接接头,但由于镁、钢之间的物理化学性质差异巨大,界面处同样会产生裂纹缺陷；当激光功率合适时,对接界面处的温度不至于过高,此时钢既能发生一定的熔化,同时又能与熔化的镁合金实现良好结合,但无法获得完全熔透的镁/钢焊接接头。之后通过调整复合热源的作用位置来改变对两种母材的热输入,但仍未能获得良好的镁/钢对接单面熔化焊接接头。在镁／钢对接单面熔化焊的基础上,采用激光-TIG电弧复合冷填丝对接双面熔化焊工艺获得了成形良好、界面结合紧密的镁/钢异种金属焊接接头。未去除余高的焊接接头的平均抗拉载荷为3.13kN；接头沿着镁/钢界面发生断裂,断口形貌呈现典型的准解理断裂特征。焊缝区组织主要为α-Mg固溶体,同时还有一定量的Mg17Al12金属间化合物。在镁与钢的对接界面处以元素扩散连接为主,而远离对接界面的接头上下表面则是以镁合金在钢基体的润湿铺展实现连接。