镁合金具有密度小、比强度高、比弹性模量大、消震性及承受冲击载荷能力强等优点，在工业生产中具有广阔应用前景。而钢仍是目前应用最广泛的结构材料。材料的发展历史证明，任何先进材料的广泛应用不仅取决于其自身的性能特点，而且也依赖于其自身及与其他异种金属连接技术的进步。实现镁/钢异种金属的可靠连接有利于促进镁合金的广泛应用。但是，由于镁与钢之间较大的物理、化学性质差异，实现镁/钢异种金属的可靠连接在目前仍存在很大困难。迄今为止，已有研究人员开展镁/钢激光焊、激光-TIG焊、搅拌摩擦焊等研究工作，并取得了一定的进展。MIG焊是工业领域广泛应用的焊接技术，但迄今为止，尚未见镁/钢异种金属MIG焊的研究报道。因此，本课题研究具有重要的理论意义和实用价值。本文采用8mm、3mm厚的AZ31B镁合金和Q235低碳钢板、MIG焊接方法及镁合金焊丝，较系统地研究了MIG焊接参数对焊缝成形、熔深及熔宽的影响；镁合金/钢异种金属的焊接性；镁/钢MIG焊接接头的微观组织及力学性能等。研究结果表明，镁合金/低碳钢的焊接性很差，8mm板的镁/钢MIG焊很难实现可靠的连接。采用添加Cu中间层的方法可一定程度改善镁/钢的结合性能。焊接过程中，镁合金母材熔化，低碳钢母材未熔化；接头上部的Cu中间层完全熔化，接头下部的Cu中间层部分熔化，本质上属MIG熔-钎焊范畴。SEM、EDS及XRD分析表明，镁/钢界面存在元素的互扩散，Al元素在界面处富集；焊缝区主要由α-Mg相构成；接头上部镁/钢界面区焊缝一侧的微观组织主要为α-Mg和Mg2Cu相；接头下部镁/钢界面区焊缝一侧的微观组织主要由Mg2Cu相、Cu-Al-Mg共晶体以及Cu-Mg-Al三元金属间化合物组成；接头易产生裂纹、气孔、氧化等焊接缺陷。Cu中间层的主要作用在于促进界面反应、实现冶金结合。研究发现，焊接过程中镁/钢的界面温度对结合性能具有明显的影响，加热高温区易实现连接，而低温区无法实现连接。3mm板镁/钢MIG焊研究结果表明，薄板更有利于实现镁/钢异种金属的连接；焊接参数及焊缝Al含量等对焊缝成形、镁/钢界面微观组织及接头力学性能具有明显的影响。随着焊接线能量或焊接速度的增加，接头抗拉强度均呈现先增大后减小的趋势。焊接线能量为2230～2430J/cm、焊接速度为0.65～0.70m/min时，焊缝成形良好，接头最大抗拉强度为121MPa。SEM、EDS及XRD分析表明，在电弧直接作用的高温区镁/钢界面形成了连续、致密的反应层，而偏离高温区的界面处反应层是不连续的；随着焊缝Al含量的增加，镁/钢界面反应层厚度增加，界面结合性能得到改善，接头抗拉强度随之提高，采用含Al量为6.6wt.%的镁合金焊丝，镁/钢异种金属焊接接头的平均抗拉强度为125MPa。此外，本文还研究探讨了Al元素的作用机理。