为了节省能源、提高材料的回收利用率,轻量化的铝合金和镁合金材料正在被广泛应用于汽车工业等领域。但是,由于两种材料性能存在着比较大的差异,传统的焊接方法会产生很多金属间化合物(IMCs),大量的金属间化合物会对材料性能产生十分不利的影响。其它的连接方法也存在很多问题。本文选用6061铝合金和NZ30K镁合金作为试验材料,设计了一种新型的无针搅拌头,采用三段式下压法完成搅拌摩擦点焊(FSSW),共进行了18组不同焊接参数的试验,并对焊接接头的微观组织、力学性能等进行了分析。试验结果表明,对于本试验所采用的铝、镁异种合金搅拌摩擦点焊工艺,基本能够实现无匙孔的连接。从宏观形貌上来看,焊接接头的组织是对称的。在转速为600 rpm时都会产生孔洞缺陷,在转速为2100 rpm时,两块板材之间都会产生缝隙。从微观组织上分析,焊核区晶粒十分细小,其尺寸约为2μm,因为此区域发生了动态再结晶;热机械影响区的材料发生变形,且晶粒尺寸比焊核区大,约为4.2μm;热影响区晶粒尺寸和母材相比没有明显变化。对于搅拌摩擦点焊过程中材料的流动,下压过程中由于轴肩与母材摩擦生热,塑性材料不断流入螺旋型凹槽内;回抽过程中,凹槽内的材料向两边流动,填满焊接接头从而消除匙孔。对于力学性能的研究表明,对于焊接接头的显微硬度值,随着旋转速度的增加,材料流动越充分,各层组织之间差别越小,则显微硬度值分布越均匀;有些硬度值发生突变,达到了250 HV,是因为生成了金属间化合物。此外,通过对力学性能的研究表明,下压量相同的时候,室温剪切拉伸力在旋转速度为1800 rpm的时候力学性能最高;当旋转速度一定的时候,下压量分别为0.3 mm、0.5 mm、0.7 mm时,剪切拉伸性能最好,达到了2400 N。对焊接接头的断口进行分析,断裂总是发生在金两种材料之间的结合层。