汽车轻量化成为21世纪汽车技术的前沿和热点，大量轻质材料在车身上的使用对于整车的轻量化起着举足轻重的作用。对汽车车身多材料结构而言，要求两种不同类型的材料（如钢-铝、铸铁-铝、铝-镁等）进行连接，其中钢铝异种材料两者之间的固溶度很低，物理、化学性能差异明显，易生成FeAl脆性金属间化合物。钢/铝性质上的差异决定了用常规熔焊方法很难实现二者连接，激光焊成为钢铝连接的重要方法。本文针对FeAl脆性金属间化合物影响激光焊接接头力学性能这一关键科学问题，将第一性原理计算方法应用于激光焊接领域，从FeAl金属间化合物的微观结构、物理性质与宏观性能的对应因果关系出发，建立分析评估本征力学性质相对应的物理量，分析元素添加对FeAl金属间化合物脆性行为影响，找出改善FeAl金属间化合物脆性方面有所作为的特殊元素，揭示本征力学性质差异与其对应体系电子结构根源的内在关联，在此基础上，选取汽车车身用镀锌钢与6016铝合金为研究对象，开展钢/铝有无夹层金属添加激光搭接焊对比试验，通过工艺参数的分析与优化，利用卧式金相显微镜、电子显微硬度仪、扫描电镜、X射线衍射、微机控制电子万能试验机等手段研究了焊接接头各区域的金相组织、显微硬度、断口形貌、主要物相与接头力学性能，研究结果期望为激光焊接多材料车身结构提供重要的理论指导和技术支持。计算了Fe₈Al₈及（Fe₇X）Al₈（X=Pb、Sn、Ti、Cu、Mn、Si、Zn）超胞模型的弹性模量与电子结构，发现FeAl金属间化合物为脆性相的电子结构根源在于Fe的sd态与Al的sp态存在电子轨道杂化，为明显的共价键特征；FeAl合金化后，脆性降低，顺序依次为（Fe₇Pb）Al₈、（Fe₇Sn）Al₈、（Fe₇Ti）Al₈、（Fe₇Cu）Al₈、（Fe₇Mn）Al₈、（Fe₇Si）Al₈、（Fe₇Zn）Al₈、Fe₈Al₈，其中Pb合金化降低脆性效果最好；合金化导致FeAl化合物脆性存在差异的电子结构根源在于体系共价键与离子键的复合作用。选取降脆性效果较好的Cu和最好的Pb，对1.2mm厚DC56D+ZF镀锌钢和1.15mm厚6016铝合金试件进行了加入中间夹层Cu和Pb的激光搭接焊试验。通过调整焊接工艺参数获得最佳焊接成形，发现夹层的加入，改变了钢铝界面的元素分布、物相组成及微观组织形态；对降低脆性效果最好的Pb而言，焊接接头除生成Fe-Al、Mg-Zn金属间化合物外，还产生了新的金属间化合物Mg2Pb，由于Mg2Pb具有良好的延性与塑性，高温条件下，结构比FeAl金属间化合物稳定，利于抑制FeAl金属间化合物的生成，因此Pb合金化改善了焊缝金属的力学性能。