铝/钢复合结构结合了两种金属的优势,具有质量轻、强度高等特点,可广泛应用于航空航天、新能源汽车等众多领域。然而,由于两者热物理性能差异巨大,铝/钢异种金属搅拌摩擦焊接容易出现孔洞、隧道等缺陷。采用辅助外场能量搅拌摩擦焊接方法可有效解决该问题,但会导致金属间化合物过度生长、界面结合强度降低、焊接局部应力增加等关键难题,这成为该技术进一步发展的瓶颈。为此,本课题提出一种永磁体涡流耦合搅拌摩擦焊接（ECT-FSW）新方法,选择厚度为1.0 mm的6061-T6铝合金和0.9 mm的316L不锈钢作为研究对象。结合数值模拟手段进行电气物理量的优化设计,对汇聚电流和电磁搅拌力的行为调控。通过开展工艺试验,获取铝/钢异种金属高转速搅拌焊接工艺特征,验证并分析了汇聚电流对接头结构塑化的影响,阐明了复合电磁力对接头组织的行为机理。具体进行以下几个方面的研究:通过Maxwell瞬态仿真永磁体涡流电气物理量等因素对铝/钢异种金属焊接区域汇聚电流与电磁力的影响。在最优电气物理参量下焊接区脉冲式汇聚电流峰值可达45A/mm~2;传递的电磁力峰值可达11 N/cm~3,相同轴径向距离同等体积的铝合金所受电磁力至少为不锈钢的4倍。局部体积传递的电磁力是一种类椭圆运动的向心力而不是类圆周运动的向心力（体积力）。由于高速运动的自由电子从铝合金撞击到散射源增加的不锈钢,导致电能对不锈钢做功。设计了初步工艺试验,探索铝/钢异种金属高转速搅拌摩擦焊接工艺特征。以拉伸性能为实验指标,使用L9（3~3）正交实验方案,获取最佳工艺参数。依据扫描电镜分析,相同焊接热输入条件下（金属间化合物层厚度相同）,接头强度与金属间化合物的物相相关。虽然超高转速形成的富铁相结合强度更高,但降低焊接过程轴向力,导致超高转速接头易在焊核区形成孔洞、隧道等缺陷,严重降低力学性能。基于铝/钢异种金属高转速搅拌摩擦焊接耦合永磁体涡流。通过测量耦合磁涡流在板材上方空转（纯电阻电路）与焊接过程的温升变化,根据理论计算得出汇聚电流产生热效应与电致塑性效应。此外,由于接头不同区域应变速率不同,导致在搅拌区主要产生热效应,形成微米级不锈钢颗粒。在前进侧主要产生电致塑性效应,塑化了前进侧不锈钢。因此,ECT-FSW加强了焊接过程轴向力的稳定性,减少焊缝结构中的孔洞和隧道缺陷;在异质界面形成了“微互锁”结构,不仅具备冶金结合的强度,同时具备了机械结合的塑性。在搅拌区形成了铝基复合体,缓解了接头空洞缺陷,提升了焊接工艺窗口。接头的抗拉强度可达到244.5 MPa,约为铝合金母材的88.1%。