铝/钢复合连接接头可以充分发挥铝合金与高强钢各自的优势,在保证使用性能的同时大幅降低结构重量,在航空航天、轨道交通、汽车车身制造等领域具有广泛的应用,但是由于异种金属之间热物理性能的差异,特别是铝与钢焊接极易在界面处产生金属间化合物,造成铝/钢异种金属焊接困难,限制了其进一步的推广应用。因此,论文针对铝/钢焊接难点,以6061铝合金和Q460高强钢为焊接母材,采用激光-电弧复合热源,首先探究了铝合金与高强钢激光-电弧复合热源直接搭接焊工艺参数及成型规律,然后在界面处添加Cu合金中间层,调控铝/钢异种金属焊接接头成型,最后通过在接头搭接区域涂敷胶层,提出了铝/钢异种金属激光-电弧-胶接一体化成型;同时文章利用先进的检测分析方法,探究了Cu合金中间层和胶层的加入对接头力学性能、组织形貌、元素分布、断裂方式等的影响。研究结果显示,激光-电弧复合热源可以实现6061铝合金与Q460高强钢的有效连接,不加中间层时最佳力学性能为1.670KN·cm^-1,接头失效于接头界面处Al/Fe金属间化合物层,断裂方式为解理断裂;Cu合金中间层的加入后,在不同的热源条件下可以形成熔钎焊接头和深熔焊接头,其中深熔焊接头力学性能最佳为2.517 kN/cm,接头最终失效于铝合金母材热影响区与中间层的过渡区域,断裂方式为准解理断裂;分析接头组织形貌及元素分布发现,Cu中间层的加入有效抑制了Al/Fe大脆性金属间化合物的生成,其厚度可以控制在10μm以内,但也生成了一定量的Al/Cu金属间化合物,弥散的分布在铝合金母材熔合区;论文实现了铝/钢激光-电弧-胶接一体化成型,并对涂敷胶层的厚度进行了优化,仅在焊缝位置涂敷胶层时涂胶厚度为0.1mm胶焊接头力学性能最佳为2.632KN/cm,在全搭接位置涂敷胶层时胶层厚度为0.15mm可以达到最佳力学性能为2.819KN/cm,胶接的机械粘接力与焊接接头的冶金力有机结合,可以大幅度提高焊接接头的力学性能,研究还发现,胶层的加入可以进一步调控焊接接头的组织形貌,接头形状转变为具有更强机械嵌合力的犬牙状接头。熔融的铝合金母材液态金属熔池以及激光焊接特有的“匙孔”现象为胶层分解气体的逸出提供了通道,在合适的胶层厚度下,调节焊接工艺参数可以使胶层汽化产生的气体完全逸出无残留。