目前镁合金的连接主要通过传统的熔化焊和铆接完成，因而容易出现热裂纹、气孔、焊接变形大和接头力学性能差等问题。而作为一种新型的固相连接方法，搅拌摩擦焊具有一系列不可比拟的优点，从而为镁合金的焊接提供了一种新的解决方法。本文选取10mm厚Mg-Gd-Y镁合金板材，进行搅拌摩擦单面和双面焊接，对接头的微观组织和静动态力学行为进行分析研究；同时选取AZ31镁合金进行搅拌摩擦T型焊，研究接头的微观组织，探讨了焊接工艺参数对力学性能的影响。对于10mm厚的Mg-Gd-Y镁合金，当旋转速度为400r/min，焊接速度为120mm/min时，成功实现了搅拌摩擦单面焊对接。焊缝焊核区根据Z因子可以判断发生动态再结晶，生成细小均匀的晶粒，且晶粒尺寸从焊核区上部到底部依次降低；热力影响区发生部分动态再结晶；热影响区只受到热循环的作用，晶粒发生长大；母材区没有发生变化。母材晶粒TEM中观察到平直的三分叉晶界，没有发现高密度位错的晶粒。由于存在纳米级沉淀相β’，存在明显的沉淀强化。焊核区存在高密度位错的晶粒和亚晶，也有已完成动态再结晶的晶粒，不同的晶粒处于再结晶的不同阶段。热力影响区存在低密度位错的小区和多边化后的大角度晶界；由于β相的大量存在，且与基体不共格，该区的强度和硬度均下降。单面焊焊缝的显微硬度在水平方向呈W形分布，母材最高，焊核区其次，前进侧热力影响区最低；在厚度方向上，显微硬度从焊缝上表面到下表面逐渐增大。接头的抗拉强度最大值为264.0MPa，达到母材的88%，拉伸断裂在前进侧热力影响区。冲击韧性在焊核区最高，热影响区其次，母材最低。当应变率在103s-1以上，热影响区和母材区应变率效应不明显，而焊核区呈现一定的正应变率效应。在相近应变率下，母材的抗压强度最高，热影响区最低；焊核区和热影响区的断裂应变要比母材高；焊核区吸收能量最高，热影响区最低。焊核区晶粒在高速冲击下被拉长。热影响区和母材区仍存在明显的条带状组织，晶粒内有很多的孪晶，且数量随应变率的增大先增多后减少。焊核区的塑性变形机制以滑移为主，而热影响区和母材的塑性变形机制为滑移和孪生共存。对于10mm厚的Mg-Gd-Y镁合金，当旋转速度为600r/min，焊接速度为80mm/min时，成功实现了Mg-Gd-Y镁合金搅拌摩擦双面焊对接，同向焊接和异向焊接焊缝中均发现“S”线。焊缝焊核区发生动态再结晶，生成细小均匀的晶粒；热力影响区发生晶粒塑性变形和部分动态再结晶；热影响区只受到热循环的作用，晶粒发生长大。双面焊焊缝的显微硬度水平方向上呈W形特征，焊核区硬度与母材相当，前进侧热力影响区最低；同向焊接两次焊缝的前进侧位于焊缝中心两侧，硬度的最低值分在两侧；而异向焊接位于同侧。厚度方向上，从焊缝上表面到下表面显微硬度呈V形分布，上下表面最高，中间重合区最低。同向焊接接头的抗拉强度要高于异向焊接和单面焊，达到母材的95.2%。同向焊接拉伸断裂在焊核区，异向焊接断裂在前进侧热力影响区。冲击吸收功、冲击韧性在焊核区最高，热影响区其次，母材最低。而且双面焊的冲击性能要高于单面焊和母材。对于12mm厚AZ31镁合金，当旋转速度为400r/min、焊接速度为100mm/min时，成功实现了搅拌摩擦T型焊。焊核区发生动态再结晶，生成细小均匀的晶粒；热力影响区发生部分动态再结晶；热影响区只受到热循环的作用，晶粒发生长大；母材区没有发生变化。接头的抗拉强度最大值为196.7MPa，达到母材的73.4%；弯曲强度最大值为310.3MPa，达到母材的72.7%。抗拉强度和弯曲强度均是随搅拌头的旋转速度、焊接速度和P值（旋转速度/焊接速度）的增加先变大后变小，且当P=4时达到最大。接头显微硬度分布图呈“VW”形，焊核区最高，壁板中心最低，底部硬度要高于顶部。