近年来随着汽车工业的飞速发展,能源、环境和安全问题日益引起重视,汽车轻量化已经成为汽车工业发展的潮流。有色金属因其具有较小的密度和较高的比强度,逐渐取代部分钢材应用于汽车行业中,其中,具有高强度的铝合金是有色金属中应用量最广的一种。目前,铝/钢的焊接接头作为一种重要的焊接结构形式已经开始应用于汽车工业。但是,由于铝、钢两种金属材料的物理和化学特性存在着很大的差异性,特别是在铝和钢的焊接过程中极易形成大量硬、脆的金属间化合物,严重弱化铝/钢接头的力学性能。本研究利用搅拌摩擦焊成功实现了 6061铝合金和IF钢的搭接,详细分析了搭接接头结合界面微观组织特征以及接头力学性能,并且采用焊后热处理工艺和添加纯镍中间过渡层来改善接头力学性能。选用不同的焊接参数对铝、钢进行搅拌摩擦焊搭接,在1000rpm的搅拌工具旋转速度、50mm/min的焊接速度、0mm的搅拌针压入量下,获得了完整的搭接接头,接头平均断裂载荷最高,达到3.75kN,断裂均发生在结合界面,呈解理断裂;搅拌摩擦搭接铝/钢接头由三部分区域组成,铝合金的原始母材、热影响区、热机影响区和焊核区,铝/钢结合界面区,IF钢的热影响区和原始母材。金属间化合物结合层是由Al13Fe4和Al2Fe两种金属间化合物组成。对搭接接头进行焊后热处理发现,随着退火温度的提高,接头平均断裂载荷先增大后减小。随着保温时间的逐渐延长,接头的平均断裂载荷逐渐增大,在退火温度300℃、保温时间240min下,接头的平均断裂载荷最大,达到4.10kN;不同保温时间和退火温度下,接头的平均断裂载荷与金属间化合物结合层厚度紧密相关。添加纯镍中间过渡金属可明显提高铝/钢搅拌摩擦焊搭接接头的力学性能,平均失效力达到4.0kN,拉剪试样断裂在IF钢母材和混合搅拌区的交界处;添加中间过渡层纯镍可抑制结合界面铝原子和铁原子之间的相互扩散,阻止Al-Fe金属间化合物结合层的形成,取而代之的是形成了较软的Al-Ni金属间化合物结合层。