现代社会发展到今天,面临着资源和环境的双重制约。汽车行业作为国家的支柱性产业,需要通过节能减排来缓解其在能源消耗和温室气体排放方面所面临的压力。实现汽车的节能减排主要有两个途径,一个是发展新能源汽车,另外一个是实现汽车的轻量化。通过大量使用高强钢、铝合金、镁合金等轻质高强度材料来取代传统的钢材,可以在保证结构强度的前提下显著减轻汽车的重量,从而达到轻量化的目的。然而,这里面涉及到一个难题,即异种金属的焊接。由于异种金属间熔点、热膨胀系数等物理、化学性质的巨大差异,运用传统的熔焊方式很难得到符合质量要求的焊接接头。针对异种金属间的焊接难题,本文以汽车制造业中常用的5xxx铝合金和高强钢为例,设计开发了薄板磁脉冲焊接线圈及平台,实现了铝和钢之间的焊接,并对Al-Fe接头焊接界面的演变规律及组织形成规律,Al-Fe接头焊接窗口及其失效机制等方面开展了相关的研究。本文的主要研究内容及研究成果如下:（1）建立了磁脉冲焊接宏观变形过程的有限元-边界元耦合模型,以及微观界面材料流动的光滑粒子流体动力学模型,揭示了焊接过程中结构场变形规律以及焊接界面波形和组织演变规律。本文通过建立有限元-边界元耦合模型对飞板的变形过程进行分析,并在此基础上运用光滑粒子流体动力学方法对碰撞点处的材料流动规律进行了模拟,揭示了波形界面的形成原因以及界面不同区域温度的分布规律,并结合理论方法分析了非晶、细晶组织的形成原因。（2）建立了Al-Fe接头磁脉冲焊接窗口。首先通过大量工艺实验得到符合预期强度要求的Al-Fe接头,获取各个工艺参数下的焊道尺寸信息,而后建立了上述不同工艺参数下磁脉冲焊接过程的有限元-边界元耦合模型,提取处于焊道内外边界处的动态参数,以此构建了Al-Fe接头磁脉冲焊接窗口,并对焊接窗口的准确性进行了验证。（3）揭示了Al-Fe接头动态失效机制,建立了Al-Fe接头疲劳失效模型。通过对冲击加载条件下搭接区域应变及断口的分析,提出了Al-Fe接头应变率敏感性效应,揭示了Al-Fe接头在不同加载速率下失效模式发生转变的原因。对Al-Fe接头疲劳失效行为的分析,揭示了不同应力水平下失效方式发生转变的原因,建立了Al-Fe接头疲劳失效模型,预测了不同应力水平下Al-Fe接头疲劳寿命。（4）建立了Al-Fe接头腐蚀失效模型,并揭示了焊接界面微区的腐蚀机制。通过对盐雾环境下Al-Fe接头腐蚀行为的研究,分析了接头不同部位的腐蚀行为以及接头性能退化规律,建立了Al-Fe接头在盐雾环境下的腐蚀失效模型,同时对平直焊接界面以及含过渡区焊接界面的微区腐蚀行为进行了分析,研究了不同区域电化学腐蚀和应力腐蚀发生的原因,揭示了Al-Fe接头腐蚀失效机制。