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本文以兵器镁/铝复合装甲为背景，针对变形镁、铝合金焊接金属间化合物控制难题，提出了界面熔合控制抑制金属间化合物产生的研究思路，通过冷金属过渡控制界面液相混合的CMT和无液相混合的扩散焊工艺方法，研究镁/铝异种接头金属间化合物产生规律和控制方法，探讨其产生、分布特征与接头性能之间的关系规律。
采用铝硅焊丝CMT控制界面熔合，研究了无中间层条件下镁/铝界面熔合区金属间化合物分布特征及其与性能的关系。填充金属与镁母材联生结晶，其分布规律为镁侧熔合区Mg17Al12、 Mg2Al3、 Mg2Si的多台阶分布，熔合区近镁侧熔合线处为粒状Mg2Si弥散分布在α镁基固溶体中，熔合区近焊缝处为γ(Mg17Al12)、β(Mg2Al3)和α镁基固溶体的柱状共晶组织。接头抗拉强度15MPa，脆性断裂发生在镁侧熔合区。
在此基础上，提出了铜焊丝填充、CMT界面熔合控制的技术思路，研究了铜中间层的CMT熔合区镁、铝液相界面行为，金属间化合物产生、分布特征规律。铝侧熔合区产生了交错分布的AlCu，CuAl2，Cu9Al4;焊缝区组织为Cu基固溶体，含1-2％的铝、镁，未产生金属间化合物;镁侧熔合区产生了块状分布的Cu2Mg和片层状分布的Mg2Cu。实现了无Mg17Al12、Mg2Al3的镁/铝熔化焊接，抗拉强度提高到34.7MPa，脆性断裂发生在镁侧熔合区域。同时，建立了铜中间层的镁/铝CMT熔焊接头“形成模型”即“镁/铜/铝凝固模型”。
为进一步分析探讨界面液相混合特征，本文以镀锌钢板为中间层连接镁铝异种金属，研究了锌中间层镁/钢、铝/钢焊缝金属间化合物的产生与分布规律。镁/钢界面处存在10-20μm厚度的界面反应层，由a(Mg)、Mg51Zn20、 MgZn2和MgZn组成;焊缝为镁含锌1％固溶体，铁未熔，焊缝不含铁;铝/钢界面处存在一层1-2μm的反应层，成分主要为铝铁系金属间化合物;铝/钢/镁搭接接头剪切结合强度最大为25.8MPa，断裂在镁/钢界面反应层。
为了进一步探讨镁/铝界面熔合扩散过程，通过扩散焊工艺研究无液相混合条件下镁、铝金属间化合物的形成、产生与分布规律。试验证实，固相扩散条件下，AZ31B与6061产生了多层金属间化合物结构。在160MPa压力下，440℃时扩散层为Mg2Al3和Mg17Al12二层结构，结合强度37MPa，断在Mg17Al12层;460℃以上时，扩散层为Mg2Al3、Mg17Al12和α镁基固溶体+Mg17Al12三层结构，结合强度低于20MPa，断在α镁基固溶体+Mg17Al12层，且随温度升高，扩散层厚度增加，强度下降。
在此基础上进行了基于铜中间层的镁铝真空扩散焊研究，揭示了Mg/Cu/Al扩散焊界面金属间化合物反应层生长机理:Mg侧界面，先在近铜侧生成Cu2Mg相，近镁侧生成Mg2Cu相，随温度升高，Mg2Cu相的生成量大于Cu2Mg相，同时Mg2Cu相层转变为Mg2Cu+Mg共晶层，Cu2Mg相层转变为Cu2Mg+Mg2Cu共晶层和Cu2Mg+Mg2Cu+Mg共晶层;铝侧界面，首先在近铜侧生成Cu9Al4相，近铝侧生成CuAl2相，随温度升高，CuAl2相生成量大于Cu9Al4相，同时Cu9Al4相层转变为Cu9Al4+Cu3Al2+CuAl的共晶层，CuAl2相层转变为CuAl2+Al共晶层。镁、铝接头强度提高到38.3MPa，断裂发生在镁/铜反应扩散层。