铝及铝合金具有良好的物理化学性能，不锈钢具有高强度、可焊接性、抗腐蚀性、热稳定性等特点。为充分利用资源，将铝合金与不锈钢的优良性能综合在一起，具有良好的经济效益。针对铝合金/不锈钢焊接接头结合面上易产生Fe-Al脆性金属间化合物的问题，本研究通过对Fe/Al扩散焊接头界面微观组织和元素在界面附近的扩散行为以及元素扩散与形成界面过渡区之间关系的研究，进而探讨Fe/Al扩散焊界面反应层形成机理。这对改善铝合金/不锈钢异种金属接头性能以及提高其使用价值具有重要意义。利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）及显微硬度计对扩散界面附近的显微组织结构及扩散区显微硬度分布进行试验研究分析。结果表明，金属间化合物厚度主要以“齿尖”的形式增长，化合物层厚度的增大具有抛物线规律；在加热温度560℃、保温时间0.5h的条件下反应区存在双层结构；反应层厚度随着保温时间的延长而增大，当保温时间达到一定值时，反应层厚度不再增加；Al侧过渡区组织较为松散，附近存在明显的显微空洞，当加热温度高、保温时间较长时，在Al基体侧过渡层会出现裂纹；扩散反应区显微硬度（范围为626¹078HV）明显存在三个不同的硬度分布区。利用EDS、XRD对扩散界面附近元素分布及微观相结构进行了研究。结果表明，界面Fe、Al元素均存在明显的三段不同的浓度分布区域，元素浓度均从母材向界面过渡区逐渐减小，扩散反应层中Al的含量大于Fe的含量；Fe/Al扩散焊接头界面区生成了FeAl₃、FeAl₅、FeAl、FeAl₂等脆性金属间化合物，靠近Al侧，FeAl₅化合物层厚度最宽，其次是FeAl₃，靠近Fe侧有少量的FeAl和FeAl₂。界面过渡区相结构形成模型说明了Fe/Al界面反应层的形成分为四个阶段。Al侧首先生成了FeAl化合物，Fe侧界面生成了不稳定的FeAlx，最后出现了FeAl₃、FeAl₅、FeAl及FeAl₂。其生长速度νFeAl₂<νFeAl<νFeAl₃<νFeAl₅<FeAl₃。利用Boltzmann-Matano数值分析方法建立Fe/Al扩散焊接头界面过渡区Fe、Al元素的D C关系方程，通过计算在界面过渡区各相层中Fe、Al元素的扩散系数，结果表明，随加热温度和浓度的增加，Fe、Al元素的扩散系数均增大，Fe元素自扩散能力比Al弱。结合扩散系数并解误差函数，获得界面过渡区元素的反应扩散方程，结果表明，各相层宽度的理论值均比实测值稍大，通过Al元素计算得出的过渡区宽度与实测值更贴近。各相层在Fe/Al扩散焊接头界面过渡区中的宽度与保温时间存在一定的关系。通过动力学分析可知，金属间化合物的形成需要一定的孕育期t0，并且t0随着加热温度的升高而相应缩短。