AM60B镁合金和5083铝合金具有密度小、比强度高、比刚度高等优点,可以用来替代部分高强钢实现轻量化,目前铝镁复合构件广泛应用于汽车制造业、轨道交通运输装备制造业、航空航天工业、船舶制造业等领域。搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding,简称FSW）是一种固相连接方法,可以有效实现异种金属的焊接,而且焊接过程中不易产生气孔、热裂纹等焊接缺陷,不需要保护气体及焊料,不会产生烟尘和弧光辐射,清洁环保,是实现铝镁合金焊接的理想焊接方法。本文主要研究了3 mm厚AM60B镁合金和5083铝合金板材异种合金搅拌摩擦对接焊,观察了不同工艺参数下焊接接头的焊缝宏观形貌、微观组织,测量了不同接头的显微硬度和拉伸性能,研究了各工艺参数（搅拌头旋转速度、焊接速度、搅拌头偏置量）对接头焊缝质量、微观组织和力学性能的影响,分析了具体原因。对AM60B和5083异种合金搅拌摩擦对接焊过程的温度场进行了数值模拟,通过分析温度场的分布,工艺参数对温度场分布的影响,解释了工艺参数是如何影响接头质量的。最后测量了接头中残余应力,得出搅拌摩擦焊的残余应力水平和分布规律。研究发现:AM60B镁合金和5083铝合金可以通过搅拌摩擦对接焊获得焊缝美观无缺陷的焊接接头。将铝合金放置在前进侧,采用1000 rpm的旋转速度、100 mm/min的焊接速度、搅拌头不偏置的焊接工艺参数获得的焊接接头拉伸性能最好,抗拉强度可以达到AM60B镁合金母材抗拉强度的76%,同种AM60B镁合金FSW接头抗拉强度的94%。旋转速度ω和焊接速度v的比值ω/v会影响焊缝的形貌,其中旋转速度对焊缝形貌的影响要比焊接速度更加明显。搅拌区的晶粒会发生动态再结晶,晶粒细化,热机影响区和热影响区都会出现晶粒粗化现象。因为轴肩和搅拌针的机械作用,前进侧焊缝横截面可以观察到层线状、涡流状的Al-Mg混合带,通过EDS元素分析和XRD相分析,接头焊缝中存在Al₃Mg₂和Mg₁₇Al₁₂两种铝镁金属间化合物。焊缝横截面硬度分布呈“W”型,硬度的分布曲线沿焊缝中心线是非对称分布的,前进侧边缘的硬度值要小于后退侧边缘的硬度值。异种合金接头的断口能够观察到河流花样和撕裂棱等解理特征,属于脆性断裂。FSW过程中温度场的分布是非对称的,5083铝合金一侧的峰值温度比AM60B镁合金一侧的高,两侧的峰值都出现在热机影响区（TMAZ）和热影响区（HAZ）之间。FSW数值模拟过程中温度场变化与搅拌头旋转速度呈正相关关系,与焊接速度呈负相关关系。焊缝纵向和横向残余应力的分布趋势都呈“M”型,且分布是不对称的,铝侧（前进侧）的残余应力要高于镁侧（后退侧）。与TMAZ相比,SZ较低的残余应力可能归因于自然时效导致的较高的硬度,因此SZ中的应力松弛大于TMAZ。