铝/钢异种金属复合结构因其具有重量轻、性能好的优点从而得到日益广泛的应用。然而传统的熔焊会使铝/钢接头生成过量脆硬的Fe-Al金属间化合物（IMCs）,造成接头脆性增大。惯性摩擦焊作为一种热输入小的固相焊接方法,因其能够有效控制接头IMCs的生成、获得良好的焊接效果从而受到学者们的广泛关注。与其他焊接方法不同,惯性摩擦焊具有焊接效率高、温度低、同时具有强烈塑性流动变形的特点。关于塑性流变对于铝/钢摩擦焊接头组织性能、尤其是对IMCs的影响尚缺乏相关研究。本文研究重点是塑性流动及变形对铝/钢惯性摩擦焊IMCs的影响、揭示IMCs的生成机理,对铝/钢摩擦焊接头性能的调控和高效接头的获得具有重要的指导意义。本文以2A14铝合金/304不锈钢惯性摩擦焊作为研究对象,基于铝/钢惯性摩擦焊接过程变形特征和热力条件,设计了外加热源的热压焊——热模拟试验装置。从物理上模拟摩擦焊接热过程和塑性变形,将获得热力模拟接头与惯性摩擦焊接头进行对比,从而得到摩擦焊接过程中塑性变形对IMCs的影响。试验结果表明,惯性摩擦焊接过程中铝/钢摩擦界面上高温铝合金塑性流动行为能够显著促进界面IMCs的生成。在相近的热力条件下,摩擦焊界面的IMCs层厚度明显大于热压焊的接头。通过TEM观察到了摩擦界面铝合金侧附近亚微米球状IMCs的存在,据此提出了流动状态的铝对钢表面的剥离效应。讨论了铝侧金属的摩擦和流动行为对IMCs生成的促进机制,认为摩擦过程中剧烈摩擦和变形带来的一维、二维缺陷促进了元素的扩散及IMCs的生成。通过热模拟与摩擦焊结合的方法,研究了铝/钢惯性摩擦焊中塑性变形对接头界面IMCs生成的影响,并讨论了其作用机制。试验发现,焊接过程中铝合金塑性变形能够轻微促进IMCs的生成,同时变形速率的改变也会对其生成产生改变,较低速率下的塑性变形会导致生成的IMCs层更厚。由于摩擦焊接头热力条件的不均匀性,造成了接头微观组织与力学性能的不均匀性。本文设计了分层拉伸试验,定量表征了摩擦焊接接头不同半径位置的结合强度的不均匀性。同时结合该位置的IMCs形貌,总结了不同形貌状态的IMCs生成对结合强度的影响。试验发现焊接接头的界面中心区没有明显的IMCs层,结合强度最高。铝/钢摩擦焊接头的IMCs层厚度与结合强度呈负相关性。接头薄层状、均匀、致密、无裂纹的IMCs通常结合强度较高;当IMCs层过厚、形态不均匀或出现裂纹和孔洞时会显著降低界面的结合强度。通过设计退火试验,观察对比了摩擦焊和热模拟样品IMCs层的生长规律。试验发现与热压焊接头不同,摩擦焊接头的IMCs生长不同程度上偏离了元素扩散理论的抛物线规则。