铝合金作为轻质金属,以其较高的导热性、吸收冲击力强、易于回收、耐腐蚀性强等优点,在研究汽车轻量化的道路上,铝合金成为替代钢的首选材料。镁合金由于密度比铝合金更小、比强度高、比刚度高、尺寸稳定性强、导热导电性好以及减震和降噪效果,在汽车应用方面也逐渐得到应用。但镁合金的不耐磨、热蠕变性大等缺点,使得汽车的很多零部件无法单独使用镁合金,所以研究镁/铝复合材料,将汽车的镁合金部件与铝合金部件进行连接,既减轻了整车的重量,又能够满足使用强度的要求,具有重要的意义。发动机作为汽车上最重的部件,减轻其重量显得尤为重要,镁合金在高温下蠕变强度和热强度低、耐蚀性较差,不能直接接触冷却水等缺点,不能满足发动机缸体的工作面的工作性能要求。因而,近年来宝马公司将过共晶的铝硅合金作为发动机的缸套,然后在固体缸套外部使用液态镁合金进行铸造来生产曲轴箱,这种则称之为“液/固复合”的工艺有效的将镁和铝进行连接,在满足强度的前提下减轻了发动机的重量。镁/铝异种焊接的难点之一就是铝合金极其容易被氧化,在铝表面形成一层致密的自然氧化层；其次,镁和铝的热传导系数大,容易产生热裂纹和气孔,而且形成的金属间化合物多为脆性相,这些脆性相会导致焊接接头性能恶化。目前的镁/铝焊接手段大致分为熔化焊(激光焊,TIG焊)和固相焊(搅拌摩擦焊,固态扩散焊),但它们依然无法完全消除氧化铝层的影响,并且焊接扩散区依然会存在大量的金属间化合物。本文针对以上问题决定采用“液/固复合”工艺进行镁/铝异种金属的焊接。研究结果表明：铝合金表面处理和镁/铝“液/固复合”能够有效的消除铝合金表面氧化层的影响,并且形成良好的冶金结合,金属间化合物层亦得到很好的控制。本文主要进行了以下工作：(1)对固体A390铝合金进行表面处理,重点研究锌酸盐处理对A390铝合金表面氧化膜的效果以及去膜机制,利用自制的“高真空液/固复合装置”将AM60镁合金与经过表面处理的A390铝合金进行液/固复合。通过调整A390的预热温度以及预热时间,研究不同的预热温度和时间对AM60/A390“液固复合”界面组织结构的影响,最终获得良好的冶金结合。XPS测试结果表明：锌酸盐工艺不仅能够有效的去除A390铝合金表面的氧化层,而且在液固复合之前,锌膜能一直保护A390基体不被二次氧化,从而保证了镁和铝能够形成连续的冶金结合界面。抗剪强度测试结果表明：在700℃加热温度中,铝合金基体随着预热时间的增加,AM60/A390复合界面的抗剪强度也随之提高,当预热时间达到120s时,抗剪强度达到最大值60.6MPa。针对界面中出现的连续带状Mg2Si进行了固溶处理,结果表明：经过420℃,固溶3h后,连续的带状Mg2Si相团球化,弥散的Mg2Si相强化了界面,使界面的抗剪强度提高了23%,达到了74.5MPa。(2)为了改善电镀Zn层对AM60/A390液固复合的影响,则在电镀过程中加入了La2O3。研究结果表明：采用的铝合金表面处理工艺有效地去除了A390铝合金表面的氧化膜,同时在其表面形成一层含La203的包覆层。包覆层一方面可保护铝合金表面,避免再次被氧化；另一方面包覆层中的La203又可以改善液态AM60/固态A390复合界面的组织,液相AM60/固相A390结合界面处的镁合金晶粒细化,提高界面结合强度。AM60/A390的液固复合界面的抗剪强度最高可达78.4MPa。经过团球化热处理之后,可将强度提高到84MPa。(3)利用稀土元素来细化晶粒和抑制金属间化合物的产生。由于在AM60/A390液固复合的过程中,铝元素与镁元素不可避免的互相扩散,因此会形成均匀的金属间化合物层。这种金属间化合物属于脆性相,经过力学测试发现,断裂基本都是发生在脆性相的位置。稀土元素La被用来改善AM60/A390液固复合界面处的脆性相分布,结果表明：随着界面中La元素含量的增加,连续的金属间化合物逐渐团球化分离。La能够优先与铝形成La铝相,从而减少Mg17Al12相的生成。抗剪强度测试结果表明,随着界面La含量的增加,复合界面的力学性能不断提高,当镁合金中的稀土含量超过1%时,抗剪强度则会从最大值88.5MPa开始下降。