镁基铝覆层材料既具备镁合金密度小,比强度和比刚度高的优点又具备铝合金优良的耐腐性能,其应用前景十分广泛。本文提出采用搅拌摩擦加工方法在镁合金表面覆合一层铝层从而获得了界面结合良好的且耐蚀性能优良的镁基铝覆层材料。本文首先研究了旋转速度、加工速度及下压量制备工艺参数对AZ31镁基铝覆层材料界面成形的影响规律,根据镁合金搅拌摩擦加工的成形性能直接决定着镁基铝覆层材料成形质量的可行性研究结果,确定了镁基铝覆层材料搅拌摩擦加工制备工艺:在旋转速度1900 r/min和轴肩下压量0.3 mm的条件下,加工速度为4-14 mm/min。在此基础上,研究了加工速度和搭接率等工艺参数对镁基铝覆层材料界面组织结构及其性能的影响规律。无论搭接率为多少时,加工速度对界面组织形态有着显著的影响。加工速度4mm/min和14 mm/min时界面均出现了微观裂纹或者微观孔洞等缺陷,而当加工速度10mm/min时均得到了无缺陷且结合良好的界面组织。镁基铝覆层材料界面中均形成了一层明显不同于两侧基材的过渡区组织,在界面过渡区靠近铝侧是Al固溶体和Al3Mg2相;靠近镁侧是Mg固溶体和Al12Mg17相。前道次界面过渡区的Al12Mg17相和Al3Mg2相的尺寸均大于后道次区,并且在界面过渡区靠近铝侧存在有大量弥散分布的、呈多边形的亚微米级Al3Mg2相,以及Al3Mg2相中存在有退火孪晶。而在重叠区界面过渡区靠近镁侧的Al12Mg17相在不同的加工速度条件下具有不同的组织形态。随着加工速度的降低,单道次区界面剪切力呈现出增加的趋势;而重叠区界面的剪切力随着搭接率的增加或加工速度的降低呈现出先增大再降低的趋势。当加工速度10mm/min,搭接率50%时,能够获得剪切性能较好的镁基铝覆层材料。单道次区断裂位置位于铝镁界面处,除了加工速度14mm/min时断裂为脆性断裂外,加工速度分别为10mm/min和4 mm/min时断裂为塑性和脆性混合断裂。不同搭接率条件下重叠区界面的断裂位置均位于金属间化合物Al3Mg2相与基体铝侧附近,断裂均为脆性断裂,金属间化合物Al3Mg2相的出现对重叠区界面剪切性能的影响比较显著。剪切性能较好的搭接率为50%时的镁基铝覆层材料界面的显微硬度均呈现基材两侧硬度低、中间硬度高的分布趋势。搅拌摩擦加工在镁合金表面覆合一层铝层获得的镁基铝覆层材料使AZ31B镁合金在室温5%NaCl溶液中的腐蚀电位Ecorr从-1.52VSCE提高到-0.93VSCE,腐蚀电流密度Icorr从2.75×10-6 A/cm2减小到1.64×10-8 A/cm2,电荷传递电阻Rct从86?·cm2提高到29860?·cm2,因而可以有效地改善AZ31镁合金的耐蚀性能。在镁基铝覆层材料界面过渡区中,分别观察到了Al12Mg17相与Mg基体和Al3Mg2相与Al基体之间存在有如下的位向关系:[101]Al12Mg17//[0112]Mg,（101）Al12Mg17//（0111）Mg;[531]Al12Mg17//[1210]Mg,（0001）Mg晶面偏离（121）Al12Mg17晶面1.7°;（220）Al3Mg2//（220）Al,（02）2Al3Mg2//（02）2Al,（20）2Al3Mg2//（20）2Al,[111]Al3Mg2//[111]Al;（1 11）Al3Mg2//（1 11）Al,[110]Al3Mg2//[211]Al。且Al12Mg17相与Mg基体的相界面之间为共格界面。