AZ31镁合金和6061铝合金作为综合性能优异的轻质合金,被广泛应用于汽车制造、航空等领域。两种材料的结合可充分实现优势互补,由于二者熔点较低且物理性能差异较大,采用固相焊接技术将其进行连接所获接头性能优于熔化焊。本研究采用不同工艺参数（焊接速度、旋转速度、材料放置位置、搅拌针偏移）对两种材料进行搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding-FSW）,研究不同工艺参数对AZ31/6061异种合金FSW接头组织及性能的影响。镁合金置于前进侧且搅拌针往前进侧偏移1mm,转速500rpm,焊速40mm/min的工艺条件下,可获得致密无缺陷的FSW接头（6#）。固定速度参数不变,改变搅拌针位置或固定位置参数不变,改变速度参数均会导致接头中出现隧道或孔洞缺陷（5#,7#～9#）。铝合金置于前进侧时可获得完整性良好接头（1#～4#）。FSW热输入与材料的相对位置均会对FSW接头中材料的流动形式产生影响。采用合适的材料位置参数和速度参数组合,可以实现接头焊核区两侧材料交锁混合并出现典型洋葱环形貌。6#试样抗拉强度最高（117MPa）是由于接头处实现两种材料的充分机械交锁和冶金结合,其断裂模式为韧性断裂和解理断裂均存在的混合型断裂,其余试样断裂模式均为脆断。断口夹杂物分析发现Al3Mg2和Al12Mg17金属间化合物的存在。不同工艺参数获得的FSW接头横截面显微硬度整体上均呈“W”状,即两侧母材与焊核区显微硬度值高于两侧热影响区与热机械影响区。宏观电化学实验表明铝/镁异种合金FSW接头形成了以镁合金为阳极的电偶腐蚀,不同工艺参数对FSW接头耐蚀性能产生的影响不同,6#试样耐蚀性最好。扫描电化学显微镜（Scanning Electrochemical Microscope-SCEM）微区腐蚀行为表明镁合金侧热机械影响区与焊核区的交界处为接头腐蚀性能最为薄弱处,这可能与此处区域的材料混合程度、晶粒组织结构形态和成分过渡情况有关。接头电子背散射衍射（Electron Back-Scattered Diffraction-EBSD）表明从两侧母材至焊核区,平均晶粒尺寸均逐渐变小,这与接头各区域热输入变化有关。镁合金侧高比例的大角度晶界与其晶粒内部出现大量的孪晶结构有关。焊核区再结晶晶粒所占比例最高,达到61.8%。从镁合金母材至镁合金焊核区,亚晶晶粒所占比例逐渐降低,侧面反映了再结晶过程在逐步由不充分向充分程度过渡。铝合金侧材料由母材至焊核区,晶粒类型变化趋势与镁合金侧相似。