随着设备使用环境的复杂化、严苛化以及轻量化的要求,异种材料的连接受到越来越多的关注。镁及镁合金与铜及铜合金材料都具有良好的导热、散热、力学及机加工性能,但铜及铜合金由于密度大、质量高,不能适用于现代工程机械轻量化的要求,而镁及镁合金具备密度低、质量小等优势,如果能将镁合金和铜合金有效连接,将显著发挥镁铜复合构件的应用潜能。然而镁铜直接进行焊接时,镁元素与铜元素相互反应,易形成Mg2Cu和Cu2Mg两种较脆的金属间化合物,对焊接接头的性能有很大的影响。如何抑制脆性金属间化合物的生成并有效改善接头的性能,是镁铜异种金属连接的热点问题。本文采用Ti箔、Zn箔、Sn箔作为中间层对镁铜异种金属进行了激光焊接,研究了不同中间层对镁铜异种金属激光焊接接头组织及腐蚀性能的影响。结果表明:当镁铜异种金属直接进行激光焊接时,会有微小的裂纹出现,且在焊缝顶部和边缘处出现了 Mg2Cu和Cu2Mg。当中间层为Sn箔时,焊接接头中裂纹较多。当中间层为Ti箔时,焊接接头中有少量裂纹产生,析出了 Cu3Ti2化合物。当中间层为Zn箔时未发现有裂纹产生,焊接接头成形形貌最好,在焊缝中出现了 MgZn化合物。Zn箔中间层焊接接头抗剪切性能最好,剪切强度达42.63MPa,与镁铜直接焊接接头的剪切强度18.43MPa相比增长了 131%。不同中间层焊接接头剪切强度的顺序为:Zn添加层＞Ti添加层＞无添加层＞Sn添加层。不同中间层焊接接头的电化学腐蚀实验测试结果表明:Ti箔中间层焊接接头的自腐蚀电位（Ecorr）为-0.7022V,在三种焊接接头中自腐蚀电位最大,表现出最好的耐腐蚀性能。而Zn箔中间层焊接接头的自腐蚀电位最小,为-0.8964V。不同中间层镁铜异种金属焊接接头结果表明Zn箔添加层力学性能最好,为了深入分析Zn箔在镁铜异种金属激光焊接接头中的作用,采用不同的工艺参数和不同厚度Zn箔中间层对镁铜异种金属进行了激光焊接,研究不同工艺参数和不同厚度Zn箔中间层对镁铜异种金属组织、力学性能、腐蚀性能的影响。结果表明:较优工艺参数为激光功率2.5kw、焊接速度1.4mm/s、Zn箔厚度0.1mm。镁铜异种金属直接焊接时会产生金属间化合物Mg2Cu和Cu2Mg,Mg2Cu一般在焊缝顶部生成,Cu2Mg在焊缝边缘生成。在加入Zn箔生成的化合物为Cu2Mg+MgZn化合物,锌元素阻止了部分镁铜金属间化合物的生成,同时生成了新的化合物。当激光功率为2.5kw时,焊接接头的剪切强度随着焊接速度和Zn箔厚度的增加呈先上升后下降的趋势,焊接接头呈现脆性断裂。焊接接头的剪切强度最大为48.15MPa,与镁铜直接焊接的剪切强度18.43MPa相比增长了 161%。当焊接速度和锌箔厚度不变,焊接功率为3kw时,焊接接头中出现了较大的裂纹,导致焊接接头的耐腐蚀性能下降。当激光功率为2.5kw、焊接速度为1.4mm/s、Zn箔厚度为0.1mm时,焊接接头的自腐蚀电位最大为-0.8713V,耐腐蚀性能最好。在镁铜异种金属激光焊接试验的基础上,利用Materials studio平台中的GASTEP模块对Cu2Mg、Mg2Cu、Cu3Ti2和MgZn四种化合物的结构和性能进行了计算。结果表明:MgZn和Cu3Ti2的结合能与生成焓均小于Cu2Mg和Mg2Cu的结合能与生成焓,加入中间层后优先形成MgZn和Cu3Ti2。四种化合物的弹性常数与弹性模量计算结果说明,化合物的硬度情况为Mg2Cu＞Cu3Ti2＞Cu2Mg＞MgZn;化合物的刚度情况为Mg2Cu＞Cu2Mg＞Cu3Ti2＞MgZn。Mg2Cu、Cu2Mg、Cu3Ti2 和 MgZn 化合物的塑性依次增强。四种化合物的电子结构计算表明,四种化合物的成键能力为MgZn＞Cu3Ti2＞Cu2Mg＞Mg2Cu。MgZn和Cu3Ti2价电子间的相互作用较强,结构更加稳定。通过理论计算,结合实验数据,进一步证明了添加Zn箔会对镁铜异种金属激光焊接接头起到明显的改善作用。