随着科学技术的不断发展,单一金属的构件越来越不能满足生产实际中降低制造成本、提升经济效益的要求,异种金属焊接构成的构件使用的越来越多,异种材料的焊接对现代制造业的发展起着重要的作用,而对于异种金属焊接接头的形成机理方面的研究还尚少,而明确异种金属焊接接头的形成机理对焊接工艺上的调整有着重要意义,因此本文对Al/Fe、Al/Cu的焊接接头形成机理展开了研究。本文通过理论计算和实际相结合的方法来阐明Al/Fe、Al/Cu焊接接头的形成机理,对Al/Fe接头形成机理通过铝/钢电子束焊和镁/钢电阻点焊来加以验证,对Al/Cu接头形成机理通过铝/铜电子束焊和铝/铜TIG熔钎焊来加以验证。并通过键能和结合能分析了Al/Fe、Al/Cu焊接接头的力学性能,结合扩散因子、扩散激活能和空位形成能分析了Al/Fe、Al/Cu焊接接头的元素扩散行为,采用形成焓和有效生成热分析了Al/Fe、Al/Cu焊接接头的形成机理。结果表明:接头界面平均键能和结合能越高,接头抗拉性能越好;硬度值最高的点为结合能最大的化合物点;韧性断口的平均键能和结合能比脆性断口的平均键能和结合能高。在Al/Fe焊接时,Al优先发生扩散,Fe原子向Al侧扩散时比Al原子向Fe侧扩散时在距离上更长,在原子数量上更少。在Al/Cu焊接接头界面,Al的富集程度比Cu更高。Al/Fe焊接接头界面中心化合物为Fe₂Al₅,Al/Cu焊接接头界面中心化合物为Al₂Cu+Al₄Cu₉。Fe₂Al₅在Al-Fe系化合物中形成焓最小,优先在接头界面中析出。Al₂Cu在Al-Cu系化合物中有效生成热最小,优先析出,随后按照形成焓最小析出Al₄Cu₉。采用键能和结合能分析焊接接头力学性能,采用形成焓和有效生成热分析接头化合物形成机理,为分析异种材料焊接接头的力学性能和形成机理提供了理论基础。