随着工业发展和经济增长，能源和环境问题日益严重。轻量化是满足节能、可持续发展和环境保护要求的有效途径。作为轻质材料，镁合金（Mg 合金）和铝合金（Alloys）由于其优异的高强度性能，在汽车、电子、航空航天等诸多领域得到了广泛的应用。比强度、低密度和良好的成型性 。为了结合它们的优势，镁合金与铝合金的焊接变得越来越重要，特别是在汽车制造领域、航空机械制造领域等交通运输机械制造行业。

很少有研究关注通过各种不同材料连接技术实现 Mg 和 Al 合金的真空扩散焊接，例如熔焊、轧制、钎焊、搅拌摩擦接合 [ 7– 9] 和真空扩散焊接 [ 10– 13]。但由于镁合金和铝合金的性能不同，尤其是热力学性能不同，很难将它们焊接在一起。此外，界面中的金属间化合物（IMCs）脆而硬，会严重恶化接头的性能。由于相对于熔焊而言，固态焊接可以在较低的温度下发生，因此液相和固相之间没有质量传递，这表明 IMC 的形成减少了。因此，固态焊接技术，如扩散焊、搅拌摩擦焊和超声波焊，已被广泛用于控制 IMC 的形成 [ 14, 15]。

本研究选用扩散键合方式；此外，还特别应用了基于热膨胀的压力供给装置。为了改善 Mg/Al 复合材料的显微组织和力学性能，进行了退火处理。此外，还研究了扩散层的微观结构和焊接性能。基于热膨胀的供压装置被认为是首次应用于Mg/Al合金的扩散焊接，这使得焊接过程比传统的扩散焊接工艺简单得多，在焊接过程中不需要额外的压力。

使用了镁合金（AZ91）和铝合金（6061）。通过将这两个合金板切割成适当的尺寸来制备测试样品（图1）。铝合金板的厚度为 1 mm。通过轧机将镁合金板从 2 毫米预轧到 1 毫米。
                                    

焊接前用砂纸打磨原材料的氧化层，并用丙酮对抛光面进行脱脂。接着，将Mg合金板与Al合金板重叠10mm，将得到的试样放入装置中（图2）。该装置可以仅容纳样品，因此它们沿高度和纵向方向保持不变，但在加热之前没有在末端施加压力。然后，将该装置放入电炉中并加热。根据 Mg-Al 相图和之前的研究，接合温度设定为 440°C，保温时间为 60 分钟。冷却至室温后，在氩气氛下的电炉中采用真空扩散焊接法和 TEPS 工艺对样品进行焊接。

为了提高扩散区的力学性能和显微组织，对焊接工件进行退火处理。根据 Mg-Al 相图和以往的退火经验，热处理温度分别保持在 200°C、250°C 和 300°C，保温时间为 60 分钟。加热后，样品在电炉中冷却至室温。

为了进一步评估它们的微观结构和界面特性，将退火样品沿扩散区切开。随后，将切片在研磨机中研磨并使用砂纸抛光。然后分别使用电子探针显微分析仪（EPMA）和扫描电子显微镜（SEM）进行元素分析和结构观察/化合物鉴定。对于透射电子显微镜 (TEM) 实验，将样品研磨至约 20  μm。样品的厚度进一步减少到大约 0.1  μm 通过使用聚焦离子束 进行精细切割。然后，使用TEM完成了微观结构检查实验。最后，进行维氏硬度测试和拉伸强度测量，以评估样品的硬度和力学行为。