首先，本文总结了镁/铝双金属的制备方法及各自的优缺点。根据制备前材料的状态，镁/铝双金属的制备方法可分为固-固复合、固-液复合和液-液复合，每种方法各有优缺点和适用领域，如表1所示。其中，复合铸造是指利用铸造技术，将液态金属浇注在固态合金上或周围，或同时浇注两种液态金属，实现铝合金与镁合金的结合，具体包括砂型铸造、金属型铸造、嵌入模型铸造、石墨型铸造、连续铸造、离心铸造、压铸、消失模铸造、真空滴注、固液铸轧。

表1 不同镁/铝双金属制备方法的优缺点

无论采用何种方法制备镁/铝双金属都存在一些困难，具体如下：首先，由于铝和镁的物理性质不同，界面容易产生应力集中和开裂，如图1（a）所示；其次，界面层主要由铝镁金属间化合物（Al₁₂Mg₁₇、Al₃Mg₂、Al₃₀Mg₂₃等）组成，这些铝镁金属间化合物属于脆硬相，抗塑性变形能力差，在外力作用下容易开裂，如图1（b）所示。第三，合金表面有难以去除的氧化膜，这些氧化膜会降低润湿性和残留在界面处形成氧化物夹杂缺陷，如图1（c）所示。

图1 镁铝双金属制备过程中的困难：（a）物理性质差异；（b）脆硬的铝镁金属间化合物；（c）氧化膜

由于上述的困难，镁/铝双金属的性能较低，这极大地影响了双金属的推广和应用。双金属性能主要与界面微观组织和性能有关，包括缺陷(夹杂、裂纹、气孔等)、界面层厚度、相组成、界面层成分均匀性和晶粒尺寸、界面取向分布和应力分布、相的硬度和断裂韧性，不同因素的影响权重如图2所示。因此，有必要通过调节界面微观组织和性能来实现双金属的强化。本文总结了镁/铝双金属界面调节和强化的方法，包括添加中间层、合金化处理、施加振动场等，如图3所示。下面简要介绍不同强化方法。

图2 影响双金属性能的不同因素的权重

图3 镁/铝双金属强化方法汇总

（1）消除氧化膜。目前主要通过“锌酸盐浸渍”和“电解抛光+阳极氧化”两种方法消除或破碎氧化膜，从而减少氧化夹杂和增加界面润湿性，如图4是使用“电解抛光+阳极氧化”方法处理后铝合金的表面形貌。

图4 铝板经“电解抛光+阳极氧化”处理后的表面SEM图像：（a）纯铝；（b）、(c) ：Al-0.08 wt. % Ga合金

（2）添加中间层。一些涂层可以减少或消除铝镁金属间化合物，并替代为低脆性相，从而提高双金属的强度。目前，在镁/铝双金属中使用的涂层如表2所示。

表2 用于镁铝双金属中的不同种类中间层

（3）合金化。合金化是通过调整基体合金的元素类型或含量来改善界面组织和性能的方法。目前，用于复合铸造合金化研究的元素可分为两大类：一类是Si元素，另一种是稀土合金，包括La、Ce、Nd、Y和Gd，如表3所示。

表3 复合铸造镁/铝双金属中使用到的合金化元素

（4）施加外场。许多研究表明，在金属凝固过程中施加外场可以细化晶粒，减少偏析等效应，在镁/铝双金属的凝固过程中施加振动可以达到同样的效果，以增强双金属的性能。目前在复合铸造镁/铝双金属领域施加的外场主要有机械振动场和超声场，二者均可以细化和均匀化界面中的Mg₂Si强化相，从而提高双金属的性能。

（5）其他方法：除了上面几种主要的强化和广泛被研究的方法，还有一些其他强化方法，包括二次轧制、基体热改性、双金属热处理、基体表面构建三维形貌等，这些方法都具有一定的强化效果。

复合铸造镁/铝双金属在不同工艺和强化方法下的剪切强度如表4所示。可以发现，采用等离子喷涂Ni涂层的方法制备的镁/铝双金属剪切强度最高，为69.8 MPa，而添加Zn中间层后，双金属的剪切强度增幅最大，达到747.3%。

表4 不同强化方法下双金属剪切强度提升比例