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本文围绕铝合金大气腐蚀初期化合物/基体界面微电偶效应及其对腐蚀行为的影响机制开展研究,选择14种典型金属间化合物（IMCs）为计算和实验对象,探索基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算辅助下腐蚀数据的机器学习建模和预测方法。利用第一性原理计算,构建金属间化合物与铝基体的原子模型,计算表面功函数、Volta电势,以及环境介质（O2、H2O）的表面吸附行为和氯离子（Cl-）在氧化膜中的渗透路径。通过扫描开尔文原子力显微镜（SKPFM）、电化学原子力显微镜（ECAFM）等微区测试技术研究金属间化合物与铝基体的微电偶腐蚀效应,以及金属间化合物表面氧化成膜过程及其电化学特征。选择随机森林算法（RF）建立铝合金大气腐蚀速率预测模型,结合计算获得的金属间化合物与铝基体的Volta电势差（VPDs）数据,开展腐蚀速率预测研究,并采用东南亚大气环境下室外暴露试验数据验证模型的泛化能力和精度。结果表明:（1）利用第一性原理计算得到金属间化合物相对铝基体的理论Volta电势与实验Volta电势基本一致。由此可知,第一性原理计算可用于预测金属间化合物在铝合金中的电偶腐蚀倾向性。铝合金中14种典型金属间化合物与铝基体的微电偶效应由弱到强依次为,阳极相:Mg2Si<Al2CuMg<Al3Zr<Al3Mg2<Al3Sc<MgZn2。阴极相:Al3Ti、Al6Mn<Al7Cu2Fe<Al2Cu<Al3Fe<Al23F e4Cu<Al13Cr4Si4、Al12Fe3Si。（2）弹/塑性变形阶段,AA7075-T6铝合金的应变主要集中在Mg2Si内部和Al23Fe4Cu周围的铝基体上。局部应变影响金属间化合物与铝基体的Volta电势差。实验和计算结果表明,铝合金在弹性变形阶段,金属间化合物与铝基体的Volta电势差减小,微电偶效应减弱,耐点蚀性能提高;在塑性变形阶段,金属间化合物与铝基体的Volta电势差增大,微电偶效应增强,耐点蚀性能降低。（3）Al2CuMg表面氧化膜相比铝基体表面氧化膜疏松、薄且存在的缺陷较多。通过第一性原理计算发现O2和H2O分子更容易解离吸附在铝基体表面,而非Al2CuMg表面,因此铝基体表面氧化膜较Al2CuMg表面氧化膜厚。铝基体/氧化膜界面处的富Cu层能够促进氧化膜中缺陷的形成和Cl-向氧化膜内部的渗透,从而导致氧化膜破裂。由此可知,Al2CuMg表面氧化膜的保护性能比铝基体表面氧化膜的保护性能弱,腐蚀优先从Al2CuMg内萌生。（4）采用随机森林方法构建了铝合金室外大气腐蚀速率预测模型,结合第一性原理计算获得了不同种类铝合金中金属化合物与铝基体的Volta电势差数据,扩展了机器学习特征维度。通过重要性分析发现,金属间化合物与铝基体的Votla电势差是随机森林的关键特征变量。交叉验证结果表明,利用第一性原理计算辅助机器学习算法,能够有效提高模型的拟合优度R2和预测精度。（5）研究表明5083、7N01和6N01铝合金在新加坡、雅加达和曼谷地区的真实腐蚀速率与预测腐蚀速率的误差小于15%,验证了铝合金大气腐蚀速率预测模型的泛化能力,模型的拟合优度达到0.85,实现了对东南亚地区铝合金大气腐蚀速率的预测与验证。