镁合金是目前被国内外广泛认知并积极开发的一种轻量化材料,有着巨大的应用潜力,在航空、航天、冶金、机械等部门具有广阔应用前景。磁控焊接是近几年新兴的焊接技术,电磁作用电弧焊技术得到了快速发展,应用日益广泛。计算机模拟方法为焊接科学技术的发展创造了有力的条件,ANSYS作为一种基于有限元方法的计算机辅助工程软件,能够进行包括热、声、流体以及电磁场等学科的研究,它可以准确地模拟出磁场形态、磁场强度、磁场力等相关参数,为外加磁场的焊接试验提供了前期准备工作,实现了计算机技术和现代工程方法的完美结合。本文研究了AZ31镁合金在双逆变脉冲磁场作用下的GTAW焊接。通过磁场模拟对磁场线圈横纵比进行研究,最终确定较优绕线圈为横80mm、纵37.5mm;对不锈钢垫板和铁芯对磁场的影响进行研究,结果表明不锈钢垫板使焊接电弧区磁场强度略有下降,铁芯的加入增加磁场强度,并使磁场分布不均匀:永磁铁磁场分布情况与绕线圈磁场进行对比,其磁场强度很大。试验研究部分,调节磁场电流和磁场频率,通过硬度、拉伸实验以及金相显微观测,研究了磁场对焊缝成型性以及接头显微组织的影响规律,系统考察了磁场作用下接头力学性能随磁场参数的变化,探究了外加纵向交变磁场对熔池液态金属凝固过程的作用机理,揭示了焊缝析出相的大小、数量、形态分布与接头力学性能的关系。外加磁场后,固定磁场电流,在一定范围内调节磁场频率,随着频率的增加,焊接接头的抗拉强度、伸长率、断面收缩率明显增加。在磁场电流2A、磁场频率25Hz时,焊接接头的抗拉强度σ_b=219.3MPa、伸长率δ=7.42%、断面收缩率ψ=4.34%。磁场强度的增加,使交流磁场的磁搅拌作用更明显,焊缝组织发生了明显的细化,磁场电流2A与1A相比,2A时镁合金接头力学性能、硬度、显微组织更优。