复合材料具有强度高、重量轻等优点,广泛应用于航空航天等领域。目前,复合材料结构连接中的分层和开裂等问题已成为生产中亟待解决的关键问题。电磁铆接是一种新型铆接工艺,铆接质量稳定,钉杆变形均匀,可用于复合材料结构连接。但影响复合材料电磁铆接的工艺参数众多,各工艺参数与干涉量之间的关系有待确定。本文采用数值模拟与工艺试验结合的方法,运用宏观和微观分析手段,研究各工艺参数与干涉量关系,探索干涉量的控制方法。基于ANSYS有限元分析软件,对复合材料结构电磁铆接过程进行了模拟。结果表明,电磁铆接过程的周期为8ms左右,回路的模拟电流与实测电流吻合。驱动片中磁场力分布不均匀,存在明显的趋肤效应。分析不同工艺参数下的镦头形态及干涉量分布情况,探索工艺参数与干涉量之间的关系,实现干涉量的控制。结果表明,电磁铆接干涉量沿钉杆方向分布较均匀,相对干涉量的值控制在 0.50%～0.95%。通过工艺试验探索了不同铆接工艺对镦头尺寸及干涉量的影响。试验发现,电磁铆接下形成的干涉量更加均匀,干涉量随着放电电压的升高、外伸量的减小以及铆模角度的增加而增大,采用带角度铆模铆接时形成的相对干涉量较大,易损伤复合材料。试验得到低电压电磁铆接的最佳铆接电压为135V、外伸量为0.9～1.0d、垫圈尺寸为9mm×4.10mm×1mm、驱动片厚度为8mm,钉孔直径为4.20mm,与模拟结果吻合。对比气铆、压铆和高、低电压电磁铆接下试样的宏、微观形态发现,低电压电磁铆接成形的镦头呈鼓形,钉杆膨胀变形均匀,铆接质量较佳,孔壁周围形成了毛刷状结构,该结构有利于提高结构强度和疲劳寿命。静强度试验发现,铆接结构的剪切强度随着干涉量的增大而提高,采用50°铆模下干涉量提高了1%左右,而剪切强度提高了 7.6%～10.7%。拉脱强度则取决于干涉量分布的均匀性,电磁铆接下的拉脱强度要比气铆、压铆的拉脱强度高24%～58%。