FeMnSi记忆合金除了具有形状记忆效应外还具有应力自适应特性,这使得该合金具有优良的力学性能。304不锈钢是一种应用广泛的金属材料。将二者焊接在一起,可利用FeMnSi记忆合金的形状记忆效应和应力自适应特性得到力学性能优异的结构功能零件。因此,本文选题研究FeMnSi记忆合金/304不锈钢异种材料焊接问题。通过FeMnSi记忆合金/304不锈钢接头的激光焊接试验,对激光工艺参数、焊接接头力学性能与焊缝组织性能进行了研究,并利用有限元对FeMnSi记忆合金/不锈钢异种材料激光焊接的温度场和应力场进行了仿真分析。通过单因素试验分析方法,探究了电流、频率和离焦量这三个激光工艺参数对焊缝熔宽和焊接接头抗拉强度的影响。结果表明,电流、频率和离焦量的改变通过引起焊缝的热输入量增减而导致焊缝抗拉强度和熔宽的变化。在试验条件下,抗拉强度随激光电流增加而增强,随频率的增加先增强后减小;离焦量在±5mm时的抗拉强度较高。以抗拉强度为焊接性能评价指标的正交试验分析可得,FeMnSi记忆合金/不锈钢焊接试验的最佳工艺参数为电流185A、频率13Hz、离焦量+6mm,其焊接接头的抗拉强度为697MPa,在不锈钢母材处断裂,达到FeMnSi记忆合金母材的86%,并明显超过不锈钢焊接接头拉伸强度;FeMnSi记忆合金/不锈钢焊缝区域的显微硬度平均值为HV223.35,焊缝的平均硬度高于不锈钢母材,略低于FeMnSi记忆合金母材;在弯曲应变为6%时,FeMnSi记忆合金/不锈钢异种接头疲劳断裂时弯曲次数略高于不锈钢母材。FeMnSi记忆合金/不锈钢激光焊接过程的温度场有限元仿真结果表明,在激光热源靠近、远离过程中,焊缝节点发生快速加热、冷却,且仅焊缝处温度较高,母材温升较小;FeMnSi记忆合金侧的等温线与另一侧相比更密集,冷却时不锈钢侧温度下降的更快;纵向残余应力,在焊缝处除去焊缝中心两端为压应力,其余都呈现拉应力,并且在远离焊缝位置还呈现相应的残余压应力;横向残余应力,在焊缝中心区域附近均为拉应力,焊缝区域两端与远离焊缝区域逐渐过渡到压应力;在FeMnSi记忆合金/不锈钢异种材料接头两侧,纵向残余应力的不对称性比横向残余应力更为明显。