本文以结构件用AZ61A镁合金为研究对象,应用ABAQUS有限元模拟软件,对尺寸为300mm×120mm×3mm的镁合金板材之间的MIG焊接过程进行仿真模拟。为了使模拟结果更加贴近实际焊接情况,采用响应面优化法（RSM）对双椭球热源进行优化,利用Design-Expert软件设计以前半球半径、后半球半径、椭球体宽度、热源效率为因素,焊接温度、焊缝熔宽作为评价指标的四因素五水平的中心复合设计（Central Composite Design）试验方法,建立热源参数对焊接温度和焊接熔宽影响的数学模型。在ABAQUS软件中求解优化之后的双椭球热源方程,分析模拟焊接过程的温度场及应力场,并开展相应的MIG焊接工艺实验,自主设计开发焊件温度场检测装置及温度检测方法,实时监测焊件各部位的温度变化,用于验证数值模拟结果的可信度。利用光学显微镜、扫描电镜、显微维氏硬度计、万能拉伸试验机等检测仪器,分析、检测其焊接样品的微观组织形貌与力学性能,以评价其相应的焊接参数优劣。研究结果表明:（1）对于焊接热源校核的过程中,不同电流下的焊接热源均找到合适的热源参数模型,且焊接热源模型参数与响应值的数学模型拥有较高的可信度。（2）分析不同电流下的温度场云图以及热循环曲线,可以发现本次模拟实验效果甚好,在焊接起弧阶段瞬时温度无法达到镁合金熔点,使得焊接效果较差。随着焊接继续进行,温度逐渐稳定,这是可以得到较为优良的焊接效果。纵向温度的梯度变化较为明显,会很大程度上影响焊缝组织的形成。（3）对焊接应力场分析表明,在焊接的起点和终点处会产生较大的焊接应力,焊缝中心同时也出现了较大应力区域。沿焊缝方向的纵向应力都表现为拉应力,横向应力则在起始处和终点处为压应力,在中间稳定区为拉应力。垂直焊缝方向的纵向应力在中心处和靠近边缘处都为拉应力,在中心处与边缘处之间的部分,横向应力则全部表现为拉应力。（4）分析焊接模拟结果与实际温度测量数据,结果匹配度较高,相对误差较小,基本在10%以下。通过宏观形貌分析可知,随着焊接电流的增大,焊缝熔宽随之增加,焊缝余高随之减小。从微观形貌分析,随着焊接电流的增大,热影响区（HAZ）组织变大,焊缝区（FZ）组织则更加细小致密,母材区（BZ）组织变化较小,显微硬度呈现FZ区显微硬度最大、BZ区次之、HAZ区最小。观察AZ61A镁合金板材焊接件的拉伸断口形貌可以判断焊接接头的断裂形式均为脆性断裂,焊接区域的抗拉强度随着焊接电流的增大,表现为先增加后减小的趋势。综上试验研究,不仅为镁合金MIG焊接过程的数值模拟提供了有效可用的热源模型参数,提高焊接过程模拟的可信度,而且获得了AZ61A镁合金板材MIG焊接电流等主要工艺参数的优化值,为实际焊接工艺提供指导。