随着各国禁售燃油汽车政策的出台,发展新能源汽车已是大势所趋。新能源汽车的续航问题仍然需要去解决。使用轻金属铝合金来代替传统的黑色金属的结构,从而减轻车身重量实现汽车的轻量化,以达到降低汽车的能源消耗,提高汽车的续航能力的效果是解决手段之一。对于车身的不同位置的铝合金结构件,异种金属的连接不可避免,应用冷金属过渡(Cold Metal Transfer,CMT)是简单高效的工艺。然而对于异种铝合金的熔化焊,接头中的气孔问题,接头晶粒的粗化和性能的下降仍然是急需解决的问题。利用磁场辅助焊接工艺,它被认为可以调控焊接过程,改善焊缝成形,减少焊接缺陷和细化晶粒组织,提高接头力学性能。本文以2 mm厚的5083铝和6061铝为研究对象,选择直径1.2 mm的4043铝硅焊丝作为填充材料。采用纵向磁场加CMT焊接加工系统进行异种铝合金的对接试验。并应用高速摄影系统采集焊接过程的数据。研究结果表明当励磁电流由0A增大到6A时,焊接电弧的形貌从半圆球逐渐变为圆锥状。焊接电弧在磁场作用下发生了扩展,电弧的持续时间被延长。磁场作用下的熔滴过渡频率被降低、熔滴体积增大,熔滴围绕着焊丝发生偏转。由于磁场的影响,熔池表面出现明显的波动,熔池表面存在明显的旋转涡流,当励磁电流增大到6A,出现了双螺旋状涡流。接着研究了磁场作用下的异种铝合金焊接的对接接头的成形及其微观组织。随着励磁电流的增大,焊接接头的熔深逐渐下降,直到电流为6A时,焊接接头未焊透。当励磁电流在0-6A变化,焊接接头的熔宽和正面余高逐渐增大,背面的余高逐渐减低。磁场可以降低接头内部的气孔含量,试验中励磁电流为3A时接头内部气孔含量最低。由于磁场对熔池的搅拌作用,接头内部的微观组织逐渐由柱状晶向等轴晶发展,尺寸大于200μm的晶粒几乎消失。对树枝晶间的共晶研究发现,磁场使共晶的相对面积由8.9%增大到30.5%,共晶组织也被细化,长条状的初生硅相转化为颗粒状。最后分析了不同励磁参数下接头的抗拉强度与力学性能。磁场作用下,接头的抗拉强度的变化趋势为先上升后又迅速降低。在励磁电流为3A时接头断裂位置为6061侧母材,其余断裂位置为焊缝。断口特征分析发现接头断裂与接头内部的气孔含量相联系,大量的气孔引发的应力集中使接头出现脆性断裂特征。显微硬度测试发现磁场作用下接头热影响区和焊缝区的硬度被增大。磁场作用使焊接接头中拥有更多的强化相,强化相阻止了位错运动,提高了接头的硬度。