针对振动焊接中要求振源的振动频率高、输出力大的要求，本文研制了超磁致伸缩换能器(简称GMM换能器)。该换能器利用了超磁致伸缩材料的磁机转换，将电磁能转换为机械输出，具有抗压强度大、工作频域广、响应速度快和能量密度高等特点，满足振动焊接对振源的要求。本文在包钢钢威液压件有限责任公司支持下，优化设计出GMM换能器，实现其在振动焊接中的应用，提高了焊接的质量，满足市场需求。全文共分为以下六章：第一章阐述了本学位论文的研究背景及意义，介绍了振动焊接的现状和发展方向，说明了GMM换能器的应用及其相关理论的研究现状，提出了论文研究的主要内容。第二章说明了超磁致伸缩材料(GMM)的工作机理和基本特性，介绍了GMM换能器的设计理论，详细阐明了动力学设计法、等效电路设计法和有限元设计法在GMM换能器设计中的应用。第三章根据包钢钢威液压件有限责任公司对振源的指标要求，研制了GMM换能器，在完成换能器总体结构设计后，根据输出力和位移要求确定了GMM棒的参数；优化设计出磁回路中线圈结构参数和导磁材料尺寸，保证了GMM棒区域的磁场强度最优和分布均匀；开发了预压力装置和机械传递装置。第四章搭建了GMM换能器试验平台，测试预压力和偏置磁场对其工作能力和能量传递效率的影响，优化了初始预压应力和磁偏置；用压磁压电比拟法在ANSYS有限元软件中对GMM换能器进行了压磁耦合，并对其共振频率特性和响应特性进行了仿真研究。第五章实现了超磁致伸缩换能器在振动焊接中的应用，完成了振动焊接系统的机械结构、硬件部分和软件部分的设计；测试GMM换能器工作时的动态特性，验证了GMM换能器设计指标，计算出不同电流幅值和频率下其能量传递效率；最后研究了振动焊接最佳工作方案。第六章是全文的总结和展望。