冷金属过渡技术（CMT）是一种新型熔化极气体保护焊技术,具有热输入低、焊接飞溅小等独特优势,适用于薄板焊接以及异种金属焊接。本文采用CMT技术焊接5052铝合金薄板,分析焊接接头的微观组织和性能;基于传热学和热弹塑性有限元分析理论,采用ANSYS有限元分析软件,建立三维仿真模型对铝合金薄板CMT焊接过程进行分析,对于CMT工艺的数值模拟研究与应用具有实际意义。首先通过改变焊接工艺参数进行焊接试验,确定合理的参数范围。对焊接接头的显微组织进行分析,焊缝中心为等轴树枝晶,晶粒尺寸较小,靠近熔合线处出现柱状晶组织,热影响区晶粒发生粗化。测量了焊接接头的显微硬度,结果表明热影响区存在软化现象;测试了焊接接头的拉伸性能,所有试样均断裂于热影响区,最大抗拉强度为200.1 MPa。在数值模拟研究中,建立温度场分析模型,对模型进行网格划分,采用高斯平面分布热源作为焊接热源模型。根据CMT焊接热输入特点,使用APDL语言编写热源加载命令流,实现焊接热源的周期性加载,反映CMT焊接过程“冷-热-冷”的特点;通过测温试验验证了温度场模拟结果的准确性。根据模拟结果,分析了CMT焊接温度场分布特点,研究了工艺参数对焊接温度场的影响规律。将瞬态温度场模拟结果作为载荷施加到结构模型上,采用顺序耦合法分析了CMT焊接瞬时应力、残余应力和焊接变形。根据模拟结果分析了焊接过程中不同时刻的应力和变形分布情况,研究了工艺参数对残余应力和焊接变形的影响规律。对焊后热处理工艺进行数值模拟,结果表明焊后热处理能够显著降低薄板焊接残余应力。