2A12铝合金和7075铝合金是可热处理高强铝合金,铝合金的材料密度低,比强度较高。这类材料逐渐成为现代高速列车、轿车与小型汽车的理想替代材料。激光-MIG复合焊集合了激光焊和MIG焊两种热源的优势,用于铝合金焊接时,不仅焊接效率高,缺陷少,而且还可以改善焊接接头的组织与性能。本文首先通过数值模拟,得到焊接接头温度场、焊板总变形量、焊缝背宽、熔宽以及焊接接头跟踪点温度、变形量的变化规律,然后以焊板总变形量为主要依据,选择出合适的工艺参数进行实际焊接,并通过实验数据对数值模拟的焊缝背宽、熔宽和焊接接头总变形量进行对比验证;接下来分析激光功率、焊接电流对焊接接头成形性以及焊接接头显微组织的影响,结合EDS和XRD,探究焊接接头中物相的组成;还分析了激光功率、焊接电流对焊接接头显微硬度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性等力学性能的影响,并对拉伸断口进行分析。选择综合性能较好的焊接接头进行180℃12h的时效处理,分析时效对焊接接头显微硬度、抗拉强度的影响。具体研究结论如下:数值模拟研究表明:激光功率为3.8 KW、焊接电流为195 A时,数值模拟与实际焊接在焊缝熔宽、背宽方面,对比验证比较符合。在焊接总变形量方面,2A12铝合金侧验证结果比7075铝合金侧好。整体来说,数值模拟对实际焊接有比较大的指导价值。焊接接头成形性研究表明:复合焊焊缝的全透性和铺展性随着激光功率的增加而增加,且焊缝的激光作用区直径和背宽增加,焊缝熔宽变化不大;焊接电流的增加,可以提高复合焊焊缝的全透性,但是其铺展性有所降低;激光焊焊缝熔深随激光功率增加而增加,但焊缝金属元素的烧损加剧。焊接接头显微组织研究表明:2A12铝合金侧热影响区晶粒发生了明显的粗化,固溶区尤为严重;7075铝合金侧晶粒比2A12铝合金侧粗大;随着激光功率和焊接电流的增加,固溶区强化相数量减少,焊缝上部2A12铝合金侧柱状晶减少,7075铝合金侧的柱状晶减少的更加明显,但是焊缝的晶粒却发生了粗化;激光焊接头熔合线附近焊缝的晶粒是典型的柱状晶,焊缝上部的柱状晶更明显。焊接接头力学性能研究表明:接头两侧显微硬度最低位置随着激光功率和焊接电流的增加,距离焊缝中心越远;激光功率对接头抗拉强度和延伸率影响不大;而焊接电流的增加,使得接头的抗拉强度有所下降,延伸率有所增长,断裂位置远离焊缝;激光功率对接头冲击韧性影响并不是很明显;增加焊接电流,接头冲击韧性下降。时效处理可以提高接头的综合力学性能。综上可知,激光-MIG复合焊方法更适合异种铝合金的焊接。激光-MIG复合焊的最佳工艺参数为激光功率3.8 KW,焊接电流195 A。