磁脉冲焊接技术是一种新型的焊接技术,可实现异种轻量金属的焊接,弥补传统焊接的不足,且整个焊接过程无废料的产生,对坏境友好,满足国家智能制造和环保的需求。但目前磁脉冲焊接的工作效率较低,焊接效果不理想,限制了磁脉冲焊接技术的工业应用。磁脉冲焊接技术的工作原理主要为:脉冲电流流过工作线圈,线圈周围产生的磁场,使内部的工件受到洛伦兹力的作用加速运动撞击基板,形成焊接。整个过程中工作线圈形状决定飞板与基板碰撞时的碰撞角度,系统的放电电流决定了工件移动的速度与加速度,两者都对焊接效果有着重要的影响。故为了提高磁脉冲焊接技术的工作效率与焊接效果,扩大磁脉冲焊接技术的应用范围,本文首先介绍了磁脉冲焊接的形成机理以及影响因素,随后对磁脉冲焊接电气系统中的影响因素进行分析与优化。本文首先对常见的集磁器进行了简化数值分析,计算出内部管件的磁场与涡流大小,并在常见集磁器形状的基础上进行改进,设计了凹型集磁器,采用ANSOFT MAXWELL软件对凹型集磁器与常见集磁器进行了对比仿真,发现采用凹型集磁器提高了焊接区域磁场强度,凹型集磁器具有更高的形状参数,通过实验也验证了仿真结果的正确性。其次对平板焊接中常用的E型线圈进行优化设计,建立了E型线圈工作过程中的准静态分析模型,分析电流返回路径对工件的洛伦兹力的影响,通过仿真分析得到了E型线圈最优的线圈间隙为中间线圈臂宽的3倍,且线圈的厚度对最优间隙并无直接的影响,并通过样件的拉剪实验与金相分析验证了仿真结果。针对焊接空洞过宽的问题进行了线圈截面形状的优化,将原来的矩形截面改变为圆形截面,通过仿真与实验发现,采用圆形截面的E型线圈,其焊接空洞宽度减少,但由于工件距离增大或者碰撞角过大的原因,导致圆形截面的E型线圈在磁脉冲焊接过程中需要输入更高的能量,即系统的工作效率降低。由于磁脉冲焊接技术采用的是低频多开关的工作方式,多个开关并联运行时放电开关的同步性将影响最终的放电电流波形,故本文最后对系统的放电开关同步性导通进行了相应的研究。首先分析了造成真空触发开关放电时延差异的原因,随后对开关的并联运行进行了分析与仿真,结果表明:开关放电时延差异越大,系统的工作电流峰值越小,导致飞板移动时的初速度越低,飞板的变形量减小即系统焊接工作效率降低。为此论文提出了弥补开关放电时延的方案,通过调整信号的延时时间来弥补开关本身的放电时延,进而实现开关同步性导通。