随着现代工业的飞速发展,异种金属间的连接不可避免。然而,异种金属间的物理化学性质差异显著,传统熔焊等方法难以实现异种金属间的可靠连接。电磁脉冲焊接技术作为一种固态焊接新工艺,在异种金属焊接中具有突出优势,应用前景广阔。焊接线圈是电磁脉冲焊接系统中的关键元件,具有导通电流和建立磁场的重要功能。多匝线圈结构复杂,存在加固、绝缘、散热等难题,而单匝线圈存在能量利用率较低的问题。双H型焊接线圈结构简单,能量利用率高,可在电磁脉冲焊接技术工业应用中广泛推广。然而,目前对双H型线圈的研究大多集中于放电电压和焊接间隙对接头质量的影响上,未能对线圈结构及其影响开展深入分析,导致线圈的优化设计缺乏可靠的理论依据和科学支撑,限制了电磁脉冲焊接技术的广泛应用。因此,本文展开了焊接线圈的优化设计与实验研究,并结合焊接窗口理论提出了一种基于仿真过程参数的焊接效果评估模型,为焊接线圈的优化设计提供科学依据。主要工作及研究成果如下:（1）分析双H型线圈受力分布及结构强度。建立电路-磁场耦合的三维有限元模型,分析线圈的受力分布,结果表明:线圈受力主要集中于与待焊板件相对的中心区域,该区域易发生弯曲变形。提出采用加固盒对线圈加固,并建立相应的电磁-结构松散耦合二维有限元模型,分析了不同截面宽度的线圈及配套固定盒的应力分布。仿真与实验结果表明:当线圈截面宽度大于2.5 mm时,焊接线圈均能基本满足焊接所需的强度要求,不会断裂;但当线圈截面过窄（＜7.5 mm）时,线圈易弯曲影响服役寿命。在本文实验条件下,焊接线圈截面宽度应大于7.5 mm。（2）结合焊接窗口理论与仿真过程参数,提出焊接效果的评估模型。建立电路-磁场-结构场顺序耦合的有限元模型,对电磁脉冲焊接全过程开展数值模拟,获得板件碰撞过程的碰撞前端点移动速度Vc和碰撞角度β,并结合焊接窗口理论,率先提出了一种根据Vc/β轨迹曲线的焊接效果评估模型。基于所建立的有限元仿真模型及焊接效果评估模型,对不同放电电压下双H型线圈电磁脉冲焊接铜板-铝板的过程以及焊接效果进行了仿真分析和实验研究,对焊接接头的宏微观形貌及力学性能进行了观测,对比分析了仿真及实验结果,验证了焊接效果评估模型的有效性并进行校正,使其更加准确。（3）探究双H型线圈截面对焊接效果的影响规律,提出非对称双H型线圈。基于校正后的焊接效果评估模型,对不同截面宽度的对称双H型线圈的焊接效果进行仿真分析和实验研究。结果表明:焊接线圈截面宽度会影响焊接效果。当线圈宽度适中时,具有相对较大的碰撞角度β及β的增大速率,且碰撞速度及碰撞前端点的移动速度Vc较大,使Vc/β轨迹曲线位于焊接窗口内对应的时间区间长度更长,获得更宽的冶金结合区域和焊接效果。基于此,提出将不同截面宽度进行组合形成非对称双H型线圈,以提升焊接的效果、延长线圈的服役寿命。实验及仿真结果表明:铜板侧宽度较宽的非对称双H型线圈可提高焊接质量。