轻量化对未来汽车的发展尤为重要,轻质材料的使用是实现汽车轻量化的一种途径。CFRP以其高强度、比重小等优点逐步应用于汽车行业,带来的CFRP与金属材料的连接难题急需解决。磁脉冲连接技术能够高效地实现异种材料的连接,可以有效地解决CFRP与其他金属材料的连接问题。本文提出了一种利用磁脉冲连接技术实现CFRP与铝管压焊连接的新结构。针对提出的磁脉冲压焊连接结构,全文开展了数值模拟、工艺试验,接头力学性能检测及微观结构分析、连接机理分析等方面的研究。具体研究内容如下:首先,本文使用LS-DYNA商业软件,建立能够耦合电磁场与结构场的数值模型,采用边界元和有限元方法模拟了磁脉冲压焊过程,分析了外管感应电流、电磁力的分布情况以及变形过程。结果表明,外管上的感应电流沿环向分布且集中于与集磁器正对的位置,外管所受电磁力指向圆心方向,外管上的感应电流和所受电磁力都集中在外管的外表面。外管变形结果与试验近似吻合。放电能量越大,外管所受的电磁力越大,与衬管的碰撞速度越高,加速时间越短。其次,根据数值模拟与预试验结果,在不同放电能量的条件下,进行磁脉冲压焊工艺试验。采用光子多普勒测速系统(PDV)获取了外管的加速历程,探究了放电能量对压焊接头力学性能及微观结构的影响。PDV测试获得的外管与衬管的碰撞速度与数值模拟获得的结果误差在10%内。力学性能测试结果发现,在合适的放电参数下,可以获得拉伸强度与扭转强度均超过母材强度的高质量磁脉冲压焊接头。微观性能测试,观测焊缝表面发现三种能量下均出现了波形界面,随着放电能量的增加,整体波形的波长和波幅也相应的增加。碳纤维圆孔处的表面未发现明显的分层等缺陷,相对放电前,此表面变得更加的光滑。外管倒角处部分晶粒被拉长,变形区的硬度值相对于母材的硬度值有不同程度的增加,晶粒变形越剧烈,相应的硬度值增高越大。最后,揭示了磁脉冲压焊接头的连接机理,揭示焊接区的分布时,首先分析了磁脉冲焊接的实现条件,得出了适合的碰撞角度与碰撞速度是实现焊接的必要条件;然后通过剥离试验观察焊接区域的分布情况,发现在圆孔区域有两条平行于集磁器工作区的椭圆形焊缝,而非环形焊缝;最后根据磁脉冲焊接理论解释了形成焊接区域的分布情况的原因:在径向截面,零度碰撞角的范围过大,剩余空间不足以满足外管的变形,在该截面均不能形成有效的焊接区,与实际试验结果吻合;在轴向截面,零度碰撞角的范围小,然后碰撞角逐渐增加,存在一个合适的碰撞角度形成了两块区域的焊缝,当所选截面平行于轴向截面时,外管的变形规律与该截面的变形规律相似,多个截面累加,就形成沿环向平行于集磁器的两条近似椭圆焊缝。