随着使用环境和轻量化要求的不断提高,迫切需要实现不同种材料的连接以满足强度、减重以及耐腐蚀性等的要求。铝/钢金属复合材料的产生为铝和钢材料的连接提供了一个很好的解决方法。铝合金和不锈钢的复合结构能够在充分发挥两种材料自身固有性能的同时降低材料成本,减轻结构整体重量、延长零件的疲劳寿命、扩展零件功能和减少稀有贵金属的使用,在汽车、航空航天和船舶制造中具有很高的应用潜力。本文通过数值模拟和试验相结合的方法,分析钢管待连接表面预制几何特征对磁脉冲连接(MPW)过程和连接接头的影响。通过有限元软件ANSYS分析铝合金-不锈钢在变形连接过程的加速碰撞过程以及不同特征条件对碰撞角度的影响规律,为磁脉冲变形连接试验提供指导。然后通过流体动力学(SPH)方法对冲击接触过程中的界面行为以及界面物理场进行分析,探索连接界面形貌的形成机制。使用3A21铝合金管和304不锈钢管进行磁脉冲连接工艺试验,对不同特征条件下的接头进行剥离测试,对接头质量进行初步判断。通过压剪试验对接头进行力学性能测试,测试结果表明,凸边特征条件下的接头强度整体高于凹边特征和斜直边条件下的接头强度,在初始预制角度范围为0-5°的凸边特征条件下接头的抗剪承载力最大达到了 676N/mm。利用光学显微镜、SEM对不同特征条件下的接头界面形貌组织进行观察分析,发现3A21/SS304界面有四种形貌:波状界面带过渡层、波状界面不带过渡层、平直界面带过渡层和平直界面不带过渡层,在界面过渡层中发现了微孔洞和微裂纹两种缺陷。通过EDS对带有过渡层的界面进行分析测试,分析了不同特征对界面成分分布的影响。使用纳米压痕仪对不同特征条件下的接头界面进行硬度的测试分析,研究了特征类型及预制角度范围对接头界面处硬度影响,分析了界面硬度升高的原因。