电磁脉冲焊接技术在异种金属焊接领域展示出广阔的应用前景。单匝平板线圈是目前电磁脉冲板件焊接的主要电磁力机构,具有结构简单、装配方便、成本较低等优点,但也存在能量利用率低、磁场分布分散等问题。多匝线圈能够提高电磁脉冲焊接系统的能量利用率;集磁器可提高焊接区域磁通密度,改善电磁力分布。以多匝线圈和集磁器为电磁力机构可以提高电磁脉冲焊接系统的能量利用率和焊接效果,扩大系统适用范围。在研究较为充分的管件电磁脉冲焊接领域,多匝线圈与集磁器已经成为主流的电磁力机构。目前,平板集磁器及对应的多匝线圈鲜有研究,尤其是平板集磁器结构、涡流分布、焊接效果之间尚无明确对应关系,致使在其实际使用中结构参数的确定较为盲目,制约了平板集磁器的应用。因此,面向平板工件,优化设计平板集磁器具有重要的科学意义和应用价值。为此,本研究以多匝线圈和平板集磁器为电磁力结构的板件焊接为研究对象,构建三维多物理场仿真模型,优化平板集磁器结构,探究平板集磁器涡流分布规律,搭建电磁脉冲板件焊接平台,并开展电磁脉冲板件焊接实验。具体内容如下:（1）基于平板集磁器的电磁脉冲板件焊接仿真研究。建立了耦合电路和磁场的三维数值仿真模型,仿真分析平板集磁器在工作过程中的磁场分布情况,以铝板上表面磁通密度为集磁性能的评价指标,分析得到平板集磁器高度、上表面直径、上孔直径等结构参数对集磁效果的影响规律;首次发现集磁器缝隙面涡流存在的分叉现象,并在此基础上率先提出考虑漏回路的集磁器等效电路模型,进而得到了集磁器结构参数对涡流分布的影响规律,最终揭示结构参数与涡流分布和集磁效果三者间的关系规律,给出平板集磁器的最优结构。此外,在焊接效果方面,所建立的三维仿真模型能够有效的反映焊接过程中的电磁参数变化和铝板运动行为,电磁参数和铝板变形均为呈现多层月牙形貌;在集磁器的受力分析方面,探究了平板集磁器的静态变形情况和动态受力分析,得到了平板集磁器结构参数对结构强度的影响规律。（2）电磁脉冲板件焊接平台搭建。针对平板集磁器结构特点,研制出平板集磁器电磁力机构和相应连接装置;研制了安全智能电磁脉冲焊接控制系统,可有效避免误操作风险,实现焊接过程参数可调、设备状态可控。在此基础之上,完成了电磁脉冲焊接平台的搭建与测试,后续顺利开展实验研究提供基础。（3）电磁脉冲板件焊接实验及工艺改进。基于不同结构平板集磁器、不同放电电压的平板集磁器开展电磁脉冲板件焊接实验,通过力学拉伸测试、金相显微镜、扫描电子显微镜等手段对比焊接效果,实验结果表明锐角集磁器的焊接效果最佳,实验的样品宏观形貌、焊接效果均与仿真结果一致;针对板件焊接中铝板表面鼓包缺陷,结合仿真探讨其诱因,提出了鼓包抑制措施并予以实验验证。此外,还提出了基于平板集磁器、无需垫片就可实现焊接的电磁脉冲焊接方法,并开展实验验证。综上所述,本文开展的电磁脉冲板件焊接平板集磁器优化设计与实验研究为集磁器的设计与应用提供了参考依据和科学支撑,丰富了电磁脉冲焊接技术的研究内容,有望推动电磁脉冲焊接技术的发展。