6016铝合金是一种Al-Mg-Si合金,在轻量化车身制造中有广泛应用。本文针对1mm厚度的6016铝合金薄板,开展了激光自熔焊焊接工艺及接头的时效行为研究,确定了对接和搭接接头焊接工艺窗口、观察了接头组织、测量了力学性能,探讨了焊接热输入量对焊接接头组织性能的影响规律,并开展焊接接头在焊后时效热处理过程时效动力学分析,预测了不同时效条件下接头的力学性能。具体研究结果如下:（1）对接接头焊接工艺窗口为:离焦量15 mm-20 mm时,焊接功率3 kW-4 kW,焊接速度1.6 m/min-3.6 m/min。离焦量和焊接功率对于焊接工艺窗口有明显影响,增大离焦量、降低焊接功率有利于扩大工艺窗口。（2）搭接接头焊接工艺窗口为:离焦量0 mm时,焊接功率3.5 kW–5.5 kW,焊接速度3 m/min–7.2 m/min。离焦量和焊接功率对于焊接工艺窗口有明显影响,降低离焦量、降低焊接功率有利于扩大工艺窗口。（3）自熔焊焊接工艺参数对焊缝成形及气孔缺陷有明显影响,焊接热输入量增大,会导致焊缝宽度、表面余高的增大,即截面面积增大。此外,随着热输入量的增大,焊接接头易于产生气孔等缺欠,不利于焊接接头性能的提高。（4）自熔焊焊接头组织为典型树枝晶结构,金相组织由α-铝、Al₁₂Fe₃Si和Al₅FeSi相组成。在TEM观察中,α-铝基体中没有观察到强化相析出。（5）焊接接头性能受到焊接工艺的影响。硬度实验表明,焊缝中心硬度低于母材硬度,焊缝存在软化行为,且中心硬度随焊接热输入量增大而降低。对接焊接头拉伸性能在离焦量为20 mm、焊接功率3.5kW、焊接速度2.4 m/min工艺条件下最高（拉伸强度201 MPa）;搭接焊接头十字拉伸性能在离焦量0mm、焊接功率6kW、焊接速度6.4 m/min工艺条件下最高（最大拉伸力2415 N）。（6）焊后时效处理可显著提高6016铝合金焊接接头力学性能。对于15 mm离焦量、3 kW焊接功率、2.4.m/min焊接速度工艺下获得的焊接接头,（180℃+10 h）时效工艺处理可以将焊缝中心硬度由58HV提升到82 HV,同时接头拉伸性能由180 MPa提高到274 MPa。TEM显微组织分析表明,6016铝合金时效过程中在α-Al基体中均匀析出尺寸20 nm⁵0 nm的针状强化相,导致接头力学性能的提升。（7）时效动力学分析表明,6016铝合金焊接接头时效强化行为符合Johnson-Mehl-Avrami（JMA）方程,强化项体积分数（He）随时效时间（t）变化规律为:He=1-exp[-（Dt）ⁿ],其中参数D=exp（-30690/RT+7.7652）,n=0.0066T-1.8428。以上动力学公式对140℃²00℃范围内6016铝合金焊接接头时效行为的预测,符合硬度试验测试结果。此外,获得6016铝合金焊接组织扩散激活能为31KJ,这相当于GP区的激活能,可以推断焊接接头时效过程中有GP区的形成。本文的研究,对于应用激光自熔焊工艺实现6016铝合金薄板的连接具有参考作用。此外,所建立的6016铝合金时效动力学计算模型对于焊后时效处理工艺优化、接头性能提升具有积极的参考作用。