电磁铆接作为一种机械连接技术,已被广泛应用在航空航天领域。与气铆和压铆相比,电磁铆接成形时间短,加载速率高,铆钉镦头以绝热剪切方式发生变形,其动态塑性变形行为和变形机理的研究尤为重要。本文以铝合金铆钉（2A10和7050）为研究对象,通过数值模拟、工艺试验和组织观察等手段,研究铆钉动态塑性变形行为和镦头绝热剪切带的演变规律,揭示其变形机理。通过静态压缩和霍普金森压杆试验,获得不同应变速率和温度下的应力-应变数据,确定了2A10和7050铝合金铆钉Johnson-Cook材料模型的各参数。结果表明:随着应变速率升高,材料屈服强度增大,晶粒变形加剧;随着温度升高,屈服强度减小,但晶粒变形程度不变。7050和2A10电磁铆接下的绝热剪切带宽度分别为53μm和93μm。基于建立的材料本构模型,利用ANSYS/LS-DYNA平台建立2A10和7050铝合金铆钉电磁铆接全耦合模型,对电磁场、热场和变形场进行实时耦合求解。结果表明:铆钉动态塑性变形在几百微秒至几毫秒内完成,成形时间很短,加载速率可达10m/s以上,最大应变速率超过3000s-1;镦头温度分布不均匀,中心和对角区域温升快。进行了铝合金铆钉电磁铆接工艺试验,研究了线圈参数、导线长度、铆模角度、铆钉外伸量、放电电容和加载方式对铆钉宏观变形和微观组织的影响。研究结果表明:铆模角度越小,越有利于约束材料径向流动;准静态铆接时,镦头未出现绝热剪切带,低电压电磁铆接时,变形量50%时,剪切带开始在对角处萌生;高电压时则更早萌生;随着变形量增大,剪切带不断扩展至类圆锥形,不同位置的剪切带宽度不同;镦头不同区域变形程度不同,中心和对角区域变形更剧烈。2A10铆钉绝热剪切带内和过度区均有再结晶晶粒出现,晶粒尺寸可达73nm。在过度区内,观察到附生位错界面和几何必需界面,位错组态以位错缠结和位错环为主。在剪切带内,多处有细条和等轴状亚晶粒出现,位错不均匀分布于晶粒内部。从过渡区到剪切带中心,细条状晶粒数量逐渐减少,再结晶晶粒数量逐渐增多,整体位错密度减小。再结晶方式为旋转动态再结晶,高、低电压时剪切带中心处的再结晶程度基本相同。7050铆钉绝热剪切带内再结晶晶粒尺寸可达74nm,再结晶机制仍为旋转动态再结晶,大量第二相质点弥散分布于晶内和晶界处。外伸量增大,镦头绝热剪切带变形更剧烈,长条和等轴态亚晶粒增多,再结晶晶粒数量增加。