1.1研究背景

能源危机与环境污染是世界各国在21世纪所共同面临的巨大挑战，“节能减排”一词也越来越被人们所耳熟能详。为了能有效降低燃油损耗及减少废弃物排放，人们提出了轻量化设计的概念，并已经深深地影响了现代制造领域的设计理念。轻量化最有效实现的途径之一就是材料轻量化。选用结构材料时，尽可能多地采用铝、镁等轻质合金材料或碳纤维、玻璃纤维等非金属材料。兼顾考虑材料强韧性和成本的问题，常常需要将两种材料连接起来使用。然而，异种材料之间的连接工序复杂、可靠性不高等问题直接制约了轻量化材料的应用。电磁脉冲成形(Electromagneticforming,EMF)，也被称为电磁成形，是一种新型的高速率特种加工方法。它利用脉冲磁场体积力对金属坯料进行高速率塑性加工，与传统成形工艺相比，电磁成形技术具有诸多优点，如成形速度快、模具成本小、显著提高轻质合金材料的成形极限、减小回弹和抑制起皱等，可广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域各种壳体件及复合件的精密成形和连接。

1.2国外研究现状

由于磁脉冲成形技术的独特优势，各国学者先后对该技术进行了大量的研究工作。目前，针对磁脉冲成形技术的研究可以分为两部分：电磁场相关理论的研究和工件在磁场力作用下的变形研究。而针对电磁场的分析又可以分为电路分析和磁场分析。国外关于磁脉冲成形技术的相关研究单位主要集中在美国、日本、俄罗斯、以色列、加拿大等国家。研究内容主要涉及电磁场及磁场力的理论分析、磁场力理论推导以及成形工艺缺陷等几个方面。

1.3国内研究现状

国内关于磁脉冲成形技术的研究主要集中在电磁场模拟、工件在不同工艺参数下的变形以及高速变形理论的研究，涉及的材料主要为导电性良好的铝合金管材及板材。目前，磁脉冲成形技术在理论研究和工艺试验方面已经取得了很大进展，并且正在向半自动化、自动化方向发展。在不久的将来，磁脉冲成形技术一定会在材料加工领域得到越来越多的应用。

1.4研究目的

通过对汽车轻量化复合构件电磁脉冲连接工艺研究，掌握一定的基础研究能力，可以对该领域的一些更深层次问题进行思考与实践，为轻量化的汽车事业做出自己的贡献。

1.5研究意义

（1）轻量化能有效降低燃油损耗，具有很重要的经济意义。