本文在CMT焊接6082过程中加入机械振动,实现热力耦合工艺效果,期望可以达到增加熔深,改善焊缝组织,减少焊接残余应力,提升接头力学和疲劳性能的目的。研究过程中,通过改变焊接速度和施加机械振动获得不同熔深的接头,观察接头成形和焊缝组织以及气孔的分布和大小,获得焊接残余应力和显微硬度数值,进而解释机械振动在焊接过程中造成的影响。对6082铝合金及焊接接头进行高周疲劳试验,得到母材的疲劳强度以及固定载荷下的接头寿命。利用SEM电镜观察疲劳断口,分析疲劳断口的相关特征,探究振动对于疲劳裂纹扩展的影响及作用机理。结果表明,施加振动可以增加接头的熔深和余高,减小接触角。施加振动使热影响区域变窄,熔合线附近的胞晶从20μm减小到16μm,这是因为振动打破了枝晶臂,增加了异质形核现象;振动提高凝固速率,成分过冷增加,增加了形核率,细化晶粒。针对铝合金的气孔问题,振动可以搅拌熔池,加速气泡的长大和逸出,减少焊缝内气孔数量和尺寸。随着焊缝组织的优化和气孔数量的减少,接头的最大残余应力由156.5MPa减小到105MPa,减幅为32.9%;焊缝软化区的硬度值由60HV增加到70HV,硬度值分布均匀。高周疲劳试验结果表明,在10~7个循环周次下母材的极限疲劳强度为133MPa,对应振动频率>1000Hz或振动加速度>40 m/s~2条件下接头的疲劳寿命可在130MPa的载荷下达到10~7个循环周次。6082铝合金的疲劳断口特征明显,有疲劳源区、疲劳裂纹稳定扩展区和瞬时断裂区组成。疲劳源区内观察到多个裂纹源,裂纹源多为气孔,裂纹主要以穿晶形式萌发和扩展。在疲劳裂纹稳定扩展区内观察到明显的河流花样,伴随着疲劳辉纹以及大量二次裂纹,施加振动可以增加辉纹间距,降低裂纹扩展速率。在瞬时断裂区没有明显的韧窝现象,有大量的空洞和沿晶断裂现象。