随着车身轻量化和安全性要求的不断提高，先进高强钢（Advanced HighStrength Steel）材料在车身制造中获得更广泛的应用。其中，双相钢（Dual-Phasesteel）由于具有高强度、好延伸率和强碰撞吸能等特性，已经成为车身轻量化最具应用前景的高强钢材料。电阻点焊（Spot Welding）技术因其低成本、高效率和易实现自动化等优点，是用于车身焊接装配的主要连接工艺。然而，双相钢由于合金元素的增加，点焊过程中很大的冷却温度梯度，易出现界面撕裂问题。发生界面撕裂的焊点十字拉伸强度将下降约10%，而焊点低周疲劳寿命将下降约25%。韧性胶（Toughened Adhesive）的出现，使得胶粘（Adhesive Bonding）工艺具有高静载和疲劳强度，易于连接异种复合材料，但其在低温或潮湿环境下易发生脆性老化。胶焊（Weld-bonding）作为胶粘和电阻点焊复合连接工艺，综合以上两种连接工艺的优点，已在汽车制造工业领域逐步获得应用。然而，双相钢胶焊过程中飞溅、可焊性窗口狭窄等问题更显突出。飞溅不仅易使熔核出现内部缺陷，还会使胶焊接头强度下降约20%。双相钢胶焊的可焊性窗口宽度低于可接受的最小可焊性窗口宽度（2kA），使得网压波动和电极帽磨损时难于保证熔核质量，焊接鲁棒性变差。究其原因主要在于：胶层流动与熔核传热行为的耦合作用机理复杂，胶焊过程熔核区温度场与力场的协调控制难以平衡。因此，研究双相钢胶焊可焊性窗口狭窄的成因，分析电极力对胶焊熔核形成过程的作用机理，揭示胶焊熔核形成规律以及通过可控电极力来拓宽可焊性窗口，是亟待解决的问题，本文正是在上述背景下开展的研究工作。基于以上背景，本文主要以双相钢材料为研究对象，对双相钢胶焊的熔核质量进行分析，提出基于可控电极力的方法来解决双相钢胶焊可焊性窗口狭窄问题：首先，进行双相钢胶焊熔核力学性能和微观组织试验研究，对比分析胶层存在对熔核质量的影响，探讨双相钢胶焊可焊性窗口狭窄的成因；在此基础上，建立通电阶段的电极力平衡方程，分析胶层黏附力，研究熔核区域温度场对液态熔核内部压力的影响，建立用于获取液态熔核区域温度场的有限元模型，揭示电极力对胶焊熔核形成过程的作用机理；然后分析预压阶段电极力对钢板之间接触电阻的影响，以及通电阶段电极之间动态电阻的不同区域特点，获取双相钢胶焊的熔核形成规律；最后采用回归分析方法，建立临界电极力与焊接工艺参数之间的关系模型，确定可控电极力策略，并对可控电极力策略进行试验验证。论文旨在通过提出可控电极力方法解决双相钢可焊性窗口狭窄问题的同时，提出新型的胶焊熔核质量控制方法，开展的主要研究工作如下：（1）胶焊熔核质量试验研究为探寻双相钢胶焊可焊性窗口狭窄等熔核质量问题，论文介绍双相钢胶焊的工艺过程和特点，通过对比研究双相钢胶焊和点焊熔核的力学性能（包括拉剪力、断裂模式与吸能以及可焊性窗口）和微观组织（包括熔核区微观组织和硬度），以揭示双相钢胶焊可焊性窗口狭窄的成因，并提出采用可控电极力可以有效拓宽可焊性窗口。结果表明：双相钢胶焊熔核在低焊接电流情况下就具有较大的熔核尺寸、拉剪力和吸能，易出现熔核剥离的断裂模式。而在高电流情况下极易发生焊接飞溅，且出现部分界面撕裂断裂模式。飞溅对拉剪力和吸能起到负面影响。这造成了双相钢胶焊的可焊性窗口过于狭窄。在此基础上，通过对电极力进行初步试验研究，结果表明改变电极力可明显改善双相钢胶焊可焊性窗口，为基于可控电极力的双相钢胶焊熔核质量控制提供试验数据支持。（2）电极力对胶焊熔核形成过程的作用机理分析为揭示电极力对双相钢胶焊熔核形成过程的作用机理，论文分析电极力对双相钢胶焊工艺过程的影响，采用理论力学和热力学理论，建立通电阶段电极力平衡方程和保持熔核受力平衡的临界电极力计算公式，确定胶层内部黏附力，建立胶焊液态熔核内部压力与熔核区域温度场之间的关系模型，并通过有限元仿真获取胶焊熔核区域的温度场。结果表明：液态熔核受力能否实现平衡，是通电阶段电极力、胶层内部黏附力与液态熔核内部压力的互作用结果。液态熔核内部压力是由双相钢钢板在固、液态的材料属性、液态熔核的半径和厚度以及液态熔核区域的温度场共同决定。这为可控电极力幅值的确定提供理论基础。（3）基于动态电阻的胶焊熔核形成规律研究电极力大小决定钢板之间接触电阻分布，同时通电阶段电极之间动态电阻变化可反映熔核形成规律。为此，论文应用接触理论并结合试验研究，分析预压阶段电极力对钢板之间接触电阻的影响，结合熔核区域温度场的有限元仿真结果，分析通电阶段电极之间动态电阻的不同区域特点，获取双相钢胶焊的熔核形成规律，对比分析通电阶段双相钢胶焊与点焊的熔核形成过程。结果表明：较大的预压阶段电极力会增加导电斑点的数目和直径，进而降低钢板之间的接触电阻。电极压入位置的绝缘胶层主要影响熔核形成之前的钢板之间接触电阻和接触面积，会使得通电初期的热量积聚速度较快。基于上述分析结果，需在预压和通电阶段之间、通电阶段分别进行电极力调整，可在有效保证胶焊熔核尺寸的同时，降低焊接飞溅的发生。（4）面向胶焊熔核质量控制的可控电极力策略建立基于以上理论和试验分析，确定了可控电极力对双相钢胶焊熔核质量的影响规律。为建立双相钢胶焊过程的可控电极力策略，论文采用有限元仿真计算与试验结果对比分析，进行临界电极力计算，分析焊接工艺参数（焊接电流、焊接时间和电极力）对液态熔核的温度场、内部压力以及临界电极力的影响，然后建立保持液态熔核区域受力平衡的临界电极力与焊接工艺参数之间的回归模型，进而确定可控电极力的调整时刻和幅值，最后以1.2mm DP780胶焊为例，从熔核尺寸、动态电阻和可焊性窗口三方面进行可控电极力和恒定电极力的试验结果对比分析。结果表明：在高电流情况下，与恒定电极力相比，可控电极力抑制了焊接飞溅，可使熔核尺寸提高10%，使可焊性窗口拓宽近50%。通过以上工作，本文对双相钢胶焊的熔核形成过程有了一个比较全面和系统的了解，对双相钢胶焊熔核质量问题及其解决方案进行深入探讨。论文围绕可控电极力方法展开研究，不仅有效改善双相钢胶焊熔核质量波动问题，而且对基于电极力的双相钢胶焊熔核质量控制研究提出了新的研究思路，为双相钢胶焊工艺在汽车制造中的进一步推广，提供理论和试验基础。