节能、环保、安全是当今汽车工业的发展主旨。为了在实现车身轻量化的同时满足乘员安全性要求，以双相钢为典型代表的先进高强钢材料在白车身结构中的使用比例正日益上升。目前，电阻点焊技术仍是车身制造中的主要连接手段，据统计，平均每辆白车身上约有3000～5000个焊点。然而，高强钢的大量使用，却给电阻点焊工艺带来了一系列挑战。区别于传统低碳钢，高强钢中普遍含有较高的碳当量与较多的合金元素，在快速加热、冷却的焊接过程中，极易形成大量淬硬、粗大的板条状马氏体组织，导致接头韧性、疲劳寿命降低，容易发生接头界面断裂失效。传统基于工艺参数调整或焊后热处理的质量控制方法，能够快速增大熔核直径或部分弱化接头组织的淬硬性，但往往以能耗的大幅攀升或生产效率的降低为代价。作为一项节能、高效的工艺方法，电磁搅拌控制（简称磁控）技术通过外加磁场对熔化金属的搅拌作用，影响并改变工件内部的温度场分布与冷却结晶过程。迄今，磁控技术已成功应用于连续铸造、电弧焊等领域。基于上述背景，本文提出将磁控技术与传统电阻点焊过程相结合的磁控电阻点焊工艺方法，旨在通过外加磁场与焊接电流的交互作用产生洛仑兹力，改变熔核内的流动传热模式。针对这一研究目标，本文从磁场施加模式入手，探讨了外部磁场的最优施加方向与分布模式，在此基础上搭建了磁控电阻点焊原型实验平台；并进一步建立了综合描述力、电、热、磁、流五个物理场变化的磁控电阻点焊过程数值模型，从“电磁搅拌改变熔化金属流动模式”的本质行为揭示了外加磁场对电阻点焊过程传质传热行为的控制机理；通过对点焊接头的宏观、微观形貌分析、以及静态、动态力学性能测试，明确了磁控技术对高强钢电阻点焊焊接质量的改善效果，并基于对磁控电阻点焊熔核形成规律的研究建立了质量评价准则；最后对典型车用超高强钢的电阻点焊接头进行了磁控效果实验验证，并从工程应用角度出发，进一步开发完善了磁控实验系统。本文为磁控电阻点焊工艺方法在车身制造中的推广应用奠定了理论基础。全文的主要研究内容如下：1)外部磁场施加模式与磁控电阻点焊原型实验平台理论分析了多种外部磁场作用模式下，电阻点焊过程的电、磁场分布特性、熔化金属流动模式、以及形核状态，从而明确了磁控电阻点焊方法所施加的外部磁场需满足三方面条件：平行于工件/工件接触面、围绕电极臂中心线呈中心轴对称形式分布、以工件/工件接触面呈镜面对称形式分布。在此基础上，建立了以一对轴向充磁环形钕铁硼永磁体为外部磁场源的磁控电阻点焊原型实验平台。2)磁控电阻点焊过程多物理场数值建模与传质传热行为演化机理基于ANSYS11.0/Multiphysics软件平台，通过二次开发与耦合策略制定，实现了结构场、电场、热场、磁场、流场之间的交互载荷传递与数据转换，建立了综合描述磁控电阻点焊物理过程的数值模型。从“电磁搅拌改变熔化金属流动模式”的本质揭示了外加磁场对电阻点焊过程传质传热行为的控制机理。结果表明，在磁控电阻点焊过程中，熔化金属不仅在通过电极中心轴的径向平面内流动，同时也在外加周向磁场力的驱使下表现出强烈的冲刷熔核径向边缘的离心运动趋势；且随着焊接时间的增加，该周向离心运动模式逐渐占据主导。与传统点焊相比，磁控电阻点焊过程中的磁流体流速更快；熔核内高温带呈长条状沿直径方向均匀分布；最终形成的熔核形状呈现“两头厚、中间薄”的花生壳状。3)磁控技术对高强钢电阻点焊焊接质量问题的改善机理通过对DP590、DP780的实验研究发现，与传统电阻点焊的椭圆体状熔核相比，磁控电阻点焊的花生壳状熔核呈现“更宽、更扁”的变化趋势；点焊接头的微观组织更均匀，淬硬性降低。对于1.25mm DP780钢板，在外加磁场作用下，接头的拉剪力增幅约12.0%，失效时刻所对应的最大位移增幅约15.9%，接头的高周疲劳性能有所提升。当焊接电流处于发生界面断裂与母材撕裂的临界值附近时，外加磁场能够有效改善电阻点焊接头的失效模式，且失效断口表面存在更多吸能性强的韧窝组织。4)磁控电阻点焊熔核尺寸评价准则与典型工程应用针对磁控电阻点焊的熔核形状特点，以接头拉剪强度为衡量标准，建立了熔核尺寸评价准则：当焊透率大于25%时，熔核直径越长，接头强度越高；当焊透率处于15%～25%时，熔核直径与焊透率同时成为衡量接头强度的主要尺寸参数；当焊透率小于15%时，焊接质量均不合格。基于此评价准则，通过进一步实验研究发现：为了获得相同质量的点焊接头，采用磁控技术能够将所需的焊接电流降低约300～500A，并适用于DP1000等超高强钢。此外，基于励磁线圈的电磁搅拌系统的开发在一定程度上提升了磁控电阻点焊技术在车身制造中的可应用性。综上所述，本文系统性地研究了外加磁场对电阻点焊过程的控制机理，形成了面向车用先进高强钢的磁控电阻点焊工艺方法，为磁控技术在电阻点焊质量控制领域的应用奠定了理论基础。