为减轻车重以提高节约能源、减少环境污染,铝合金在钢占主体地位的传统汽车车身上越来越多地被使用,铝、钢异种金属的连接也随之成为亟待解决的问题。由于铝合金和低碳钢的物理性能如熔点、导热、导电等物理性能存在较大差异,且Fe在Al中的固溶度极低,因此容易产生裂纹、缩孔和金属间化合物,此问题成为在铝合金/低碳钢异种金属焊接接头中的重要焊接缺陷。因此,铝合金/低碳钢的焊接问题成为该异种接头在汽车行业中应用的难题。本文开展了铝合金/低碳钢异种金属电阻点焊研究。在分析铝合金、钢的电阻点焊特点的基础上,针对6022-T4铝合金和DC04热镀锌低碳钢采用直流电阻点焊。并在充分考虑相变潜热、随温度变化的热、电和力学性能、接触电阻等多因素的基础上,建立了铝合金/低碳钢点焊过程的数值模型。该模型可实现点焊过程结构、热和电耦合行为的模拟,揭示了点焊过程中应力、应变场、温度场和电场的变化规律,加深了对铝合金/低碳钢电阻点焊的动态物理过程的认识。基于反应扩散原理和计算结果,提出了铝/钢界面的金属间化合物厚度的预测公式。最终将计算结果和实测结果进行了比较,以验证模型和预测公式的可靠性。获得的结论如下:(1)在通电加热的初期,接触电阻是动态电阻的重要组成部分;在中后期本体电阻为主要部分,并且低碳钢本体电阻大于铝合金本体电阻;工件本体电阻在焊接开始阶段是上升的,在中后期则缓慢下降。(2)整个焊接过程中,低碳钢产热约占85%,铝合金则为15%(3)焊接过程中产生双熔核现象。通电55 ms左右,铝/钢界面附近的铝合金发生熔化;166 ms左右,低碳钢中部达到熔点。焊接过程中,铝合金熔核在宽度和厚度方向上长大速率逐渐降低,且宽度方向的长大速率大于厚度方向。(4)铝/钢界面的金属件化合物厚度的预测公式可表示为,其中Q和k0分别取120 kJ/mol和63.79 10-′m2/s。计算得到的金属间化合物的厚度和实验结果较好地吻合。