电阻点焊工艺是一种具有成本低、生产效率高、易于实现机械化和自动化等优点的连接技术,被广泛应用于不锈钢轨道客车的车体结构连接中。基于对传统电阻点焊工艺的研究,为了进一步提高电阻点焊的接头性能,减小焊点的压痕和变形,本文从熔核形状控制的角度出发,提出了一种新型的薄膜绝缘芯部不导电电极及环状熔核电阻点焊工艺方法。由于电阻点焊工艺是一个涉及到热、电、力等多场之间相互作用的复杂过程,其熔核形成过程具有不可见性及瞬时性,使单纯地通过理论或试验的方法很难对预压过程和熔核形成机理进行全面深入的研究,而采用计算机数值模拟方法可以更加直观并且高效地对预压过程和熔核形成过程进行仿真分析,对深入研究不锈钢环状熔核电阻点焊工艺方法具有重要的指导意义。本文从环状熔核电阻点焊工艺原理出发,对相应的点焊电极进行了设计,并采用点焊工艺试验方法获得了比较合理的点焊电极结构形式;通过有限元模拟软件ABAQUS建立了不锈钢环状熔核电阻点焊工艺双面单点焊的三维轴对称数值模型,对不锈钢环状熔核电阻点焊预压阶段和通电形核阶段进行了数值模拟,分析了不锈钢环状熔核电阻点焊工艺过程中的电场、温度场以及应力场的分布,探究了环状熔核的形成机理;最后通过对不同焊接工艺参数下的工艺过程进行模拟,分析了焊接工艺参数对环状熔核形成过程的影响,并得出了合理的工艺参数。数值模拟结果显示:与传统电阻点焊工艺相比,不锈钢环状熔核电阻点焊工艺显示出了与所采用的薄膜绝缘芯部不导电电极的结构相适应的特点。预压阶段工件整体的等效应力分布较为均匀,由于电极结构和形状的原因,焊点中心区域等效应力值较低,在电极与工件以及工件与工件的接触边缘处出现应力峰值,存在明显的应力集中现象;随着电极压力的增加,电极与工件接触面以及上下工件之间接触面的接触应力值不断增加,但各接触面之间的接触范围基本保持不变,即电阻点焊的初始导电区域不变。在通电加热过程中,温度场与电流密度分布具有高度的一致性,均呈环状。随着通电时间的增加,熔核开始出现,并同时向焊点中心和外围生长,最终形成环状熔核。本文最后进一步探究了电阻点焊工艺参数对环状熔核形成过程的影响,对优化不锈钢环状熔核电阻点焊工艺具有重要的指导意义。