随着环境问题的日益严峻,在工业中大力推动节能减排显得刻不容缓。而车身轻量化作为在汽车工业中达到节能减排目的的重要手段受到业内人士的关注。相关研究表明,降低汽车重量能够有效降低油耗与尾气排放。实现车身轻量化,一个重要的手段便是引入轻量化材料,比如铝合金以及高强钢,这种情况下,车身制造过程中不可避免地会涉及到铝/钢异种金属连接的问题。由于铝合金和钢在物理性能上存在较大差异,使用传统的电阻点焊的方法难以对二者进行有效连接,这对于新一代多材料复式结构车身设计起到了一定的制约作用。研究率先提出了一种将电阻点焊和铆接相结合的“点铆焊”技术,用于6061-T6铝合金与热镀锌Q235钢的连接,并在此技术基础上提出了“电阻单元焊”技术,用该技术实现了6061-T6铝合金与无镀层22MnMoB硼钢、电镀锌DP780双相钢的高质量连接。本文对铝/钢异种电阻单元焊接头的连接机理、力学性能、微观组织等进行了深入分析。结果表明,6061铝合金/Q235钢点铆焊接头的强度与塑性均优于传统的电阻点焊接头以及铆接接头,呈现塑性断裂模式。在焊接过程中,与钢板接触的钉身下部熔化并与钢板形成冶金连接,钉身上部未发生熔化,铆钉与铝合金接触的界面处形成了金属间化合物反应层,该层不是接头的主要承载部位。6061铝合金/硼钢电阻单元焊接头的最大拉剪力达到7142N,吸收功为11.44J,而使用电阻点焊方法几乎无法连接二者。电阻单元焊过程中,铆钉与钢板的界面处最先形核,铆钉产生的电阻热通过热传导传递给铝板,使得靠近铆钉的铝板发生熔化,形成铝板熔核。电阻单元焊接头通过铆钉与钢板界面处的熔核承受载荷,故力学性能较好。6061铝合金/DP780钢电阻单元焊接头的强度和塑性随着铆钉直径的增大而提升,在最佳参数下,电阻单元焊接头在静载下的强度和在动载下的疲劳极限均约为电阻点焊接头的两倍。电阻点焊接头在静载均呈现界面断裂,在动载及最佳参数下根据载荷水平的不同存在界面断裂及全厚度断裂。而电阻单元焊在静载条件下根据铆钉直径以及焊接电流的不同存在界面断裂、纽扣断裂及母材断裂,在动载条件及最佳参数下根据载荷水平的不同存在纽扣断裂及全厚度断裂。