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针对某汽车零部件生产过程中,M10螺母与2.5mm厚的镀锌钢板采用凸焊工艺焊接时出现焊接质量不合格,需要采用二氧化碳气体保护焊加固。本文旨在分析造成焊接质量不合格的原因,并提出改进办法。在原有工况下进行螺母凸焊试验,结果表明：通过调整焊接工艺参数不能使该螺母凸焊达到焊接质量要求,在0.4MPa气压下,对焊接电流28KA、焊接时间20cyc时进行焊接,出现焊接强度不高,凸点形核困难等问题；电流为30KA时,焊点能形成焊核,但不稳定,螺母凸点边缘出现过烧现象,并在焊核内部产生气孔；通过观察焊点截面形核情况,发现螺母上每个焊点的焊核存在较大的差异。其根本原因是焊机刚性不足和模具容易磨损,影响电极平行度,使螺母凸点在焊接过程中受力不均匀。用Solidworks simulation仿真软件模拟焊机刚性不足对螺母凸点受力的影响,结果表明：刚性不足会使螺母凸点受力不均,通过调整电极和气缸之间的轴线距离L可以减小凸点受力的不均匀性。对生产现场的压块式结构电极座进行模拟分析,结果表明：压块式电极座存在两个方面的缺陷：一是焊接过程中,电极座中心孔里侧易产生应力集中,容易磨损；二是压块和电极座接触面会产生间隙(>40μm),造成接触面导电、导热性能较差,影响电极座上电流密度分布和电极的冷却效果,加剧电极座中心孔里侧的磨损。在满足电极平行度的情况下,对焊接规范参数进行优化,结果表明：焊接质量符合要求,焊接规范范围变宽；通过正交试验,获得了最佳焊接规范：I2=32KA, P=0.45MPa, t4=20cyc;确定了焊接规范范围,焊接电流：29-32KA,焊接压力：0.4～0.45MPa,焊接时间：18-22cyc。对螺母凸焊的力学性能分析表明：螺母顶出力均大于35KN,且最大达到46.3KN；从板材热影响区到螺母热影响区的硬度逐渐升高,螺母侧热影响区最大硬度为514HV。对焊点的断口形貌分析表明：断裂发生在熔合区时为脆性断裂,断裂发生在板材热影响区时为脆性断裂和韧性断裂的混合断裂方式。对凸焊模具进行了改进,改进后的模具可以调节电极与气缸的轴线距离L,下电极和电极座采用了锥度连接,使电极座上的电流密度趋于稳定,电极散热效果增强；对改进后模具的电极平行度进行了验证,结果与模拟分析趋势一致；通过设计组合式凸焊绝缘定位销,解决了螺母凸焊过程中的分流问题。