在轻合金研究领域中,新型高强度铝合金的研发在世界范围内都是前沿创新科技。铝锌镁铜系合金作为最常用的超高强度铝合金之一,开展该系合金的稀土微合金化研究具有十分广阔的前景。本文以7075铝合金钪微合金化为主要研究内容,制备出了含有一定钪元素的7075合金,并采用金相和扫描电子显微技术、室温拉伸、显微硬度与电化学测试方法,系统研究了微量钪元素在7075合金中的作用机理,以及热处理、热变形对含Sc 7075合金组织、性能的影响规律。在此基础上,使用所制备的含钪铝合金进行了电阻点焊焊接性的研究,探明了不同含Sc量的7075铝合金电阻点焊接头组织性能的演变机理。同时,创新性地开发了一种以Al-Sc中间合金作为中间层的铝合金三层板电阻点焊工艺,并对获得的点焊接头进行了深入的组织分析,得出以下主要结论:均匀化处理能够消除7075铝合金铸锭内的组织偏析,溶解晶界处的粗大二次相,降低合金显微硬度。合金的均匀化铸锭经过热变形及固溶-时效处理后会析出大量细小且均匀分布的时效相,大幅提升合金力学性能。Sc的添加能够明显减小7075铝合金晶粒尺寸,稳定组织亚结构,抑制合金热变形后的再结晶效应,从而进一步提升合金的力学性能。除此之外,在7075铝合金中添加Sc元素不仅能够减小合金腐蚀电流密度,还能提高合金在腐蚀环境中的腐蚀阻抗,提高7075铝合金的耐蚀性。不同含Sc量对7075铝合金电阻点焊接头晶粒类型及尺寸影响较大,无钪7075铝合金熔核区晶粒由粗大且交错复杂的树枝晶组成,晶粒尺寸为51.51±5.74μm,随着铝合金中含Sc量的不断增加,熔核区晶粒尺寸逐渐减小到5.13±0.77μm。且由于熔核区中强化相的溶解,使得其显微硬度在点焊接头中是最低的。同时,Sc的添加能够减少7075铝合金中的脆性相,使合金点焊接头强度由无钪时的2816.82±302.89 N提高至含0.4 wt.%钪时的3641.69±99.52 N,其剪切断裂形式主要为塑性-脆性混合断裂模式,断裂位置均为点焊熔核内部。由于合金表面产生的氧化膜及合金本身较宽的凝固温度范围,在含钪7075铝合金电阻点焊接头中还观察到了飞溅、缩孔和热裂纹缺陷。采用正交试验极差分析法与方差分析法对以Al-Sc中间合金作为中间层的7075铝合金三层板电阻点焊工艺进行研究,揭示了电阻点焊工艺参数对接头组织、性能的影响规律。以获得较大的点焊熔核尺寸、较高的接头剪切强度和较小的翘曲角作为优化目标,获得了三层板电阻点焊较优的工艺参数为:焊接电流24 kA,焊接时间6周,电极压力2.4 kN。通过对优化后的点焊试样进行显微分析,发现在使用Al-Sc合金作为中间层后,熔核内充斥着大量的Al₃Sc颗粒,大量晶粒以Al₃Sc颗粒作为形核质点生长,平均尺寸较小。但是当所得到的熔核尺寸较大时,熔核整体的成分不均匀,导致边缘组织与芯部组织形态有差异。