随着全球石油的不断消耗、环境污染日益严重,汽车轻量化受到越来越多人的重视。铝合金因其密度低、比强度高,成为汽车轻量化的首选材料。由于铝合金的电导率高、热导率高,点焊过程中产热难、聚热难;传统点焊为了聚集热量,采用球形电极、强规范进行焊接,接头焊透、减薄现象严重。针对现有铝合金点焊连接工艺焊接过程中存在的问题,本文提出凸点辅助铝合金点焊工艺。以1mmAA6061-T6铝合金为研究对象,在待焊工件之间预置金属凸点,采用平电极进行焊接,借助凸点聚集电流,使产热集中;同时凸点的引入增加了焊接区材料体积,可以使接头减薄程度减小。具体研究内容和成果如下:1、凸点辅助铝合金点焊工艺可行性验证凸点材料根据弧焊焊丝选择标准进行选择,保证点焊接头无负影响元素的引入。凸点预置过程主要分为三个阶段:阶段一,起弧;阶段二,下压;阶段三,回抽。与采用球形电极帽传统电阻点焊相比,凸点辅助点焊工艺焊后接头表面无明显压痕,焊透现象、电极帽粘黏现象得到缓解,接头无表面裂纹,但生成的熔核直径小,拉剪强度低。2、凸点辅助点焊熔核形成过程仿真分析利用商业化软件ANSYS建立凸点辅助点焊有限元仿真模型,分析单段焊接时序下熔核较小的原因。焊接过程中,电流在凸点处有明显的收缩、汇聚现象。焊接初期,凸点摊开直径小,电流汇聚效果明显,凸点中心电流密度高;随着凸点摊开直径的增大,汇聚作用减弱,电流密度降低。单段焊焊接参数下熔核较小的原因在于,熔核生长后期,凸点摊开直径较大,焊接电流较小导致电流密度较低,熔核生长不足。3、凸点辅助点焊焊接时序优化针对单段焊接时序,熔核生长后期电流密度下降严重的问题,以熔核直径和拉剪性能为评判标准,以施加大电流为目的,开发出适合凸点辅助点焊工艺的焊接时序(预热+焊接Ⅰ+脉冲焊)。研究发现,随着预热电流、时间的增加,凸点摊开直径增加,在不飞溅的前提下,凸点可允许通过的焊接电流增加。通过三段递增电流组成脉冲焊,每段电流间存在冷却时间,可有效的施加大电流,且不造成飞溅。采用优化后的焊接时序凸点辅助点焊接头拉剪强度比传统点焊在单段焊接时序下提高21%。4、不同工况对凸点辅助点焊接头的影响考虑实际生产应用,研究凸点极性、凸点形貌、分流对凸点辅助点焊工艺的影响规律。研究表明,凸点极性对接头最终熔核尺寸、力学性能影响不大。采用大直径凸点辅助电阻点焊,凸点摊开直径更大,与采用相同焊接参数小直径凸点相比,熔核直径小,力学强度低。间距25mm相邻焊点会对当前焊点产生分流影响,造成当前焊点熔核尺寸下降,焊点间距增大到35mm,分流现象消失。