汽车轻量化是节油和降低排放的重要策略,铝合金与高强钢材料的复合使用是实现汽车轻量化的有效途径。而钢铝的物理、化学性质差异较大,焊接互溶度低,容易形成晶粒尺寸较大的脆性中间化合物和氧化夹渣。将超声波引入传统电阻点焊,能够有效去除焊接材料表面氧化物,增加液态铝在钢/铝界面的流动性、铺展性,控制中间相的生长分布,有利于细化熔核区、热影响区的晶粒。但目前对超声电阻复合点焊工艺的研究较少。本文系统分析钢/铝超声电阻点焊过程中界面处连接机制、中间相生长以及工艺参数对焊接质量的影响,探索超声电阻点焊的应用理论基础。以TRIP780高强钢和AA6061铝合金超声电阻点焊为研究对象,建立了球面电极钢/铝电阻点焊和超声电阻点焊双向间接耦合有限元模型,引入焊接工件的超声软化率、超声振动压力、工件接触面塑性变形热、动态接触电阻等焊接参数,分析了焊接过程电场、温度场、超声波和力场的综合影响,得到焊接接头熔核直径和变形,并与实验进行了对比。基于电阻点焊和超声电阻点焊两种工艺的有限元模型,分析了两者在焊接过程中结构场、电热场的动态变化,探究了焊接阶段析热的主导因素,揭示了“熔核偏移”、“钢侧突起”现象的原因。基于温度历程和扩散理论分析了钢/铝界面中间相的生长和分布规律,揭示了传统电阻点焊缺陷生成的原因以及超声波对焊接缺陷的影响规律。基于响应曲面优化理论,以焊接电流、电极力、超声振幅和焊接时间等特征焊接参数为研究对象,采用铝熔核直径、压痕率和基于两者的综合指数表征焊接质量,利用Box-Behnken法设计实验,获得焊接参数与焊接质量的响应方程,研究了焊接参数一次项、交互项对焊接质量的影响规律;采用熵值法对焊接参数进行了响应曲面优化。优化预测结果与实验值比较吻合。