铝合金电阻点焊所存在的电极烧损及寿命问题限制了该工艺在汽车、航空航天等领域的应用。铝合金点焊过程中铜合金电极与铝合金焊件间进行的铜铝合金化反应是点焊电极寿命显著降低的根本原因,铝合金点焊过程铜铝合金化反应机制研究是解决这个问题的基础。本文在分析铝合金点焊电极端面铜铝合金化现象的基础上,采用物理模拟的方法研究了铜铝合金化反应机理,即分析了铜铝合金化反应的产生条件,分析了铜铝金属间化合物的形成过程,以及该反应与点焊参数(温度、压力和时间)的关系,并探索控制铜铝合金化反应的措施。观测了铜铝合金化作用在焊点表面、电极端面的宏观、微观行为,分析了点焊时铜铝合金化倾向及点焊规范参数的作用。结果表明:电极端面发生了铜铝合金化反应,形成了铜铝金属间化合物,铜铝合金化是电极烧损的主要原因。铝合金电阻点焊的瞬时性给试验研究带来了困难。本文采用物理模拟方法,借助于Gleeble-1500热模拟试验机,研究了铝合金电阻点焊时电极端面铜铝合金化反应的机理。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)及X射线衍射(XRD)等分析手段,对发生了铜铝合金化的试样端面进行组织和成分分析,结果表明:在不同的温度、压力、时间等条件下,铜铝合金化程度不同,铜铝间的合金化反应非常复杂,主要是548℃的共晶反应,生成共晶合金(Al+CuAl2),并且通过CuAl2相和铜基体之间的固体扩散形成了Cu9Al4,生成的金属间化合物质脆,硬度高。根据物理模拟试验结果,探讨了铜铝合金化反应的机理:温度和成分是发生铜铝合金化反应的必要条件,作用时间为成分条件的满足提供了保障;铜铝金属间化合物的形成过程分为四个阶段:首先是铜-铝表面形成物理接触,其次是接触面在温度和压力作用下被活化,再次是铜、铝原子发生互扩散,最后是发生反应扩散,出现新相;铜铝合金化反应层的厚度与时间的平方根呈线性关系,与温度成指数关系,压力对反应层的分布状态有明显的影响。从控制焊接规范即焊接电流、焊接时间和电极压力角度,提出了控制铜铝合金化反应的措施,即减小焊接时间,适当增加焊接电流和电极压力。并初步为试验所验证。