中文摘要：

双相高强度钢是适应汽车轻量化与安全性需要新近发展起来的一种新型板材。动态电阻点焊是近年来为提高焊接质量采用的一种电阻点焊新技术。双相高强度钢采用动态电阻点焊技术存在许多因素影响其焊接质量。基于热弹塑性理论基础，结合材料微观金相组织分析，本课题拟通过理论和系统实验研究，探讨焊接过程中焊接材料性能及微观组织随焊接温度变化的规律，建立焊接材料本构关系，研究焊接过程中材料性能、温度、相变、应力等因素的耦合效应，建立精确数值分析模型，从而研究双相高强度钢动态电阻点焊接头的力学行为，揭示焊接过程中动态电阻与焊接性能的关系。本研究提出改进半球状热源分布函数，反映动态电阻点焊热源的特征，通过系统实验和理论研究，建立考虑材料性能变化及相变影响的材料本构关系，对焊接过程精确数值计算是有意义的探索。其成果为高强度钢动态电阻点焊力学性能的评价与控制提供可靠的理论支持。

结论摘要：

本项目针对双相高强度刚动态电阻点焊进行了大量的理论和实验研究。通过准静态拉剪实验，研究了电极压力、焊接电流和通电时间对DP600双相钢电阻点焊接头的熔核尺寸、最大拉剪载荷、失效吸收能量以及失效模式的影响规律；建立了焊接熔核尺寸与力学性能的关系；提出了更符合实际的“鼓形”熔核模型，构建出既能保证焊接质量、又能降低焊接成本的双相钢电阻点焊质量评价模型。通过微观金相实验，研究了电极压力、焊接电流和通电时间对DP600双相钢电阻点焊接头的微观组织、焊接缺陷和微观硬度的影响规律，建立了DP600双相钢电阻点焊参数、微观特征和力学性能之间的控制关系，提出了熔核尺寸、微观硬度、焊接缺陷是控制DP600双相钢电阻点焊质量的因素。通过搭建焊接参数数据采集系统，采集焊接电流和电极间电压等关键焊接参数，得到焊接动态电阻参数和动态电阻变化规律，为利用动态电阻监测双相钢电阻点焊质量提供了依据。采用二维轴对称模型，分析了DP600双相钢电阻点焊的预压接触行为，推导了电阻点焊预压接触有限元方程，确定了电阻点焊初始导电区域。应用间接耦合法和热弹塑性理论全面地分析了不同焊接参数下DP600双相钢电阻点焊的热电瞬态机理和热弹塑性机理，通过对焊接区电场和温度场的分析，得出了50Hz正弦交流电下熔核的尺寸波动曲线，这为熔核尺寸控制提供了理论依据；通过分析焊接过程中接触压力、应力应变的分布与成因，揭示了电阻点焊的变形机制，提出工件表面出现压痕和“劈尖”变形仅仅是由“塑性环”，即热影响区的塑性应变引起的，在远离焊接区的较大范围里，工件自身并没发生很明显的变形，这为双相钢点焊接头的变形控制提供了理论指导。提出了熔核尺寸与焊接变形预测控制的具体方法，建立了DP600双相钢电阻点焊性能特征与焊接机理的相互关系，对全面认识双相钢电阻点焊机理以及双相钢在汽车车身点焊中的应用与质量控制具有现实意义。