随着世界能源危机的加剧和汽车工业的不断发展,汽车车身轻量化成为汽车行业发展的趋势之一,发展铝钢一体化车身结构是实现这一目的的有效途径。由于铝钢两种金属的理化性质有显著差异,点焊过程中易在界面处形成脆硬的金属间化合物等因素,制约了铝钢一体化车身的研究与应用。因此,研究铝钢异种金属电阻点焊连接、探索提高其焊接质量的方法具有重要价值。本文改进F型电极形貌尺寸,创新制作出优化电极,优化电极尺寸为:上电极为凸电极,凸台高度1mm,凸台直径6mm;下电极为凹电极,端面外径12mm,内径8mm,凹深0.8mm。使用中频逆变电阻焊机,对1.0mm厚的5083铝合金和1.0mm厚的镀锌钢进行电阻点焊连接。探讨了优化电极下铝钢异种金属点焊接头宏观形貌、微观组织及力学行为,包括断裂模式、常见缺陷、电极损耗及其影响等。研究结果表明,铝钢点焊接头本质上属于熔-钎焊接头;拉伸试验中呈现界面断裂和拉拔断裂两种形式;焊接过程中常伴随裂纹、缩孔和焊接喷溅等缺陷;优化电极表面易出现变形、与铝板粘连等问题,会对接头表面形貌及熔核位置产生较大影响。先进行试验得出:当使用F型电极焊接时,在焊接电流8kA、焊接时间130ms、电极压力150kg的参数组合下得到抗拉强度较高的点焊接头,抗拉强度达到2984N。之后研究了优化电极下焊接参数对点焊接头微观组织和力学性能的影响规律。试验结果表明:随着焊接电流、焊接时间和电极压力的分别增加,接头抗拉强度均呈现先增大后减小的变化趋势,并在参数组合为焊接电流12kA、焊接时间200ms、电极压力为250kg时得到抗拉强度最高的点焊接头,抗拉强度可达4579N。与F型电极下得到的最优焊接接头相比,抗拉强度提升53%,且板材压痕率显著降低。证明了使用优化电极进行铝钢异种金属电阻点焊,可显著提升点焊接头综合性能。为深入研究F型电极和优化电极下各焊接工艺参数对接头强度的影响规律及其相互作用,本文使用方差分析和基于遗传算法的人工神经网络对试验数据进行了分析处理。结果表明:在所选焊接参数区间中,F型电极下参数显著性为焊接电流>电极压力>焊接时间,而优化电极下为焊接电流>焊接时间>电极压力;两种电极下均为焊接电流与焊接时间之间的相互作用对接头强度有显著影响;人工神经网络模型所得到的强度预测图与实际试验结果有较强的一致性。