铝合金由于密度小、比强度大等优点,深受汽车制造、航空航天等领域的青睐。但是,铝合金电阻点焊所存在焊点质量和电极寿命问题限制了其在这些领域内的推广应用。电阻点焊过程机理研究是解决这些问题的基础。因为电阻点焊的瞬时性使得试验研究焊点形成过程十分困难,而单纯的数值模拟不能保证结果的可信性。所以本文采用数值模拟和少量的试验验证相结合的方法对铝合金点焊熔核形成过程机理进行了研究,分析了铝合金点焊过程中的力、热、电耦合行为,为解决铝合金电阻点焊质量问题提供理论依据。本文根据弹塑性理论和接触理论,建立了锥台形电极条件下铝合金电阻点焊预压接触分析的轴对称有限元模型,对预压阶段的接触行为进行了数值分析,获得了铝合金电阻点焊接触面的初始导电区域。在此基础上,根据描述点焊过程的基本方程,基于有限元理论,建立了描述铝合金点焊熔核形成过程力、热、电耦合行为的轴对称有限元模型。通过APDL参数化编程语言实现了锥台形电极条件下铝合金点焊过程的力、热、电耦合分析。模型中考虑了材料随温度变化的热物理性能,考虑了相变潜热等影响因素,并对铝合金点焊过程中接触面、电流密度、温度场的变化规律进行了定量分析。在上述数值模拟结果的基础上,采用与数值模拟相同的焊接条件进行了电阻点焊实验,对铝合金点焊熔核进行了测定,并将计算结果与实测结果比较。结果证明:在熔核形状、直径、熔深等方面两者均吻合良好,从而验证了本文所建模型和计算结果的准确性。