我国已进入由钢铁大国到钢铁强国转变的阶段,碳中和目标的提出使中国钢铁行业面临巨大的机遇与挑战,要使钢铁更好地用于汽车、家电等领域,解决防腐蚀的问题尤为重要,热浸镀锌对于提高钢材的耐蚀性能有着显著的作用。Zn-Al-Mg镀层钢板,其镀层区别于传统的合金化镀层,拥有更好的耐蚀、耐磨性和焊接性能。本文以1mm厚DC51D+ZM锌铝镁镀层钢板为研究对象,通过正交试验、规律试验、工艺窗口试验,以及电极磨损、熔核形成分析、宏观和微观结构观察、力学性能及残余应力检测等工艺和机理研究,总结了熔核形成及镀层变化规律。研究的主要结果包括:1)正交试验下最佳参数焊接电流10 kA,焊接时间16 cycles,电极压力2.2k N。规律试验中,焊接电流、焊接时间及电极压力下的熔核直径、焊点宽度、压下率及拉剪力均满足要求,拉剪力最大值为8.61k N。电阻点焊的焊点微观组织由FZ区,HAZ区和BM区组成。显微硬度值从BM区到FZ依次增大,呈现“W”型分布,而厚度方向不同区间的显微硬度值分布均为表层低中心高。2)工艺窗口试验中,拉剪力则呈现先增加后减小的趋势,最大值出现在G点的情况下,此时拉剪力为8.62k N。电流区间为6.6~7.4 k A和10.4~10.6 k A。焊接电流范围最大时为3.8 k A,最小则为3.2 k A,G点为焊接窗口的最佳焊接参数。电极磨损试验中,经过500次电阻点焊,电极帽略有磨损。外形有所变化,但所有焊点形核直径均大于规定的5毫米的点,且压下率满足≤30%的要求,表明该工艺窗口下电极磨损情况满足SMTC5 111 003-2014标准要求。3)当焊接电流和焊接压力相同时,随着焊接时间的增加,熔核直径也随之增加,当焊接时间为6-8cycles时,焊点外观及金相观察表明焊核基本形成;在熔核形成的过程中,Zn元素通过扩散主要集中在焊点左右两个未焊合部分,20cycles时扩散最为明显。对于焊核中心,当焊接时间为2 cycle时,焊点中心位置Zn、Al、Mg元素密度明显较高。焊接时间增加,焊核中心Zn元素密度降低,当焊接时间增加到8 cycles时,焊点基本形成,两板之间锌元素均匀分布。4)母材锌铝镁镀层中的Al与基体Fe发生反应生成Fe-Al相抑制层,热影响区Al及Zn元素分布在上下两板之间,Zn元素含量低于Al元素,结合XRD及TEM选区衍射斑点结果分析,有Fe Al相生成。焊核区有Fe Al及Fe3Al相存在,镀层完全消失,两板之间由基体铁连接。形成的Fe-Al相抑制了脆性Fe-Zn相的形成。焊接时间为2 cycles,发生界面断裂,拉剪力为1.99k N。焊接时间为4-20 cycles时发生拉拔断裂,此时平均拉剪力为8.24k N。5)水平显微硬度值中,当焊接时间为1-2cycles,硬度值较低,4-10 cycles的硬度值较为稳定,约为310HV左右。垂直显微硬度中,1-2cycles时硬度值分布和水平硬度值接近,呈现出同样的趋势。对不同焊接时间组别进行残余应力检测。焊接时间较短时,残余应力较小,随着焊接时间的增加,当12 cycles时,此时残余应力达到最大为252Mpa。