在汽车领域中,轻量化设计是解决可再生能源不足问题的良好途径,采用更为轻便的铝合金代替钢材成为近些年汽车轻量化领域的研究重点。但由于铝合金具有熔点低,易氧化等特性,导致传统熔化焊形成的焊点质量较差,而搅拌摩擦焊作为一种固相焊接技术,完美克服了熔化焊中再结晶过程产生的缺陷,但现阶段缺乏能够准确描述搅拌摩擦点焊全过程的瞬态热输入模型。因此本文基于搅拌摩擦点焊全过程,建立新型瞬态输入热源模型,利用此模型表征焊接各项参数与焊点成型的内在联系,并利用搅拌摩擦点焊焊接实验对模型的可靠性加以验证,旨在明确焊接过程温度场变化,探究焊点成型机理及优化焊接工艺及焊点力学性能。具体内容如下:首先,本文基于搅拌摩擦点焊全过程建立了新型瞬态输入热源模型。通过确定摩擦假设、屈服准则等基础假设,得出了搅拌针各部分的生热功率方程,结合实际焊接条件确定均布面热源与双椭球体热源的作用逻辑,提出了针对于搅拌摩擦点焊下压,停留,冷却三个阶段的新型瞬态输入热源模型,并结合二次开发实现了对于焊接过程的仿真。其次,本文进行了搅拌摩擦焊焊接实验,为仿真模型的准确性提供依据。选择乘用车常用的2mm厚的6061-T6铝合金板材,并匹配合适的搅拌头尺寸,按照焊接热循环曲线测定的实验要求进行实验,同时提取观测点处温度随时间变化的关系。结果表明,仿真计算得出的预测结果与实际情况吻合较好,验证了模型的可靠性。最后,本文对焊接参数对于焊接温度场变化的影响规律进行研究。采用单因素分析法分别对边界条件、搅拌头转速、轴肩尺寸以及搅拌头下压量四个因素进行了探究,其中搅拌头转速以及轴肩尺寸与温度峰值特性有较高的相关性,边界条件与搅拌头下压量对温度场分布有较大影响。对于搅拌摩擦点焊全过程温度场的研究,旨在明确焊点成型过程,为后续探索成型焊点的残余应力以及优化焊点力学性能提供支持,同时为搅拌摩擦焊是固相焊接提供依据与机理分析。