电阻点焊具有生产效率高、易于实现自动化、可靠性好、性能稳定等优势,是一种不可或缺的材料加工方法。通过数值模拟优化焊接工艺参数,从而提高焊接质量是材料加工中一种重要分析方法。目前关于点焊熔核组织方面的数值模拟还比较少,所以本文在数值模拟的基础上研究了电阻点焊熔核组织及其微观形貌。首先建立了热、电耦合的温度场计算模型,该模型考虑了焦耳热源和对流边界条件,以及材料热物理性能参数随温度的变化。基于ANSYS的热电单元计算了电阻点焊温度场,得到电阻点焊加热的特点和点焊热循环曲线。然后根据点焊熔核的冷却速度,结合焊接连续冷却组织转变图(CCT图),得到了电阻点焊熔核组织,建立了预测点焊熔核组织的方法。根据该方法,对低碳钢Q235点焊熔核组织进行了预测,点焊工艺参数是:电流8.6KA、通电时间240ms、压力1600N,得出点焊熔核组织主要是贝氏体、少量的铁素体和马氏体。然后通过实验验证了组织预测的准确性。提出了基于元胞自动机的模拟点焊熔核微观组织形貌的模型,该模型在宏观温度场计算的基础上通过细化网格进行微观组织模拟计算。晶粒采用连续形核公式异质形核,通过捕获四周的液态元胞晶粒生长,考虑了温度梯度和成分过冷对晶粒形核和生长的影响。将复杂的计算结果利用图形实时显示出来,不同的晶粒用不同的颜色表示,使结果更加直观。通过MATLAB语言编程,得出点焊时两种典型的微观组织形貌:柱状晶和“柱状+等轴”组织。通过实验发现,低碳钢的点焊熔核组织主要是粗大的柱状晶,铝合金点焊熔核组织主要是“柱状+等轴”晶,与模拟的微观组织形貌基本吻合,证明了利用元胞自动机模拟微观组织形貌是可行的。