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在绿色环保的全球背景下,罐车制造业在社会能源需求和油品运输行业持续快速发展的刺激下,逐渐走上轻量化发展道路,国内主要是采用5083铝合金代替传统用钢。但Al-Mg系铝合金厚板存在焊接难度大、效率低和焊缝一致性差等问题,尚未出现能够兼顾质量、效率和成本的智能化焊接技术,且铝合金高效弧焊机理和控制方法也不明朗。本论文根据全铝合金半挂油罐车罐体制造的实际工程需求,在综合考虑双丝CMT焊接机械执行、焊接电源、过程控制和信号采集各子系统的设备组成、硬件接口、拓扑结构、通信协议和软件构成的基础上,整合优化系统软硬件控制资源,构建了大功率高效串联共熔池双丝CMT焊接系统及高级功能软件。以全覆盖设备性能的32组平焊工艺与成形实验数据为基础采用Keras建立了5083双丝CMT成形预测神经网络模型,结果表明:双丝CMT焊缝的熔深、熔宽、余高预测值随实测值变化平滑无畸变,模型表现出极好的多维非线性拟合和泛化效果。实测数据和预测数据序列化处理后,用线性回归分析即可评估复杂非线性模型的精度,且不受模型维度和数据范围的限制,具有很强的工程应用价值。模型预测准确率的核心影响参数为隐含层神经元数量、网络训练次数和深度网络学习率,且存在最佳的参数匹配。通过对比分析5083铝合金双丝CMT焊接过程的高速摄像及同步电信号数据和焊缝成形参数建立了双丝CMT双椭球体热源+高斯面热源的复合热源模型,并基于MOOSE模拟的焊接温度场和Paraview+Matlab提取出的焊接热循环数据分析了焊接接头晶粒粗化指数和t5/3,然后采用改进型相场法对焊接热循环作用下接头显微组织的演变过程进行了数值计算,结果表明:复合热源模型在双丝CMT焊接温度场模拟方面表现优秀,计算过程稳定结果可靠;决定接接头强韧性能的终态显微组织状态由焊接热循环通过影响母材原始组织的晶粒粗化和连续冷却转变两个过程决定,其中晶粒粗化程度比冷却速率影响更为显著;热影响区晶粒粗化过程模拟与EBSD测试结果高度匹配。对于5083铝合金双丝CMT焊接接头,本论文先根据数字图像特征采用显微组织量化分析技术对基体和中间相进行量化统计,再借助EBSD测试技术对晶粒、晶界和织构进行详尽分析,然后进行了力学性能测试,结果表明:焊缝区共晶组织中金属间化合物占12.48%,平均面积3.74μm2,铝基体片层宽度平均值约5.58μm;45°55°的晶界对接头的强韧性能影响最大;热影响区立方织构{001}<100>单组份占比最大（20.73%）。焊缝区显微硬度最高(约93 HV0.3),不同焊接位置接头力学性能相似,均超过母材的80%。最终提出了铝合金焊接工艺参数-焊缝成形-显微组织分布-力学性能的智能化控制方法。