针对5mm异种(5083和6061)铝合金板，采用自动双丝熔化极惰性气体保护焊技术，进行焊接性研究，探索适于薄板异种铝合金自动双丝焊单面焊双面成形工艺参数范围。在此基础上，运用稳健设计法对焊接工艺进行优化设计，并通过对试验结果信噪比的统计分析，得出各个工艺参数之间的最佳组合。试验验证结果与分析结果相符，表明最佳工艺参数稳定性较好。 焊缝外观检测、焊接接头组织、成分以及性能分析表明，焊缝正、反面成形良好，焊缝内部无缺陷，焊接接头热影响区较窄，焊接接头强度178MPa，达到母材强度的74.2％。 运用基于稳健设计的回归分析法建立了焊接接头6061侧热影响区宽度与焊接电流、焊接电压以及坡口角度之间的多元线性回归数学模型。方差分析结果表明各个参数与热影响区宽度之间存在显著的线性相关性，证明分析得到的多元线性回归方程有效，为今后创建铝合金自动双丝焊接头性能预测与控制系统打下基础。