电弧焊工艺是一种成熟的焊接工艺手段,在热加工领域扮演者非常重要的角色,随着半导体技术的发展,焊接电源的性能也越来越好,这就为更多焊接工艺方法的实现提供了可能性。高频脉冲气体保护焊是一种利用高频电弧进行焊接的工艺手段,因为高频脉冲电弧存在的“高频效应”能够提高焊接过程稳定性,改善焊缝接头性能,所以这种工艺方法正在被很多学者所研究。随着现在的IGBT元件性能越来越好,开关状态切换的频率越来越快,所以高频脉冲焊接电源的发展也得到了进步。不过对于熔化极高频脉冲焊接工艺的研究目前还很少。本文研制了一套高频脉冲焊接电源,研究了叠加高频脉冲电流之后短路过渡焊接工艺的熔滴过渡周期、焊接平均电流、焊缝成形随叠加的脉冲频率的变化。本文搭建了高频脉冲焊接电源和高频脉冲焊接平台,可以实现输出频率1kHz至60kHz,幅值为10A至120A的高频脉冲电流的功能。高频脉冲焊接电源使用全桥式开关电源作为恒流输出电路,恒流输出电路后级接高频脉冲切换电路用来输出高频脉冲电流。通过功率器件计算选型和OrCAD电路仿真确定了高频脉冲焊接电源的主电路元件参数,并搭建了焊接电源,用TIG焊测量了无基值条件下焊接电源的输出,结果表明本文搭建的高频脉冲焊接电源性能可靠,实际焊接电源输出和电路仿真结果能够满足后续实验要求。将短路过渡焊机和高频脉冲焊接电源并联使用研究高频脉冲短路过渡焊接工艺,设定高频脉冲焊接电源中的焊接状态程序,使得焊接电源能够实现到燃弧阶段后延迟一段时间开始叠加高频脉冲电流,到短路阶段后立即关断高频脉冲电流。应用MATLAB数据统计软件统计了叠加了高频脉冲电流后的短路过渡平均周期和平均电流。并且研究了叠加高频脉冲电流对焊缝成形的影响。试验结果表明,在焊接电压和送丝速度相同的条件下,叠加高频脉冲电流对短路周期和平均焊接电流的影响不大,在叠加高频脉冲电流进行短路过渡焊接时,焊缝横截面积无明显变化,焊缝的熔深、深宽比明显增加,焊缝的余高略有升高,焊缝的熔宽略有缩窄。搭建了高频脉冲电弧力测量平台,研究了高频脉冲焊接工艺的电弧力。结果表明在相同平均电流下,高频脉冲焊接工艺和恒流焊接工艺对比,平均电弧力增加。