铝合金由于质量轻、强度高、耐腐蚀性好和可循环利用等优点,在汽车、船舶和航空等领域应用越来越广泛。然而相对于传统钢铁材料,铝合金的熔化热、导热系数和凝固收缩率较高,使其焊接性较差,制约了其在工业领域的大规模应用。本课题根据铝合金焊接特性,结合双丝高效焊和双脉冲低频调制改善焊接接头机械性能的优点,提出了高低频脉冲相位铝合金双丝双脉冲熔化极惰性气体保护焊(Melt Inert-Gas Welding,MIG)工艺方法,并设计了铝合金双丝双脉冲MIG焊控制系统。在分析双丝脉冲MIG焊特点的基础上,建立了一体化铝合金双丝双脉冲MIG焊硬件系统和软件系统,简述了双脉冲低频调制原理,在此基础上提出了高低频脉冲相位协同控制系统,分析了低频相位和高频相位的焊接特性。搭建了高低频脉冲相位铝合金双丝双脉冲MIG焊的焊接工艺试验平台,并为7种相位模式设计试验参数。为了分析熔滴过渡动态行为,搭建了熔滴过渡拍摄平台,并给出试验操作规范。在低频同步和低频交替两种相位模式下,分别分析了高频相位角0°、60°、120°和180°的系统负载特性,以及U-I特性对焊接过程稳定性的影响,并给出输出电流和电压平均值计算方法;分析了相位模式对焊接输出特性的影响,试验结果表明,低频交替相位比低频同步相位的输出特性更稳定,高频相位角越大,输出特性越稳定,并探究了脉冲切换过程中电流和电压的变化规律。在熔滴过渡拍摄平台的试验结果上,分析高低频相位模式的电弧形态和熔滴过渡,并总结出高低频相位模式对熔滴过渡的影响规律。高频相位角0°和高频相位角180°的熔滴过渡方式主要为两脉一滴和一脉一滴,高频相位角180°的熔滴过渡模式是交替过渡,高频相位角0°的熔滴过渡模式是同步过渡,且会相撞合并成一个更大的熔滴进入熔池,高频相位角60°和120°的熔滴过渡方式是多种过渡方式混合。结合不稳定收缩理论(Pinch Instability Theory,PIT),分析高低频相位模式对熔滴尺寸的影响,试验结果表明,熔滴尺寸和高频相位角呈负相关。探究相位模式对热输入的影响,低频交替高频交替180°热输入在整个焊接过程中最为稳定,分析了相位模式对焊缝成形的影响,为铝合金双丝双脉冲MIG焊的应用提供理论基础和实际应用依据,将其尽快应用于实际生产中。