变极性等离子弧焊穿孔稳定性问题成为制约其工业应用进程及其自身技术发展的瓶颈，如何提高焊接匙孔的贯穿能力和稳定成形成为亟待解决的问题。通过引入外加热源间接增强变极性等离子电弧的熔透能力，提高电弧能量利用效率，改善焊接质量，实现铝合金的稳定、高效连接。　　本文主要以板厚为5mm的5A06铝合金为试验材料，采用单电源VPPA-GTAW双面双弧焊接方法进行工艺试验和探究。试验主要从熔入焊接和穿孔焊接着手，对其工艺特性、焊缝成形、接头特征、内部缺陷等进行研究，分析双面焊接接头的金相组织及力学性能，优化焊接参数。　　为掌握传统单电源VPPA-GTAW双面穿孔焊接过程中黑色氧化物夹渣缺陷产生的机理，借助于图像采集、电信号传感及图像处理手段，研究焊接匙孔形成前后的电弧电压及电弧形态变化情况，分析发现匙孔形成后的穿透电弧截面积明显变小，工件上阴极斑点大幅消失，致使工件阴极压降的消减，从而造成电弧压降出现波动，同时致使阴极雾化作用减弱影响焊缝成形。　　为抑制上述黑色夹渣缺陷，本文提出单电源VPPA-GTAW双态电弧穿孔焊接方法，该方法能够在不改变现有焊接设备情况下，形成兼备拘束等离子电弧与单电源穿透电弧两者优势的双态电弧。在电源DCEP电流输出段等离子钨极与工件间形成等离子电弧，产生阴极雾化清除氧化膜;在电源DCEN电流输出段TIG钨极与等离子钨极间形成穿透电弧，加速熔化工件。正常等离子电弧和穿透电弧按照变极性等离子焊接电源输出交变电流周期不断交替形成双态电弧，进而完成整个焊接过程。　　工艺试验证明，该双态电弧穿孔焊接工艺能够会聚电弧，显著提高电弧熔透能力;与传统单电源穿孔焊接相比能够消除黑色夹渣缺陷，焊缝成形基本良好，工件两侧均能形成阴极雾化区域。另外，该方法能够细化晶粒，对提高焊接接头的机械性能具有重要的意义。