熔化极惰性气体保护(Metal Inert Gas,MIG)焊中,实现熔滴平稳,可控的过渡一直是焊接研究的难题和目标。本文针对MIG焊接中熔滴过渡频率低,焊接稳定性差等问题,提出了脉冲超声辅助熔化极电弧复合(脉冲超声-MIG)焊接方法,旨在通过增大声辐射场的附加力的作用,改变熔滴受力状态,实现更快、更稳定的熔滴过渡行为。另外,将脉冲超声-MIG焊接方法运用到7A52铝合金焊接中,试图解决铝合金焊接接头性能差的缺陷。在原有设备基础上设计出脉冲超声-MIG焊接设备,采集换能器输入电压电信号,验证了脉冲控制系统对脉冲超声的产生及控制,实现了对脉冲超声脉冲波形、脉冲频率、脉冲占空比等参数的调节控制。利用水滴滴落模拟实验证实了设备性能满足试验要求。同时,对脉冲超声振动规律进行了分析总结,得出了脉冲超声振动更强,随脉冲频率、脉冲占空比的变化呈波动变化的结论,这对后续实验有重要的指导意义。采用高速摄像装置和焊接电信号采集仪的同步采集,首先分析了不同超声参数下的电弧行为的变化。较普通MIG和超声辅助熔化极电弧复合(U-MIG)焊接,脉冲超声-MIG焊接过程中电弧收缩更加明显的现象,电弧由钟罩形向圆锥形转变,发现6Hz脉冲下电弧收缩率最大,电弧形态的变化致使熔滴过渡类型由滴状自由过渡和射流过渡向短路过渡,短路-自由混合过渡转变。然后对熔滴形态和过渡行为进行了系统的分析,发现脉冲超声作用下,熔滴形成时间更短,尺寸更小,熔滴由椭球状向球状转变,过渡频率明显增大,实现了熔滴更小更快过渡的目标。熔滴尺寸的减小会对熔滴过渡类型产生影响,使熔滴过渡类型由滴状过渡向更快频率的射滴过渡转变,在短电弧下,也可使熔滴由短路过渡向射流过渡转变。最后研究了脉冲超声-MIG下焊缝成形特点。在脉冲超声下,焊缝成形质量更好,焊缝尺寸均匀性更高。焊缝面积增大,在同一焊接参数下能获得更大的熔深和焊缝深宽比,实际焊接中能降低焊接电流要求。将脉冲超声-MIG焊接运用到7A52铝合金对焊中,研究了脉冲超声作用下焊接焊缝的组织及性能。相比于普通MIG焊接,脉冲超声-MIG焊接能够减小焊接电流。焊缝组织更加细小,镁锌元素烧损率下降,能够得到更高的拉伸性能和显微硬度,相对解决了铝合金普通MIG焊焊接接头性能不强的问题。