随着汽车轻量化的需求,研究设计铸造铝合金汽车副车架势在必行,铝合金副车架整体铸造困难大,一般采用分段铸造然后焊接的方式,这对铸造铝合金副车架的焊接方法选择、焊接接头的设计、焊接工艺参数与成形、力学性能的关系等焊接问题提出了挑战。针对A356铸造铝合金焊接研究,首先设计了机器人弧焊系统,建立了基于Labview的电信号采集系统、熔滴高速摄影系统及它们之间的同步系统,为焊接过程中的熔滴过渡与能量分布规律提供分析平台。其次,分析了不同焊接方法(直流单脉冲(GMAW-P)、CMT、交流CMT(CMT Advanced))的熔滴过渡规律及起弧、燃弧和熔滴过渡等阶段的能量差异;以及焊接方法对焊缝成形、气孔的影响规律。研究结果表明:1)GMAW-P能够形成稳定的一脉一滴过渡过程;CMT利用焊丝的机械回抽,能够实现稳定无飞溅的短路过渡;CMT Advanced在正负半周内均能实现稳定的短路过渡。各电流模式中,起弧阶段的焊接能量最高,燃弧阶段其次,熔滴过渡阶段最低,且熔滴过渡阶段焊接能量在焊接周期中所占比例依次降低。2)GMAW-P、CMT与CMT Advanced方法中,当单位长度的焊丝填充量一致的条件下,焊缝成形规律如下:余高依次增加,熔深、熔宽与熔合比依次降低。表明GMAW-P适合于厚板焊接,CMT适用于对熔深有一定要求的中厚板焊接,CMT advanced适用于薄板焊接。3)各电流模式下,CMT Advanced模式气孔率最低,约为0.3%。基于田口正交试验方法,采用5因子(焊接电流、焊接速度、间隙、焊枪倾角及干伸长)3水平的试验,研究了焊接工艺参数对焊缝成形、力学性能的影响规律,研究结果表明:间隙、焊接电流与焊接速度是主要影响因子,建立了焊接工艺参数与焊缝成形、力学性能的预测模型。最后,设计了铸造铝合金副车架局部模拟接头,制定了铸造铝合金副车架焊接工艺规程,进行了局部模拟件焊接,焊接接头性能达到了设计要求,为铸造铝合金副车架生产提供了工艺指导和理论支撑。