本文针对我国车辆轻量化发展要求以及“××”工程暴露的焊接结构存在焊接变形的实际情况,综合考虑薄壳铝合金箱体变形控制的重要性和现实需求,采用熔化极气体保护焊工艺方法,对其常用的高强铝合金进行焊接材料、结构设计及高效化焊接工艺试验研究。通过现代数值模拟仿真技术研究其焊接过程、内应力和变形之间的关系,提出控制和解决高强铝合金焊接结构的焊接变形问题的方案。从焊接方法、焊接材料、焊接工艺等方面对7A52高强铝合金焊接性进行了研究,最终确定采用半自动MIG焊接方法,以法国产5356作为填充材料,焊接7A52铝合金。有效制定了五种角接形式的接头接焊接规范。焊接中未出现焊接裂纹缺陷,为模拟件焊缝的焊接打下良好的基础。对模拟件进行焊接,焊后通过了质量检测,未发现明显焊接缺陷,没有裂纹的产生。模拟件1焊接后,三块较大板件最大变形量是4.75mm。而焊接前加工艺支杆的模拟件2焊接后,未取掉支杆时,三块较大板件最大变形量是1.15mm。取掉支杆时,三块较大板件最大变形量是2.98mm。小于指标要求3mm/m。采用工艺支杆达到了减小焊接板件平面变形的目的。通过首轮有限元数值模拟计算,最大变形部位在箱体的1、3号板上部的中间部位,其中1号板的变形最大,变形量为5.997mm,向箱体内部凹陷,大于实际焊接时的变形值。在调小数值模拟过程中熔滴过渡深度值后,熔池的最高温度由923℃降低到853℃,箱体的整体焊接变形量都有一定量的减少,其中最大变形量减少到4.871,比较接近实际焊接时的变形值4.75mm。采用QC23-B型超声冲击设备对7A52铝合金焊接接头进行了超声冲击处理,从焊缝表观、焊趾处应变与应力、抗拉强度等方面对经过超声冲击处理前、后的试样进行了对比研究。研究结果表明,经过超声冲击处理的试样,焊缝焊趾处的外表形状更为平滑,焊趾处拉应力转变为压应力。抗拉强度测试表明,冲击后接头平均抗拉强度为271MPa,与冲击前相比提高了9.7%,且冲击后的焊件部分断裂在焊缝上,验证了超声冲击处理改变了接头焊趾处的应力分布,降低了应力集中。