等离子弧焊具有能量密度高，一次性可焊厚度大等优点。但由于这种压缩电弧的稳定性受到诸多因素的影响，致使在实际应用中规范参数的再现性较差。要解决这一难题，除了选用性能稳定的等离子弧焊炬和焊接设备系统外，采用闭环熔透控制是一种最佳的途径。本文针对小孔法等离子弧焊，提出了以反映熔透程度的小孔电压作为检测信号，以焊接电流和焊接速度为操作量，采用MSP430F155单片机为核心控制器件，实现小孔法等离子弧焊自动熔透的闭环质量控制方法。 通过对4、6mm厚30CrMnSi和4、6mm厚1Cr18Ni9Ti板材进行平板敷焊试验研究，揭示了反映电弧穿孔直径大小的小孔电压随焊接电流、焊接速度、离子气流量的改变，呈非线性变化的规律。据此提出了实现等离子弧焊闭环质量控制的基本思想并设计了总体控制方案。 以高性能单片机MSP430F155为核心器件，研制出了具有起弧、单参数控制、双参数控制、小孔电压短路处理、收弧控制等功能较完善的等离子弧焊熔透质量控制系统。 系统软件设计中，提出了对焊接电流、焊接速度的调节按照小孔电压大小分区控制的思想，有效地解决了系统中的非线性因素影响，较好地兼顾了控制系统的调节精度与工作稳定性。 对电流调控过程的调试考核结果表明：所研制的控制系统能很好地按照小孔电压的不同区间调节焊接电流，电流的调试值与实测值吻合良好。本文所取得的阶段性研究成果，对于实现小孔法等离子弧焊闭环质量控制，提高焊缝质量的稳定性具有一定的理论与实用价值。