超硬铝合金能达到中强钢的强度,在航空航天、轨道车辆等领域有着广阔的应用前景,但由于在熔化焊接过程中易出现热裂纹、气孔、变形等缺陷,限制了其应用。本课题以7075铝合金为研究对象,通过设计超声振动辅助焊接夹具的工作台,使其既能防止焊接变形,又能成为超声振动发射源,通过母材将超声振动的能量传入焊接熔池,利用超声振动对金属熔体的作用改善焊接接头的组织成分和力学性能。在不填丝定点重熔中,在高热输入条件下和低热输入条件下,超声振动使纵向深度分别提高了4.8%和27.1%。超声振动能够从冶金条件和应力条件抑制了热裂纹的产生;超声振动增加熔深主要在熔化阶段,超声振动能改变电弧形态,增加电弧压力,增大熔池下凹程度。超声振动能细化组织,其空化效应、机械效应能够提高熔池的流动性,提高焊接熔池的冷却速率,抑制了晶粒长大,打碎的枝晶能够提高形核率。超声振动使熔池温度均匀,降低熔池高温停留时间,减少Zn、Mg等低熔点强化元素的烧损。在堆焊实验中,熔深和焊趾角度随着超声功率的增加而增加,余高随着超声功率的增加而降低,在超声振动400W时,焊趾角度和熔深分别增加了32.4%和15.3%,焊缝余高降低了31.7%。施加超声振动能够使焊缝中心和热影响区等轴晶细化,抑制柱状晶的生长,扩大等轴晶区,但对母材组织影响不大。超声振动能加速熔池流动,促进熔池中母材与焊丝元素的熔合,提高焊缝的熔合比。在平板对接焊接实验中,随着焊接电流的增大,焊接接头的力学性能先增大后降低,当焊接电流170A时最优,抗拉强度、断后伸长率和维氏硬度分别为281.76MPa、4.28%和105.2HV;施加超声振动后,抗拉强度随着超声功率的增大而增大,当超声功率为400W时最优,抗拉强度、断后伸长率和维氏硬度分别为306.41MPa、4.81%和108.8HV,比不施加超声振动分别提高了8.75%、12.1%和3.4%。