VPPA(Variable Polarity Plasma Arc)焊是一种适合中厚板铝合金焊接的新型焊接方法,在VPPA中加入高低频脉冲会进一步发挥VPPA能量集中、穿透力强等焊接电弧特性。低频脉冲调制VPPA电弧周期性地对液态熔池进行冲刷,可有效抑制氢气孔的产生,并能控制焊缝结晶和焊缝成形;高频脉冲调制可压缩电弧、增强电弧穿透力、降低焊接热输入以及提高电弧能量密度。降低热输入可进一步降低铝合金焊接过程中焊接接头的软化而导致力学性能下降的现象。因此研究脉冲VPPA焊接机理及工艺具有较大的理论意义和实际应用价值。建立了高强铝合金双脉冲调制VPPA焊接系统,该系统由脉冲调制VPPA焊接电源、立焊焊接工作台、VPPA焊接专用脉冲送丝机和冷却系统组成。双逆变焊接电源的控制核心为MSP430F449单片机,采用C语言程序设计了脉冲输出频率为0.1Hz~1kHz的VPPA双脉冲焊接波形。采用高速摄像和汉诺威质量分析仪对焊接过程中的电弧形态以及电弧电特性进行了采集并分析,进而为脉冲VPPA焊接工艺试验研究提供了理论支持。电弧形态的压缩程度与高频脉冲频率和焊接时间常数有关;电弧形态压缩程度会随着高频脉冲频率的增加而增强,但是受焊接系统动态时间响应常数的影响,电弧压缩程度会在500Hz出现峰值。通过汉诺威质量分析仪的分析发现,1kHz较500Hz的电流高频脉冲波形上升沿和下降沿变化率减少,脉冲波形出现畸变现象,削弱了脉冲波形效应。对8mm厚7A52铝合金进行穿孔立焊工艺试验,在焊接参数为:VPPA正极性焊接电流180A,反极性焊接电流225A,低频脉冲频率1Hz,高频脉冲频率500Hz,离子气流量2.4L/min,焊接速度180mm/min,送丝速度1.8m/min,对7A52铝合金双脉冲VPPA焊接接头力学性能和显微组织进行测试分析,发现双脉冲VPPA焊接接头较典型VPPA焊接接头力学性能更加优越。