焊接整体壁板的产生降低了零件制造成本,并提高了整体结构效率。利用变极性TIG焊接出缺陷少、疲劳性能好、焊接变形小的T型接头是非常有意义的。对变极性TIG焊机参数进行对比研究。详细讨论了DCEP半波电流大小、DCEN半波所占比例、DCEN半波电流大小、变极性频率对焊缝熔深、熔宽、阴极清理作用的影响。并研究了脉冲调制的作用,为后续T型接头焊接工艺参数的选择提供了一定的参考意义。通过宏观缺陷的观察,用氦氩混合保护气焊接的试件第一层根部更容易焊透,打底焊采用氦氩混合保护气体更好。对比了六组T型接头的疲劳强度,分别是氩弧焊态及其超声冲击态试样、氦氩混合保护焊态及其超声冲击态试样、整体机加工及其超声冲击态试样。得到整体机加工试样的疲劳强度为113.7MPa,保护气为氩气试样的疲劳强度为该值的82.7%,氦氩混合保护气试件的疲劳强度为该值的65.12%。利用ANSYS对比两组焊态试件应力集中系数的大小,氩弧焊态试件焊趾处应力集中系数更小,更适合最后一层的焊接。焊态试件焊趾处经过超声冲击形成了高值的残余压缩应力,同时表面会形成一定的凹坑,应力集中系数增加。在高应力水平下,残余压缩应力被释放,焊趾处应力集中系数的增大使得疲劳性能变差。在中低应力水平下,氦氩混合保护气焊接并超声冲击处理的试件应力集中系数增加比例较小,压缩残余应力的作用更加明显,其疲劳强度超过了对应焊态试件的值。而氩弧保护气体焊接并超声冲击的试件应力集中系数增加比例较大,压缩残余应力的作用未明显,疲劳强度低于对应焊态试件的值。在超声冲击时,选用曲率半径大的冲击针,冲击完毕之后进行表面光饰;并选用承载冲击,在高应力水平下充分发挥超声冲击的作用。采用有限元分析软件ANSYS进行焊接过程模拟,得到弯曲变形值与角变形值都与实测值很接近,从而验证了模拟过程的准确性。应当选用合适的夹具预紧力,从而平衡腹板翼板的变形。合理的布置定位焊,保证腹板与翼板之间的间隙不至于收缩过大,能够很好的减小腹板处的弯曲变形。翼板处的焊角尺寸参数选用要得当,在保证其满足基本力学性能的前提下,适当的减少焊角尺寸,来减少焊缝的截面积,从而减少焊缝的热输入,减小变形值。