针对中大直径高强铝合金螺柱焊接中存在的易烧损、未熔合、气孔多、易氧化等技术问题,本论文以Φ18mm的5A06高强铝合金螺柱为研究对象,以TIG-拉弧复合热源螺柱焊接为基本焊接方法,开展了对螺柱焊接的保护装置和保护形式及其复合工艺规范的设计研究。并根据螺柱接头的力学性能、微观组织形态,对高强铝合金螺柱焊接的复合工艺方法进行了综合评估分析与优化。本论文所设计的气体保护装置主要包含与螺柱焊枪配合的保护气罩主体,与不同尺寸螺柱夹套配合的气罩顶盖,与陶瓷圈配合的气罩底盖。该保护装置针对焊缝部位的惰性气体氛围设计了独立气室,有效降低了焊接过程中熔池部位的氧化,而且本装置可以匹配不同直径的螺柱,一套保护装置即可适应全尺寸螺柱,解决了工程应用中气体保护装置适应性差的问题。本论文利用单因素法分析了各工艺参数对7A52铝板焊缝成形的影响,确定了三个主要工艺参数的选择范围,利用正交试验找到了最优工艺参数,并通过极差分析和方差分析对试验结果进行了优化,优化后的接头抗剪强度达到了176.4MPa,比正交结果最好的一组提高了5%,确定优化后的工艺参数为最优工艺规范,并以此为参考确定了5A06铝板的最优工艺规范,获得了抗剪强度达184 MPa的螺柱接头。在正交试验优化的工艺规范基础之上,本论文研究了高强铝合金螺柱焊接复合工艺方法,分析了混合惰性气体及汽态钎剂对焊缝的保护作用,得出氦气与氩气按2：8配比的混合气体与汽态钎剂保护复合工艺对高强铝合金螺柱焊接保护效果更好,因为氦气氛围下的电弧能量更集中,对氧化膜与二次氧化的阻止更充分,增强了熔池的流动性,辅以汽态钎剂对熔池的主动清理作用,焊缝组织性能得到了极大改善,该复合工艺方法下的焊缝抗剪强度较纯氩保护下的焊缝强度提高了10%以上。