将超声纵波作用于钢的熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接过程，发现熔滴过渡稳定性提高，过渡频率加快，可使用的稳定焊接规范区间扩大。在此基础上，本文将超声引入铝合金MIG焊接。首先，采用高速摄像和电信号采集装置分析超声-MIG电弧行为规律。连续变化焊接参数，常规MIG与超声-MIG弧长随焊接电压的增加而逐渐增加，超声-MIG弧长的增加率小于常规MIG。超声-MIG电弧长度与投影直径减小，电弧亮度增加；静特性曲线上移，电场强度增大一倍；焊丝熔化曲线右移，焊接电流变大。常规MIG电弧形态随气流量与干伸长的改变发生了巨大变化，超声-MIG电弧形态保持稳定。电弧自身调节作用在超声作用下加强，焊接系统具有更高的灵敏度和响应速度，超声-MIG焊接具有更强的稳定性其次，研究了短路过渡的熔滴过渡特点。高蒸汽压的合金元素易形成蒸汽喷发，冲击熔池的反作用力会上托熔滴，使其以巨大的体积飘浮于熔池上方。对于不同电压的短路过渡超声作用效果不同。结合超声辐射力在电弧空间的分布情况，在靠近工件处为向上辐射力区间，铝熔滴质量较小，短弧情况下熔滴过渡受到阻碍作用。在电弧较长时，熔滴处于向下辐射力区间，在常规MIG中以混合方式过渡的熔滴，在超声-MIG中以自由方式过渡到熔池，超声起到了促进熔滴过渡作用。与超声-MIG钢焊接的现象比较分析。对于质量较大的钢熔滴，电弧空间被压缩是短路过渡频率加快的根本原因；对于铝合金熔滴，工件附近向上的超声辐射力是熔滴过渡频率变小的决定因素。最后，研究铝合金超声-MIG的自由过渡熔滴行为。高蒸汽压的合金元素对焊接过程的稳定性有重要影响。熔滴下部过热处，金属蒸汽以固体颗粒为形核中心形成金属蒸汽气泡，导致熔滴整体失稳。过高的镁含量是失稳的根本原因。超声-MIG的熔滴过渡频率大幅增加，熔滴不稳定性显著增加，出现体积巨大的气泡，爆炸频率提高；焊缝中气孔数量大幅减少。对气孔类型、超声作用位置与超声空化效应除气机理进行深入分析。推断直径大于0.1mm气孔为金属蒸汽气孔，小气孔为氢气孔与蒸汽气孔；超声的空化效应是作用于熔滴实现除气的；一定频率超声只对小气泡起共振融合作用，因此焊缝中小气孔显著减少；大气泡或者在声压负周期因不能支撑外部压力，熔滴表面溃陷；或者在正周期以大气泡形式被排出熔滴。超声-MIG立焊的初步试验中，熔滴过渡时间缩短，熔滴抛物线轨迹几乎消失。熔滴脱离焊丝的瞬间，所受合力为常规MIG的四倍，瞬间加速度和位移大幅增加，水平初始速度增大。实现了改变熔滴过渡轨迹的目的，获得了本文期望达到的效果。