高速列车行业是一个国家交通运输能力的关键指标之一。自08年以来我国高速列车行业发展迅猛，但车体的安全性值得深切关注。目前我国高速列车车体制造中焊接方法仍为传统氩气保护脉冲MIG焊，焊接接头综合性能有待提高。如果可以通过改变保护气体的方式来提高接头性能，将对我国高速列车行业有巨大的推动作用，有利于实现交通运输的高速化、安全化和国产化。本文采用一种新型Ar-He-N₂三元混合气体进行了高速列车车体制造中关键材料7N01高强铝合金的脉冲MIG焊研究，并与传统氩气保护方法进行了比较，先后开展了堆焊和对接试验；采用金相显微镜、EBSD、SEM、STEM和TEM等材料表征方法对接头显微组织进行了观察；并对接头的维氏显微硬度、抗拉强度与疲劳等力学性能进行了测试。堆焊试验研究结果显示，与纯氩保护相比，三元气体可压缩电弧直径，提高热流密度，He自身较高的经典导热系数与N2解离能当量导热系数对压缩电弧产生主要作用。三元气体的采用减小了焊接飞溅与大滴过渡的发生概率，提高了熔滴过渡稳定性，并提高焊接效率20%。7N01铝合金对热输入比较敏感，热输入过小或过大均造成强度的急剧下降。将三元气体引入对接试验，并在提高焊接速度20%的条件下得到了纯氩保护时相近的熔透程度。对接试验研究结果显示，使用三元气体保护后，由于焊接速度的提高和熔池流动状态的改善，焊缝中心晶粒得到了细化，-Al（FeMn）相和Al（ZnMg）相晶界偏析程度减弱，MgZn2的亚稳相η’比例增加。保护气体中的N2并没有参与熔池反应。三元混合气体保护提高了接头硬度，减小了HAZ宽度。三元气保护接头的抗拉强度和塑性分别为287.28MPa和7.5%，均高于纯氩保护接头的256.76MPa和6.2%。在不同的应力强度因子幅下，三元气保护接头的疲劳裂纹扩展速率均低于纯氩保护接头。