当前，新材料的应用，铝合金焊接的增多，为满足焊接铝合金的更高质量要求而产生的新工艺等都对焊接设备提出了更高的要求。双脉冲铝合金气体保护焊有如下突出特点：①焊铝能获得美观的鱼鳞状焊缝外观；②由于电弧形态(包括弧长)的周期性变化，扰动熔池，细化焊缝晶粒。焊铝时能够减小裂纹的产生机率，同时减小焊接气孔发生率。 对于铝合金双脉冲焊数字电源，从数字控制硬件及软件的角度存在如下问题：1)、数字焊接电源的应用环境恶劣，大多应用于的车间或野外，各种高频信号的严重干扰很容易导致微机控制的焊接电源发生故障。如果采用资源独占式的单一进程进行软件控制，则不仅程序设计复杂而且可靠性不高，很容易因为某一环节的问题而导致整个进程终止，系统瘫痪。2)、现代控制算法通过协同电流、电压、时间的方式来控制焊接电源的能量，具体表现为输出波形的数字化。但是传统的前台/后台程序开发机制不能满足日益复杂应用，只有应用实时操作系统(RTOS)才能满足数字电源的开发。 针对当前脉冲焊设备存在的上述问题，把控制面板、送丝机、遥控器等子系统作为一个相对独立的单元，由单独的MCU进行管理是一种较好的解决方案。数字弧焊电源系统以DSP单元为核心，通过RS-485总线与控制面板、送丝机、遥控器等组成基本的焊接电源系统。通过实时操作系统将整个系统的数字控制算法融合在一起，将脉冲波形控制模块、外特性控制系统的模块、焊接参数数据库软件三个部分融合为一个整体。 通过高速摄像观察，结合脉冲电流电压波形，分析了铝合金脉冲焊熔滴过渡的特征。分析了电弧形态以及熔滴形态等因素对铝合金双脉冲飞溅的影响。铝合金在熔滴过渡时，铝合金脉冲焊不同电弧行为，对熔滴过渡有较大的影响。峰值期间易发生飞溅现象，峰值电流通过熔滴细颈时，导致细颈爆断是产生飞溅的重要原因。在基值过渡时期，过渡过程平稳，基本无飞溅，因此基值电流期间过渡是我们期望的熔滴过渡形式。 分析了工艺参数对飞溅发生概率影响：改变峰值时间对熔滴过渡时刻有较大影响，当峰值时间较长时，熔滴在脉冲峰值期间过渡，峰值电流较大，爆破力也较大，易造成较大飞溅。基值期间铝焊丝也有熔化，基值时间过长会造成熔滴体积过大和缩颈较长，从而导致峰值期间过渡而产生飞溅。应注意配置基值电流参数，并采取措施避免弧压调整过程中基值时间变化导致的飞溅。研究了双脉冲焊接工艺的特点及熔滴过渡时的特点，得出双脉冲由弱到强时过大的熔滴体积是飞溅产生的主要原因。控制双脉冲飞溅的主要手段有两个：1)根据双脉冲铝合金工艺提出对脉冲基值能量精确控制方法；2)根据铝合金脉冲焊电弧特点和熔滴过渡特点设计双脉冲波形和选择脉冲参数。根据脉冲焊参数的时间特点，将其分为四级。通过对脉冲焊四级工艺参数的分析，我们可以了解，目前研究的注意力主要集中在动态参数和实时参数以及平均参数身上，对外特性参数研究和控制较少。在双脉冲焊接工艺中，由于强弱脉冲导致的弧长剧烈变化，在切换过程中，基值时间变化较大，容易产生飞溅。 本文提出采用变外特性斜率控制实现脉冲电源外特性的控制。外特性控制是对平均电流和平均电压根据外特性斜率设定进行控制。其控制原理是：当系统出现平均电流变化时，立即将其测量出来，通过外特性控制器，根据平均电流变化的大小和外特性斜率设定值来改变电压设定值，以达到外特性控制的目的。 通过此种方式，弧长调节速度可以被方便的控制，其值可以由斜率k进行调节，使得弧长调节速度可以根据电流区间的变化而变化，使焊接过程可以在最理想弧压调节速度下进行，焊接过程稳定，并进一步减小飞溅的产生。 通过试验得到了经过优化的1.2mm铝合金全规范区间工艺参数，试验证明，焊缝表面均匀致密，工件表面基本上无飞溅，熔宽均匀一致，焊缝成形良好。根据双脉冲参数特点，建立焊接全规范区间参数库，实现对全电流工艺区间脉冲参数的精确控制。试验结果证明，利用全规范区间参数库，能在70A～200A的电流工艺区间取得良好的焊接结果。