本文针对航空航天用铝锂合金在焊接时存在的气孔、热裂纹及接头软化等问题,提出在交流CMT焊接电弧的基础上加入高频脉冲电流,以期改善交流CMT单一电弧的热源特性,达到提高铝锂合金焊接质量的目的。针对常规高频脉冲发生电路无法提高脉冲电流频率的缺陷,本文基于DC-DC变换技术与DSPTMS320F28335研制了高频脉冲电流发生装置,突破了传统高频电流发生电源主电路拓扑结构的限制,大大提高了脉冲电流的变换频率,其输出外特性良好,控制精度高、响应速度快,工作稳定,能够满足后续实验的要求。基于所研制的高频脉冲电流发生装置,采用并联耦合法将高频脉冲电流叠加到交流CMT电弧从而产生复合电弧,高频脉冲电流峰值和占空比不变,频率分别为20kHz、30 kHz、40 kHz、50 kHz、60 kHz、70 kHz、80 kHz。利用不同频率的复合电弧,分别采用ER4043及ER5356铝合金焊丝对2060及2198铝锂合金进行堆焊实验,利用“弧焊过程高速摄像与电信号同步采集与分析系统”采集了不同频率下复合电弧形貌及电压电流信号,并采用统计的方法分析了复合电弧形貌变化规律。最后利用不同频率的复合电弧,采用ER4043焊丝对2060及2198铝锂合金进行对接实验,并对焊缝外观成形、焊缝形貌及部分显微组织的变化规律作了统计分析。实验结果表明,高频脉冲电流能够对交流CMT电弧形貌及焊缝外观成形、焊缝形貌和部分显微组织产生影响,不同频率脉冲电流的影响有所不同;一定的材料组合,在一定的频率点或范围内,这些影响表现尤为明显,主要集中在50kHz～70kHz;焊缝外观成形、焊缝形貌和部分显微组织的变化规律与电弧形貌的变化规律极其相似,但其内在规律有待进一步研究。本研究为交流CMT与高频脉冲电流复合电弧焊接铝锂合金时的参数调控提供了很有价值的参考,对于提高铝锂合金的焊接质量具有重要意义。