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熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding)是一种比较传统的焊接方法，在焊接电源的作用下金属母材和焊丝之间形成电弧，金属母材和焊丝在电弧热源的作用下被熔化。为了防止焊接区和熔池里的液态金属被氧化，需要给焊枪里通入保护气体。GMAW拥有焊接成本低、焊接效率高、对环境友好等优点。另外，GMAW容易进行自动化焊接，拥有很大的市场应用价值。 现存的GMAW方法内部控制参数高度耦合，传热、传力和传质过程紧密关联，无法根据焊接工艺应用需求实现对电流、电压、熔滴过渡的自由控制以得到所需的热、力及传质动态形态。因此就会产生较大的焊接飞溅，并且焊缝的外形不美观，阻碍了GMAW焊接方法的进一步推广。电流和电压对熔滴过渡有重要的影响，可以通过控制电流和电压来控制熔滴过渡。熔滴过渡有多种不同的形式，用改变焊丝热输入的方法降低飞溅数量，很难满足不同工艺参数的要求。 本课题从控制学及新型执行机构应用的角度研究GMAW解耦控制原理及实现方法。研制一套试验系统并进行解耦控制试验。从控制学角度在原理上解释GMAW的解耦控制的可行性。本课题主要是关于压电材料执行器在GMAW焊接工艺上的应用。当熔滴长大到一定程度时，用横向压电陶瓷快速响应夹住焊丝使其停止，然后用纵向压电陶瓷动作使其回抽，通过增加额外力的方式促进熔滴过渡，实现可控的熔滴过渡过程。是以压电陶瓷的快速响应来控制焊接过程熔滴的过渡形式，解除电流和熔滴过渡的耦合关系。还对试验方案进行改进，采用国产的压电陶瓷，只对焊丝施加横向力使其停止运动，继续送丝，焊丝会累积。累积的焊丝在停止施加横向力时会产生加速度，促进熔滴过渡。试验表明，压电执行器可以给熔滴增加额外分离力，实现熔滴过渡;解除了电流和熔滴过渡的耦合关系，实现对电流和熔滴过渡的自由控制。