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近年来，随着高速轨道车辆的不断提速，轻量化受到越来越多的关注，铝合金由于密度小、综合力学性能高而成为追求高速轨道车辆轻量化的主体结构材料。但是，铝合金也因氧化性强、易吸气等产生各种焊接问题，其中，铝合金熔化焊最容易产生的缺陷是气孔，焊接气孔的产生与焊接环境有着极大的关系。本论文通过自行设计和制作模拟大气环境系统，研究不同温度和湿度条件对焊接气孔缺陷的影响规律，并研究了气孔等缺陷对铝合金对接接头力学性能的影响。本文自行设计和制造温湿度模拟环境系统，实现焊接环境温湿度的预设与控制，设计与模拟环境系统相匹配的自动焊接系统，通过预留的密封窗口观察环境室内MIG自动焊接铝合金试板，并能够在环境室外进行过程控制和操作。通过试验，确定具有良好焊缝成形性的焊接工艺参数，分别在5℃和22℃两种温度下选取5个湿度条件进行焊接试验，研究不同温湿度条件对焊接气孔缺陷的影响规律，阐述相对湿度和绝对湿度的关系，综合分析不同温湿度条件的影响。利用不同气孔率的焊接试板，研究气孔对焊接接头拉伸性能、弯曲性能以及疲劳性能的影响，并利用扫描电子显微镜对静载断口和疲劳断口的形貌进行了观察，分析断口形貌特征及断裂的影响因素，断口扫描分析表明，静载断口上均含有韧窝，疲劳断口的裂纹源区存在焊接气孔、夹杂等缺陷，这些缺陷对焊接接头的疲劳性能影响很大。文中通过建立带有气孔缺陷的有限元模型，引入带有应变硬化的热弹塑性模型，利用非线性有限元模拟软件MSC.MARC对焊接结构的残余应力以及力学性能进行数值分析，研究焊接气孔等缺陷对焊接残余应力以及力学性能的影响，模拟结果与实验相一致。