增强等离子弧的穿孔能力对于中厚板结构件的焊接制造具有重要意义。本课题组前期研发了超声振动辅助穿孔等离子弧焊接（U-PAW）工艺,取得了较好的工艺效果,那么如何进一步提高声能的利用效率和等离子弧穿孔熔透能力,是值得深入研究的问题。本课题提出脉冲功率超声辅助穿孔等离子弧焊接的新工艺（PU-PAW）,利用脉冲电源瞬时输出高峰值功率的特性,实现超声能的有效利用和等离子弧穿孔能力的有效提升。使用激光测振仪测量了连续及脉冲功率两种模式下钨极端部的振动信息,选择了合适的功率超声频率。利用等离子弧图像采集系统,拍摄了不同频率时的脉冲功率超声作用的等离子弧图像。测量了不同条件下的电弧压力的分布。结果表明,相比于连续功率超声振动,施加脉冲功率的超声振动之后,等离子弧的弧柱区域进一步收缩,电弧压力得到了提高,峰值压力的增加更为明显。在厚度为6 mm和8 mm的304不锈钢上展开恒流和开环受控脉冲穿孔的等离子弧焊接试验。在工艺参数相同的条件下,施加5 Hz脉冲超声振动能够在更短的时间内实现稳定穿孔,小孔的出口面积更大、后向偏移量更小。在焊接电流相同时,提升焊接速度,施加5 Hz脉冲超声振动仍然能够实现完全穿孔,提高了焊接效率。在开环受控脉冲穿孔等离子弧焊接试验中,在同一焊接工艺参数时施加脉冲功率超声振动,相比于连续超声振动得到了完全焊透的工件,并达到了稳定的“一脉一孔”焊接模式。在厚度为8 mm的304不锈钢上开展了脉冲功率超声辅助受控脉冲穿孔PAW焊接试验。施加脉冲功率超声振动后,相比较于连续功率超声振动,焊接峰值电流下降了 5.9%-8.3%;相较于常规受控脉冲穿孔等离子弧焊接下降了12.15%-15.4%。当焊接速度提高10%-20%时,焊接的峰值电流降低了 13%。说明相比于施加连续功率超声振动,施加脉冲功率的超声振动提高了声能的利用效率,实现穿孔时的峰值电流更小、焊接速度更快。综上所述,施加脉冲功率的超声振动能够提高超声声能利用效率,进一步减小焊接的热输入,为等离子弧焊接的更广泛应用提供了方向。