大型钢结构及厚壁管道的大量应用，使得工程上对焊接的要求越来越高，通常处于野外作业的大型管道是固定不动的，这就需要焊炬绕着管道运动进行全位置管道焊接，本文为探究旋转电弧窄间隙焊接方法在管道自动焊接中应用的可行性，对管道焊接中四个典型的空间位置进行了旋转电弧窄间隙焊接技术研究。研究了立向下焊（3点钟方向）时送丝速度、焊枪角度、保护气CO₂含量、旋转频率、焊接速度、坡口宽度对焊缝成形的影响，结果表明，工艺参数的改变对I形坡口两侧直角区域的未熔合缺陷没有改善，采用U形坡口后可以消除未熔合缺陷，获得表面成形良好，内部无缺陷的30mm厚的单道多层焊缝；通过高速摄像系统研究了各参数下电弧的形态及电弧对熔池的作用，分析了立向下焊熔池的形成及I形坡口易产生未熔合缺陷的原因。研究了45°角仰向下焊（4点半方向）和45°角俯向下焊（1点半方向）时送丝速度、焊枪角度、保护气CO₂含量、旋转频率、焊接速度对焊缝成形的影响，并比较了两者在熔池受力及焊接工艺中的不同。结果表明，45°角俯向下焊对工艺参数的变化适应性强，而45°角仰向下焊对工艺参数的变化较为敏感。文中分析了45°角仰向下焊对参数变化敏感的原因及提出了解决对策，获得了成形良好的长直单道多层焊缝。研究了仰焊时（6点钟方向）送丝速度、焊枪角度、保护气CO₂含量、旋转频率、焊接速度、焊丝伸出长度对焊缝成形的影响，通过高速摄像系统研究了各参数下电弧的形态、电弧对熔池的作用以及熔滴的过渡，结果表明，能使焊缝表面凸起程度较小的焊接参数区间较窄，电弧对熔池在不同参数下有两种不同的作用：一是电弧对熔池的作用力较小，对熔池成形不起太大作用，这种焊缝往往凸起程度较大，熔滴过渡基本上是颗粒过渡；二是电弧对熔池有较大的作用力，起到一定支撑作用，焊缝凸起程度小，熔滴过渡在电弧旋转的一周呈现颗粒过渡和短路过渡两种形式。文中进行了单道多层仰焊，获得了成形良好的多层焊焊缝。