近年来,随着油气管道、核电、海洋工程及压力容器行业装备日趋大型化,厚板、中厚板在焊接工程中的应用越来越广泛。窄间隙焊接具有提升焊接效率、减少焊接成本等优点,在实际工程中越受青睐。本课题在摆动电弧窄间隙P-GMAW焊的电弧行为和熔滴过渡方面进行了系统化的分析,并重点对全位置焊接的短路过渡现象进行了研究。(1)对窄间隙摆动电弧P-GMAW平焊的电弧行为、熔滴过渡以及电弧特征信号进行了研究。建立焊丝干伸长和焊接电流的数学模型,指出电弧行为和焊接电流的关系。分析表明,用TPS3200数字化焊机作为焊接电源,焊接电流会受到焊接过程中电弧行为的影响,且在焊接电流的峰值阶段尤为明显;改变坡口角度为8°和20°,观察电弧行为和熔滴过渡情况。试验发现,电弧行为和熔滴过渡均受到窄间隙坡口角度的影响,焊枪位置越靠近侧壁,这种影响差异越明显;通过改变侧壁约束条件的方式研究电弧行为对焊接电流的具体影响效果,发现侧壁条件不同时,焊接电流变化较为明显,在电流峰值阶段的变化更加显著;对熔滴进行了力学分析,指出电弧形态是影响熔滴过渡方向的主要因素。(2)对窄间隙摆动电弧P-GMAW平焊短路过渡现象的影响因素进行了研究。发现平焊时焊枪摆动中心与坡口中心的相对位置、焊枪摆动幅度以及电弧长度是影响短路过渡的主要因素,运用统计学原理对分布规律和影响原因进行了分析。(3)对摆动电弧P-GMAW立焊和仰焊短路过渡现象的影响因素进行了分析。在立焊时,首先对熔池的受力进行分析,并且考虑到实际工程的应用选择了立向下焊的焊接规范,通过试验发现焊接电流和焊接速度对立焊的短路过渡有一定的影响,并对其原因进行了解释;对熔池和熔滴进行了力学分析,并通过试验发现在相同参数下,仰焊的焊缝明显厚于横焊和立焊,因而其焊接参数的调节范围较窄。研究了电弧长度对短路过渡现象的影响,发现在仰焊时,控制短路过渡的同时很难保证焊接质量。