在大型海洋装备、军工业、桥梁及建筑行业等领域的生产过程都离不开T型接头结构的使用。目前,针对中厚板T型结构要求全熔透的工艺仍采用手工焊接的方式,接头形式采用开单面Y型或K型坡口,手工方式进行正面焊接,反面碳弧气刨清根,修补打磨,药芯焊丝气体保护焊进行填充盖面。焊接过程复杂,生产效率低,不适于实现工业智能自动化的发展。本文针对上述问题,基于原有药芯焊丝CO2气体保护焊的基础上提出采用工业焊接机器人,利用双面双弧的焊接技术实现中厚板T型接头全熔透不清根的焊接工艺。研究中,通过T型接头单面单弧立角焊试验,探索焊接参数以及机器人摆动方式对机器人FCAW焊缝截面成形的影响。研究发现:机器人三角形摆动方式在不设坡口条件下增强立角焊缝熔深进而保证成形起到显著作用,熔深提高25~50%,焊脚尺寸增加1/3左右,焊缝表面成形微凹,大大增强焊接接头的稳定性。为了进一步研究双面双弧焊接工艺,选择最合适的双弧间距,本文采用数值模拟软件MARC对T型接头双面焊接的变形和残余应力进行模拟分析,同时针对不同弧间距进行焊接试验及硬度检测。结果表明:随着弧间距的增加,焊接残余应力减小,弧间距为0~10mm时,变形较大,硬度值增加,弧间距为20~40mm时,变形减小,硬度值降低,弧间距为50mm时,T型接头已不能实现全熔透焊接。试验中采用30mm弧间距并结合已有的焊接工艺对中厚板8~12mm的T型接头进行机器人双面双弧焊,结果表明:T型接头在不开坡口条件下可实现全熔透不清根,无损探伤UT/MT检测合格,焊缝内部无气孔、裂纹、夹渣等焊接缺陷,焊缝表面成形美观,质量可靠。立向角焊缝宽度为15~18mm,凸面角焊缝凸度小于2mm,满足美国焊接规范角焊缝尺寸宽度及凸度的要求。金相组织观察未见有害的魏氏组织,焊接接头硬度最高值约为230HV,力学性能满足《美国钢结构焊接规范AWS D1.1》标准要求。