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冷金属过渡（Cold Metal Transfer，CMT）技术是一种全新的革命性的短路过渡技术，实现了电流几乎为零状态下的熔滴过渡，这种方式与传统的MIG/MAG焊相比金属熔滴过渡热输入量更小。本文在中国南方电网公司科技项目“发电厂大型金属构件新型焊接技术研究（K-GD2012-382）”的资助下，针对发电厂大型金属构件焊接修补的问题，采用CMT焊接技术，利用其热输入量小的特点获得低稀释率的熔覆层。针对CMT焊接温度场的数值模拟，采用ANSYS13.0有限元软件，建立三维几何模型，利用APDL语言二次开发功能，编写双椭球移动热源计算模块，模拟CMT焊熔池动态行为，模拟的材料选用16Mn和Q235两种在发电厂中应用比较广泛的钢种。通过数值模拟结果，分析焊接电流、焊接电压、焊接速度和送丝速度对CMT焊接热输入量的影响，并对CMT焊接热循环曲线以及焊缝形状尺寸进行试验验证。为研究CMT焊接Q235钢的接头力学性能，通过金相分析得到界面区的组织，利用高温拉伸试验分析焊接接头力学性能，利用SEM扫描观察断口形貌与组织。针对发电厂大型金属构件的焊接修补，利用CMT焊接技术在其表面实现熔覆焊接工艺，用ASME标准焊接工艺评定对补焊位置进行检测和评估。在工艺上实现低热输入量和低层间温度下的焊接，提高接头的可靠性。对保证发电厂的安全运行，减少故障停运对发电厂安全性的影响，提升发电厂抵御大量采用高参数、大容量机组可能带来的不确定因素等方面具有关键作用。