随着焊接结构的大型化,焊接工件的厚度越来越大,窄间隙焊接较高的力学性能和焊接效率等优点受到侧壁熔合等问题的制约,高速旋转电弧通过电弧旋转,可以改善侧壁熔合和熔滴过渡。本研究采用10Ni5CrMoV钢,JS80焊丝,主要研究了窄间隙高速旋转电弧焊接工艺。本文研究的重点是旋转频率对电弧形貌和熔滴过渡的影响,主要运用焊接机器人,旋转电弧控制器等调整出需要的焊接规范,运用高速摄影仪拍摄在不同的焊接工艺下的电弧形貌和熔滴过渡形态。电弧的旋转是由于导电嘴旋转而造成的,旋转频率增加使得电弧明亮区变大;通过熔滴半径与焊丝半径对比法和液体体积相等法,测量了不同旋转频率时对应的熔滴半径,发现旋转频率的增加能够促进熔滴过渡,具体表现在熔滴半径减小。最后,本文对熔滴过渡过程做了适当的力学模型简化,把熔滴过渡简化成为了一个初速度(熔滴脱落后离心力转化为了水平方向的初速度)在两个定力(等离子流力+重力)下的运动问题,并用Matlab模拟了熔滴的运动轨迹,发现随着旋转频率的增加,熔滴偏离中心位置的位移量有所增加,这从熔滴过渡的角度解释了旋转电弧改善侧壁熔合的原理。本文为大厚板钢焊接在造船,潜艇方面的应用提供了技术支撑。