为了使得具有电弧稳定、焊接质量高等优点的TIG焊可以应用于水下局部干法焊接,本文针对水下焊接潮湿、快冷环境的影响,提出药芯焊丝TIG焊方法。传统的填丝TIG焊工艺所使用焊枪占用空间较大,不适合应用于水下局部干法的局促施焊空间,本研究设计了简易紧凑的包含送丝装置的焊枪,进行水下局部干法药芯焊丝填丝TIG焊工艺研究,运用高速摄像、光谱诊断等手段研究该方法熔滴过渡的特点,通过优化焊接工艺参数焊接DH36钢材料,进行焊接工艺评定,较为全面地研究了药芯焊丝填丝TIG焊的工艺性能。通过高速摄像和光谱诊断,分析了药芯焊丝填丝TIG焊的温度场分布和熔滴过渡形式。随着熔滴在电弧中熔化位置的变化,熔滴过渡呈现出滴状过渡、渣柱过渡及搭桥过渡三种形式;表面张力在熔滴过渡过程中有非常重要的作用,液柱受力及失稳分析表明,滴状过渡时的液桥失稳破断,产生自由过渡;渣柱过渡及搭桥过渡时液桥较稳定存在,焊接过程稳定。通过优化焊接工艺参数,运用渣柱过渡的形式进行坡口对接焊接试验,得到成形良好的焊缝,在焊后依照水下焊接AWS D3.6M:2010标准进行工艺评定,结果表明焊接接头符合标准的相关要求。通过对焊接接头的显微组织及硬度进行分析,发现多层多道焊时后一焊道对前一焊道存在热处理作用,可以使前一焊道中的针状铁素体组织增多,避免了先共析铁素体的形成,改善了力学性能。