不锈钢材料由于具有优良的耐腐蚀性能、令人满意的机械强度及良好的韧性,在现代船舶制造中得到越来越广泛的应用。等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的一种焊接方法,具有能量密度大、焊接速度快、不需要焊丝且焊缝质量好等优点。若将等离子弧应用到船用不锈钢的焊接中,会提高焊接速度,降低造船成本,进而增加船厂利润。本文以304不锈钢为试验材料开展工艺试验,研究不锈钢穿孔型等离子弧焊接的工艺特性。通过多次试验发现焊缝成形主要受焊接速度影响;焊缝熔透度主要受焊接电流、钨极内缩度以及焊枪离焊件距离影响。为此,设计了五因素三水平的正交试验,研究焊接速度、焊接电流、等离子流量、钨极内缩度、焊枪距工件距离五个因素对焊接质量的影响规律。在此基础上,分析船用不锈钢穿孔型等离子弧焊的成形机理,分析立焊时的熔池受力状态。通过等离子弧立焊试验,探究焊缝成形的最佳工艺参数范围。将试验得到成型较好的焊件做线切割,进行拉伸试验和金相试验,观察接头的形状和微观组织形貌,分析焊缝的力学性能。结果表明,立焊焊缝的力学性能与平焊焊缝相差不多,达到母材力学性能的90%以上,均为一级焊缝。