双缆式十四丝GMAW是在双丝GMAW的基础上发展起来的一种高效、节能且优质的创新型焊接方法,由于目前对双缆式十四丝GMAW的研究还处于初级阶段,对此新型焊接方法的电弧行为机理仍不明确,阻碍了其工程应用。本文基于流体力学软件FLUENT,对比研究了双丝GMAW和双缆式十四丝GMAW焊接过程中电弧行为的数值分析研究,同时利用高速摄像技术对数值模拟结果进行验证,获得了双缆式十四丝GMAW电弧行为的机理。首先,本研究建立了三维双丝GMAW电弧数值模型,对双丝GMAW在不同焊接电流、不同保护气体流量、不同双丝间距以及非等流情况下的焊接电弧的温度场、速度场以及压力场分布进行了研究。结果表明:当焊接电流增大时,电弧最高温度、等离子流速度和压强也随之不断增大,同时工件表面处的电流密度和压强也随着电流的增大由双峰向单峰转变。当保护气体流量增大时,焊丝端部阳极处的最高温度、速度以及压力均呈现先增大到一定程度后又有稍微降低的趋势,工件表面处的电流密度以及压强也随着保护气体流量的增大由单峰向双峰转变。当双丝间距增大时,电弧最高温度稍微呈现先增大后减小的趋势,等离子流速度最大值增大,压强的最大值变化不大,但是工件表面处的压强以及电流密度分布由单峰向双峰转变。双丝间距较小时,两个电弧耦合成一个大电弧,双丝间距过大时,形成两个独立的电弧。非等电流情况下,电弧的最高温度、速度以及压力都出现在载有较大电流的焊丝中,工件表面处的电流密度和压强分布都呈非对称分布,且在工件的中间位置附近达到最大值。然后,本研究建立了三维的双缆式十四丝GMAW电弧数值模型,对双缆式十四丝GMAW在不同焊接电流、不同保护气体流量、不同双丝间距下焊接电弧的温度场、速度场以及压力场分布进行了研究。结果表明:当焊接电流增大时,双缆式十四丝GMAW中的电弧温度场、速度场、压力场均增大,但是同双丝GMAW相比电弧最高温度、速度以及压力场均降低,等离子流速最大值的位置也发生了改变,不同于双丝在工件表面的压强由双峰向单峰分布,双缆式十四丝工件表面压强由单峰近似向双峰转变。当保护气体流量增大时,不同于双丝GMAW中电弧温度、等离子流速度以及电弧压力呈现先增大后减小的趋势,双缆式十四丝GMAW电弧中的最高温度、等离子流速度和压力场呈现增大的趋势。双缆式十四丝的电弧形态相对于双丝在电弧中部出现了收缩,随着保护气体流量的增大,电弧收缩减弱,电弧耦合部分减少。焊接电弧中的最大速度场和压力场分布较双丝GMAW均发生变化,工件表面的压强都呈单峰分布。当双丝间距增大时,双缆式十四丝GMAW中电弧的最高温度影响并不明显,但是对电弧形态的影响很大,速度场和压力场都是随着双丝间距的增大逐渐较小,而且分布位置也发生了变化,在双缆式十四丝GMAW中,压力分布始终呈单峰分布,但是随着双丝间距的增大,峰值在不断减小。最后,利用高速摄像采集了焊接电弧形态,对数值计算结果进行了验证,发现二者的电弧形态大体相同,焊接电弧耦合部分都是随着焊接电流的增大而增多。实验结果证明了数值模拟结果的合理性,其变化趋势总体上吻合较好。