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21世纪是海洋的世纪，随着海洋资源开发工程的大量开展，水下焊接技术得到越来越多的关注。但目前对于高压TIG焊接电弧的相关研究还不够成熟。本文主要研究了高压环境下（0.1-3.5MPa压力范围内）TIG电弧特性的变化规律，初步揭示环境压力对TIG焊接过程的影响。本文建立了高压TIG焊接实验系统，系统包括高压环境模拟舱、自动焊接装置、系统运行辅助设备以及控制单元等，能够进行3.5MPa压力范围内TIG焊接实验研究。高压环境下的TIG电弧在形态以及电特性方面均表现出了与常压条件下电弧的明显的不同。在0.1-3.5MPa压力范围内，TIG电弧随环境压力的升高沿径向收缩，由钟罩形逐渐转变为近圆柱形，电弧的亮度显著提高，但电弧受到压缩的趋势随环境压力的升高是相对减小的。在50-200A范围内，电弧静特性曲线呈现上升特性，随环境压力的升高而整体上移。由于电弧体积不能被环境压力无限压缩，TIG电弧电压随环境压力增加而增加的趋势是逐渐减小的。实验结果表明电弧电压与环境压力的平方根近似呈线性关系，3.5MPa压力下电弧电压比常压条件下高出20-30V。由于电弧阴极区与阳极区均有一定程度收缩，阴极压降和阳极压降之和也随着环境压力的升高而升高。基于局部热力学平衡讨论了环境压力对TIG电弧等离子体辐射规律的影响。采用Saha方程计算了不同压力条件下等离子体中粒子数密度的变化，结果表明，相同温度下，氩原子的电离率降低，粒子数密度随环境压力的增加而增加。并据此计算了ArI794.8nm特征谱线发射系数与温度的关系，结果表明标准温度随环境压力的增加而增加，但其增加量逐渐减小。建立了包含CCD、窄带滤光片、减光片以及透镜等的TIG电弧特征谱图像采集系统，采集了不同压力条件下电弧的特征谱图像，利用标准温度法计算了TIG电弧温度场分布。环境压力的升高使得电弧的最高温度增大，由常压条件下20900K升高到2.0MPa压力下22700K，但其增大趋势是逐渐减小的。电弧温度梯度上升，高温区域所占比例增大，阴极附近区域受到明显压缩。