异形管钢筋骨架滚焊机是建材机械重要设备之一，用于异形截面混凝土管道内钢筋骨架的标准化、自动化、规模化制造。异形管涵在使用上具有诸多优点却难以得到广泛应用，这是由国内对异形管钢筋骨架滚焊机研究的空白所造成的，异形管钢筋骨架在制作的原理和方法上与圆形管钢筋骨架有很大不同，无法照搬圆形管钢筋骨架钢筋滚焊机的结构形式，对滚焊机钢筋焊接过程的研究也很少。本文针对这些问题，在研究和分析异形管钢筋骨架焊接制作的特点和难点的基础上，研制了一种可以制作多种截面形状钢筋骨架的滚焊机设备，主要完成设备工作原理的设计及结构设计，并分析滚焊机焊接过程及其特点，建立焊接过程的有限元模型，通过对焊接耦合场的数值模拟分析滚焊机焊接的特性，为焊接参数的选取提供一定的依据。论文主要研究以下内容：(1)针对异形管钢筋骨架制造的特点，提出了异形管钢筋骨架自动变径高速滚焊机的设计参数，在对多种方案进行分析后，确立最佳的变径机构和进给机构，具有控制方便、结构合理等特点。对设备的关键部件作出合理设计，之后对变径机构、牵引机构、焊接进给机构和主驱动机构进行详细的结构设计，完成整机设计。(2)分析滚焊机钢筋电阻焊焊接过程，指出该焊接方式是一种特殊形式的电阻焊，并在分析基础上对问题进行合理的简化和假设，以有限元软件ANSYS为平台，建立滚焊机钢筋电阻焊的热、电、力耦合场有限元模型，在模型的建立中考虑温度对材料性能的影响、相变潜热和接触电阻等因素。(3)根据设定好的耦合场分析步骤对模型进行有限元分析，对焊接过程中温度场变化、动态电阻变化和熔核成长过程等进行定量分析，得到其变化规律。采用与数值模拟相同的焊接参数进行焊接试验，验证了模型计算结果的精确性。通过改变有限元模型参数，分析不同焊接参数对焊接过程的影响。