不锈钢以其优良的耐蚀性在工程领域得到广泛应用。熔化极气体保护焊作为奥氏体不锈钢的主要焊接方法之一,具有生产效率高、焊接成本低、工件变形小、焊接接头质量好等优势,但是熔化极气体保护焊用不锈钢实心焊丝存在焊接飞溅大、工艺参数范围窄、对焊接电源设备的性能要求高等问题,其质量难以满足日益增长的市场需求。本文借助表面涂层技术对316L不锈钢焊丝进行表面改性,开发涂层316L不锈钢焊丝,以提高316L不锈钢焊丝的焊接工艺性。根据焊丝表面涂层的特点,制定了拉拔涂敷的焊丝表面涂层工艺。为了提高涂层的结合强度及均匀性,设计制造了用于焊丝表面粗化的压痕装置,该装置通过水平和竖直方向的两对压轮对316L不锈钢线材进行压痕预处理,在线材表面形成均匀分布的凹痕,并结合拉拔涂敷工艺制备涂层316L不锈钢焊丝。基于流体动力学与电磁学建立GMAW熔滴过渡模型,利用VOF模型实现熔滴的表面追踪,通过加载各种作用力来模拟熔滴过渡过程。模拟结果表明,短路过渡时,发生接触短路的时间很短,短路周期的大部分时间是熔滴长大的过程;自由过渡时,随着焊接电流的增大,熔滴的尺寸不断减小,过渡频率逐渐增加,与实际焊接过程基本相符。熔滴过渡的本质是基于流体动力学的熔滴受到作用力的综合体现,对熔滴受力进行调控是改善焊接稳定性的重要途径。从熔滴受力的角度对的GMAW焊接过程的稳定性进行分析,从而指导不锈钢焊丝的涂层成分设计。根据涂层成分的不同作用,设计了3种成分配方,利用压痕装置对316L不锈钢线材分别进行两面压痕与四面压痕,通过拉拔涂敷制备了6种涂层316L不锈钢焊丝。通过焊接电信号采集系统以及高速摄影对涂层316L不锈钢焊丝的焊接工艺性进行研究,结果表明,涂层成分是涂层316L不锈钢焊丝焊接工艺性的主要影响因素,不合理的涂层成分会恶化涂层焊丝的焊接工艺性;在加入适当涂层成分的同时也需要控制成分的加入量;涂层均匀性也会影响焊接过程的稳定,四面压痕制备的涂层焊丝与两面压痕涂层焊丝相比,涂层的均匀性更好。采用四面压痕的拉拔涂敷工艺制备了焊接工艺性较好的涂层316L不锈钢焊丝,涂层成分为Ca CO₃、Na F、Ti O₂、Si O₂、Ni-Fe、Mn-Fe、Mo S₂,使用该焊丝对316不锈钢板进行对接,焊接接头的综合力学性能良好。