马鞍型环缝是管道焊接中常见的一种焊缝。在进行马鞍型焊接时,由于马鞍型环缝是一条封闭的空间曲线,故这种焊缝将是复杂的焊接温度场和产生应力集中的部位,高质量、高效率的对马鞍型环缝进行焊接是管道建设的关键问题之一。细丝埋弧摆动焊接技术是一种将细丝埋弧焊接与摆动焊接相结合的技术,目前该技术还未运用到马鞍型焊接中,如何将细丝埋弧摆动焊接技术应用到马鞍型焊接中是本文的研究重点。本文针对马鞍型焊接及细丝埋弧摆动焊接的特点,设计了马鞍型细丝埋弧摆动焊接设备,通过该设备来实现马鞍型细丝埋弧摆动焊接技术。该设备主要由马鞍型回转装置、马鞍型细丝埋弧摆动焊接机头、焊接电源、送丝机构和控制箱五部分组成。马鞍型回转装置使焊枪完成马鞍型环缝运动,马鞍型细丝埋弧摆动焊接机头则可使焊枪完成不同摆幅和摆频的角摆运动,控制箱对焊接电流、焊接电压及焊枪摆动频率进行调节。利用加工制作的马鞍型细丝埋弧摆动焊接机头进行平板堆焊试验,通过试验对细丝埋弧摆动焊接技术特点以及如何将细丝埋弧摆动焊接技术应用于马鞍型焊接中进行了研究。研究发现,细丝埋弧摆动焊接的焊接线能量较普通埋弧焊小,摆动的增加具有搅拌熔池的作用,从而降低了热裂纹和气孔的倾向,也能有效减少高碳和合金钢焊接及堆焊时的冷裂倾向,同时相对于细丝焊可一次在整个焊道填充大量金属或者得到较宽的焊道。将该焊接技术应用到马鞍型焊接中由于摆动的增加使得焊枪对中焊缝的要求降低,线能量的减小则减小了焊接过程中残余应力及焊接变形。　　 此外,本文还采用有限元分析软件ANSYS对马鞍型焊接温度场进行了数值模拟,为细丝埋弧摆动焊接技术实际运用到马鞍型焊接中提供一定的理论指导。该温度场数值模拟是针对马鞍型焊缝中两个特殊位置进行的二维瞬念温度场分析,为更好的模拟细丝埋弧摆动焊在马鞍型中焊接,采用单元生死节功能对焊料的填充进行了模拟。通过模拟发现,接头的温度分布极不均匀,焊接中心的位置也发生变化,接管与简体的切线角越大焊接中心就越往下,并且距离焊接中心距离不同的位置所经受的热循环也不相同,距离焊缝越近的点加热速度越快,到达的最高温度也越高,冷却速度也越快。这些结论都是后续焊接应力和变形分析的前提。但是由于假设条件的设定和模型的简化都使得结果与实际有一定的偏差,这些都有待于后续的进一步深入研究。