短路过渡是指焊丝端部的熔滴与熔池短路接触，在强烈的过热和电磁收缩力的作用下，熔滴爆断直接向熔池过渡的过渡形式。作为CO2焊重要的过渡方式之一，它具有高效节能、低氢等优点，常用于低碳钢和低合金钢的薄板焊接和全位置焊接中。但是CO2焊存在飞溅大，焊缝成型差这两个关键问题，在新材料的焊接时需要大量的实验才能确定合适的焊接工艺参数。这种实验的成本高、周期长，并且消耗大量的人力和财力。针对该问题，通过计算机建立相关短路过渡过程的模型，探索熔滴短路过渡的动态机理，就可经济有效的提高焊接过程稳定性，优化焊接工艺参数。　　已有研究中对于短路过渡模型的仿真，大部分集中于电流、电压信号的分析与控制，很少涉及到动态过渡过程的描述。对于接触熔滴尺寸的分析，也多限于平衡态下单个过渡周期的计算，故而得到的熔滴尺寸常常只有一个均值。这适用于分析过渡频率较高的喷射过渡。但对于短路过渡，由于每个过渡周期不同，其长程熔滴尺寸分布符合统计规律，因此只关注熔滴在平衡态下单个过渡周期的行为存在着较大的不足。　　论文首先搭建了焊接实验平台，该平台包括焊接系统，高速摄像系统和电信号采集系统，并结合信号同步系统分析了短路过渡过程的实验结果；讨论并选择了运用Canny算子的图像处理技术来测定熔滴等效半径，该算子具有较强的去噪能力并能产生清晰的熔滴边缘。基于该算子算法所获得的接触熔滴和残余熔滴的等效半径均呈统计分布，且残余熔滴等效半径分布范围相对较小。在最佳电弧点处，二者的平均值均达到最小。　　根据短路过渡模型中存在的问题，基于燃弧和短路阶段以及二者之间的关系，考虑了焊丝伸出长度、弧长、液桥电阻和质量的变化，将改进的“质量—弹簧”模型和焊接电源系统回路模型相结合，提出了熔滴过渡的临界判断条件，建立了较为精确的用于描述短路过渡过程的动态模型。通过该动态模型计算并分析了不同送丝速度下短路过渡频率、焊接电流与电压、接触熔滴和残余熔滴等效半径（包括均值和统计分布），以及熔滴等效半径的动态变化，并与实验结果进行了对比，两者符合较好。探讨了熔滴位移、速度、焊丝伸出长度和液桥形状的动态变化。结果表明在最佳电弧点处熔滴位移、速度、焊丝伸出长度的波动均最小，初始液桥的曲率半径越小越有利于短路过渡的稳定性。