单面焊是一种高效的焊接技术，已广泛地应用于船舶、压力容器、桥梁和各种大型钢结构及设备的制造。与双面焊相比，它能够显著提高生产效率、降低工人的劳动强度，并改善工作环境、提高焊接质量，具有十分显著的经济效益和社会效益。国内外都非常重视单面焊接工艺的研究和应用，尤其是强制单面焊成形技术。在强制单面焊双面成形中，衬垫材料的开发非常重要，研制单面焊衬垫材料并对其焊接工艺及性能进行研究和分析是非常有意义的。从国内实际出发，本文针对目前市场上需求量大的CO2单面焊用高温烧结型陶质衬垫进行了一系列的研究。 从单面焊双面成形的理论模型出发，对比了强制成形和自由成形的工艺性能。研究陶质衬垫的制造工艺，包括陶瓷原料，粉料处理，压制成形和烧成。 文章重点论述了CO2单面焊陶质衬垫的配方设计，首先提出CO2单面焊对衬垫的性能要求，计算衬垫的性能参数，利用Visualbasic语言设计配方计算的程序，通过正交试验，筛选试验和微调试验，确定出最终配方。结合对比试验对所有试验结果进行多元线性回归及单因素分析，同时分析衬垫的陶瓷相。对最终配方进行CO2焊接工艺实验，评定焊缝的质量，讨论焊接规范参数和工艺因素对背面焊缝成形的影响规律。 从焊接化学冶金的角度分析了衬垫熔渣与熔池金属的冶金作用，讨论熔渣的碱度对焊缝中Si、Mn过渡的影响。 衬垫CO2单面焊焊接接头的力学性能表明：焊接接头的力学性能优良，焊缝内部无缺陷；焊缝化学成分分析表明背面焊缝金属的化学成分完全满足规范要求。背面焊缝的形状与焊接电流、电弧电压、焊接速度、坡口间隙等有密切关系。 采用本文所研制出来的衬垫进行CO2单面焊，其工艺简单，衬垫安装方便，背面焊缝成形美观，焊接质量稳定。通过测定，衬垫抗潮性能优，焊前无需烘干，达到了生产的要求。