随着经济社会的快速发展,长输油气管道铺设规模的不断增加,管道向大口径、大壁厚、高压力发展,这就需要施工现场能够提供满足更高质量和效率要求的焊接施工技术。对于厚板焊接,旋转电弧窄间隙焊接技术在保证焊接质量的前提下,明显的可以提高焊接工作效率。本文为探究旋转电弧焊接在管道铺设施工中的应用可行性,对管道全位置焊接过程中典型位置旋转电弧熔滴过渡和工艺参数对焊缝成形的影响规律进行了研究。通过分析立焊和仰焊位置的熔池成形特点,对参数进行了优化,实现了旋转电弧窄坡口管道全位置自动焊接。在平焊位置,使用高速摄像系统对焊接过程中的熔滴的过渡行为进行了观察分析,发现适当增加电弧的旋转频率可以对熔滴过渡起到促进作用;根据电弧在加工坡口上位置的改变,熔滴的过渡形式会发生周期性的变化:当靠近坡口中部时为滴状过渡,靠近侧壁时为射流过渡。通过理论计算将送丝速度与焊接速度进行了匹配,形成了一套可以参考的理论参数值;研究了送丝速度、焊接速度以及旋转频率对焊缝成形质量的影响规律。在立焊和仰焊位置通过设计正交试验,建立实验结果分类标准以及评分准则,对实验结果进行对比,计算旋转频率、焊接速度和送丝速度的均方值,将三个工艺参数对实验结果的影响程度进行排序,为焊接速度>送丝速度>旋转频率,并选出立焊位置的最优参数组合为旋转频率为10Hz,焊接速度为32cm/min,送丝速度为8.5m/min,在仰焊位置最优参数组合为旋转频率为15Hz,焊接速度为24cm/min,送丝速度为7.5m/min。采用优化试验得到的工艺参数进行单道多层焊,在立焊及仰焊位置均得到成形美观无缺陷的焊接接头。对立焊和仰焊位置熔池主要所受到的重力、电弧力、表面张力对焊缝成形的影响进行了分析。对焊接接头进行力学性能检测,拉伸强度可达610Mpa,试件断裂处均处在母材,抗拉强度高于母材;焊缝试件在正弯与背弯达到180°时,均未产生裂纹。将旋转电弧焊枪集成到自主研发的海管铺设自动焊接设备上,采用获得的空间典型位置工艺参数对规格为Φ457 15.9mm,材质为X65的海管进行旋转电弧全位置焊接实验,得到外观成形良好、UT检测合格的管道窄坡口全位置焊接接头。