长输管道通常采用10～20mm厚的中厚板铺设,采用窄间隙坡口进行焊接可以减少焊丝的填充量,提高管道施工速度,降低生产成本。而且窄间隙焊接热输入较小,焊缝组织细小,接头韧性好,综合力学性能优良,是提高管道焊接质量的重要技术途径。但是在窄间隙焊接过程中,坡口侧壁几乎直立的情况会严重影响焊接过程中电弧的行为,严重的磁偏吹会导致电弧偏离焊缝中心而影响焊接质量。管道焊接过程中对焊缝的跟踪控制是提高焊接质量以及生产效率的关键因素。需要对全位置焊电弧传感特征参数进行试验分析研究。在保证全位置管道焊焊缝成形质量基础上,进一步提高焊缝跟踪精度,开发出具有电弧传感焊缝跟踪的智能化焊接装备。在分析了全位置焊缝成形及焊缝跟踪的研究现状的基础上,针对窄间隙P-GMAW全位置焊缝跟踪的试验需求,在原试验系统可以同步采集焊接电流、焊接电压的基础上,基于Labview和TMS320F2812对试验系统进行改进设计,使其可以同步采集焊接电流、焊接电压、焊枪在坡口中的位置及电弧图像。窄间隙侧壁会对熔滴产生斑点压力阻碍熔滴沿电弧轴向向熔池过渡。在立焊,仰焊位置,熔池也会对熔滴产生与侧壁类似的斑点压力阻碍熔滴过渡,同时表面张力和重力对焊缝成形有阻碍作用,需要减小熔滴过渡距离,增加电磁力保证熔滴顺利过渡。基于焊接电源的焊接参数一元化设置模式和专家系统的调节作用,分析了弧长修正系数和送丝速度与电弧力的关系。设计对比试验,调整焊接工艺参数,最终改善焊缝成形,得到成形良好的焊缝。在积分差值法的基础上,通过进行偏差试验建立了立焊、仰焊位置各个电弧传感特征参数的回归方程。经过分析发现立焊、仰焊位置,熔池与短弧条件会对特征参数的回归方程产生很大影响。分析了弧长修正系数和焊层厚度对跟踪精度的影响,发现弧长修正系数减小和焊层跟踪的变厚导致焊缝灵敏度降低。在立焊、仰焊位置,在保证焊缝成形良好的基础上,应选用尽量大的弧长修正系数、焊接速度,尽量小的送丝速度以提高焊缝跟踪的精度。最后,根据跟踪系统的功能要求设计了闭环的跟踪控制系统,基于CAN总线和TMS320F2812设计了全位置电弧传感焊缝跟踪系统的软件和硬件,实现了设备的有形化。在此跟踪系统的基础上,完成了立焊、仰焊焊缝跟踪试验,进一步验证了跟踪规律的正确性。