随着全球陆地资源的不断消耗,海洋成为人们获取能源的新渠道,而海洋油气的开采则显得尤为重要。近些年我国海洋结构快速增加,对深水结构物修复技术的需求也越来越大。熔焊法因其应用范围广泛成为了近些年最常用的水下焊接技术,大多数的研究都是围绕熔焊法进行。而水下高压环境会对焊接电弧和焊接过程造成影响,要获得可以工业应用的焊接工艺,就必须对高压焊接电弧有深入的了解和研究。本文利用已有的高压焊接实验舱和已搭建好的焊接过程多信息同步采集系统以及高速摄像系统,对高压环境下的TIG焊和脉冲MIG焊电弧形态进行了深入的研究和对比分析,对纵向磁场作用下的TIG焊和MIG焊电弧形态进行了理论及实验分析,讨论了环境压力和纵向磁场对高压焊接过程的影响。实验研究表明：(1)随着环境压力升高,TIG和MIG电弧都收缩,稳定性变差。MIG电弧还会出现弧长变短的问题,这个问题可以通过适当增加焊接电压来改善。这个方法在常压和高压情况下都是成立的,但在较高压力如0.7MPa下,其作用变得不明显。(2)常压环境下施加纵向磁场后,TIG电弧由钟罩状过渡为对称的圆锥状,且随着磁场强度的增大,电弧锥角增大,电弧阳极区中心亮度减小；高压环境下施加纵向磁场后,电弧做螺旋运动,稳定性提高。(3)高压环境下提高磁场强度会使MIG电弧弧长增加,起到和提高电压类似的效果；磁场作用会使高压MIG焊接过程中频繁出现熄弧,对焊接过程造成严重影响。因此不建议把纵向磁场应用在高压脉冲MIG焊中。还根据有限元分析软件,总结前人经验,建立了新的数学模型,并分别就环境压力对TIG电弧的影响、纵向磁场对常压TIG电弧和高压TIG电弧的影响进行了分析研究,以求对试验结果进行验证,并指导试验方向。二者对电弧的影响包括电弧温度和电子温度、电弧等离子流速、电子密度和弧压等方面的变化情况。本文对10MPa以下不同压力情况下的TIG电弧进行了详尽的仿真计算,这在国内尚属首次,从而为干式高压焊接在国内海洋石油及其它领域的应用奠定了重要的理论基础。