焊接是低温容器制造的关键工序之一，焊接质量的高低直接关系到低温容器的安全可靠性能。随着低温技术的发展，高参数、大型化深冷容器制造对焊接技术提出了愈来愈高的要求。本文针对壁厚为4～10mm不锈钢内胆焊接出现的问题，提出“细丝埋弧+摆动”焊接技术，研制出一种新型细丝埋弧摆动焊接设备，对细丝埋弧摆动焊接技术进行了详细研究，成功地将该技术应用到深冷容器不锈钢内胆的实际焊接工作中。焊接线能量焊接降低54%，有效解决了普通埋弧焊在焊接不锈钢时产生的过烧和焊后变形大的问题。该焊接设备由焊接机头、控制箱、焊接电源和送丝机构组成，其中焊接机头偏心旋转滑动机构可实现焊枪摆频0～2.5Hz和摆幅3～10mm的无级调节；机头旋转机构和三同轴导向浮动机构对环焊缝实现圆度误差的有效跟踪。通过实验研究，确定的细丝埋弧摆动焊接工艺参数如下：焊接电流220～230A，焊接电压28～32V，焊接速度450～500mm/min，焊丝干伸长12～15mm，摆幅5～7mm，摆频1.5～2Hz。研究发现其他参数不变，摆动焊接焊缝宽度平均提高30%，摆频由0Hz增加到1.5Hz，焊缝组织由方向性很强的粗大树枝晶变为方向性很弱的细小树枝晶，晶粒逐渐细化，当摆频增加到为1.5Hz时，粗大的奥氏体胞状树枝晶已不存在，呈现细小的树枝晶交错分布状态，部分区域出现细小等轴晶。基于ANSYS软件，在高斯热源基础上得出带状等效摆动热源模型，利用此模型对0Cr18Ni9不锈钢细丝埋弧摆动焊接的温度场进行数值模拟。研究结果表明，熔池宽度和长度在其形成初期增长迅速，随后增长速度放慢，当熔池达到宏观准稳态后，则相对稳定，不再发生变化。当焊接热源接近时，熔池附近节点处的温度瞬时上升到1000°C以上，当热源离开后，温度下降到200°C以下。距焊缝中心6mm节点处，其温度低于250°C时，升温速度平缓，达到250°C以上，则升温速度明显增大。运用AUTOTEST-8C温度采集系统对节点热循环进行采集，实验结果与模拟相符合。