水下高压GMAW焊接质量会受高压环境条件影响,即随压力增加电弧会呈收缩趋势,电弧稳定性下降,甚至会发生熄弧现象,影响焊接质量。而影响电弧稳定性的重要因素是电弧能量的耗散和电弧电导率的变化。为提升高压干式GMAW焊接电弧的稳定性,本论文通过数字模拟和测量实验研究了不同环境压力下电弧能量的耗散和电弧电导率的变化及其对电弧收缩和电弧稳定性的影响。在数值模拟电弧能量耗散研究方面,由于GMAW焊接过程中存在热传导、热对流、热辐射等热力学过程,环境压力变化会导致电弧传热过程的改变,则针对GMAW电弧建立了三维电弧能量耗散仿真模型,采用稳态求解模型进行了焊接电流为200A在0.1MPa-0.5MPa区间不同环境压力下的GMAW电弧能量耗散数值模拟。模拟实验结果显示:随着环境压力增加,GMAW电弧局部区域对外能量耗散量增加,导致电弧高温区域向电弧中心聚集,电弧表现为收缩现象。同时,当环境压力升高时,处于阴极区附近的电弧能量耗散增加,阴极区电弧收缩更为明显,成为高压GMAW电弧趋于不稳定的诱因之一。在测量实验研究方面,因电弧温度场随传热过程的改变发生变化,直接影响了电弧中的热电子发射,导致电弧电导率随环境压力的发生变化,则进行了不同环境压力下的电弧能量耗散测量实验,以及焊接电流在200A、220A、240A时的电弧电导率测量实验。实验结果表明:高压GMAW电弧能量耗散整体上随着环境压力的增加而增加,电弧电导率随之减小。适当增加焊接电流,可以增加电弧电导率。当环境压力增加,高压GMAW电弧宏观上的表现为收缩,弧柱区域缩小且变得更加明亮,即温度更高。高压GMAW电弧在靠近阴极端能量耗散大,电弧收缩更显,易产生反向等离子流力,造成焊接过程不稳定,与GMAW电弧能量耗散仿真结果和电导率理论相一致。从实验和仿真结论出发,减少高压环境下电弧能量耗散,保持电弧电导率不随着环境压力增加而减小是解决高压环境下电弧收缩和稳定性下降问题的关键。