窄间隙熔化极气体保护焊（NG-GMAW）方法在船舶、核电等领域广泛应用于厚板连接，但窄间隙焊接时极易出现侧壁熔合不良的缺陷。通过控制电弧在窄间隙坡口内运动以增加侧壁热输入是解决该问题的有效方法之一。电弧摆动式NG-GMAW焊枪即是通过控制导电嘴的摆动来驱动电弧在窄间隙坡口内的横向摆动，增加侧壁热输入，从而改善侧壁熔合，其扁平结构的枪身可深入窄间隙坡口，大大提高了厚板焊接的效率。本课题针对实验室自主研发的新型电弧摆动式NG-GMAW焊枪进行了焊枪工艺性能研究。首先构建了完整的焊接系统，包括焊枪、焊接电源、摆动控制机构、循环冷却水、气保护装置等；实际测试了焊枪馈电、冷却水循环回路及气体保护的性能，并对保护气通道进行结构优化，使得焊接系统满足窄间隙焊接要求。其后，利用优化后的焊枪进行焊接试验，研究摆动轨迹、焊接规范等因素对焊缝成形的影响规律，通过选择合适的工艺规范优化焊缝成形及侧壁熔合；实施Q345D钢厚板窄间隙单道多层焊接，并对焊缝组织形貌特征进行分析。最后，利用高速摄影系统拍摄电弧及熔池形貌，利用数据采集系统及LabVIEW软件采集和分析电弧电压、焊接电流信号，研究了电弧摆动式NG-GMAW的引弧期、焊接期稳定性，并分析了摆动电弧焊接的熔滴过渡特征。研究结果表明，优化后的电弧摆动式NG-GMAW焊枪工艺性能良好，可进行30mm以上厚度窄间隙多层焊接，焊接过程稳定，焊缝表面下凹，内部无气孔等缺陷，侧壁熔合良好。焊缝呈现摆动电弧焊接特有的“S型”，多层焊焊缝微观组织呈现层间正火效应。电弧摆动不会降低焊接稳定性，也不会对熔滴过渡形式和熔敷速率产生干扰。通过焊枪工艺性能研究，为促进摆动电弧窄间隙焊接技术的实际应用，也为该技术的工业化进一步奠定了基础。