钛合金因其优良的耐腐蚀性能和无磁性特点被称为―海洋金属‖，钛合金在舰船制造方面具有强大的应用前景。窄间隙TIG焊接方法经济性强，并且容易获得高质量的焊缝，但是焊接过程的最大难题就是侧壁熔合不良，且焊接效率低。为了增强中国海军军事力量，加快钛在海军设备中的应用，解决中国所面临的深潜器、深海压力容器及舰船制造等海洋工程的焊接问题，在引进技术的基础之上研究了磁控电弧窄间隙TIG焊接系统的原理，研制出适合实验室条件的磁控电弧TIG焊接平台，实现了厚板钛合金窄间隙自动化焊接，并且控制了焊接电弧随磁场的周期性摆动，有效解决了窄间隙焊接中的侧壁熔合问题。（1）首先对不同钨极端部形态对焊缝成形的影响进行了研究。结果显示端部为2mm*0.8mm的梯台状-钨极获得的焊接电弧使得焊缝的侧壁熔深最大，焊缝底部熔合优良，熔深适中，能获得较为理想的焊接质量。（2）研究了焊接参数对焊缝成形的影响，发现随着焊接电流的增加，焊缝侧壁熔合情况得到改善，且电弧冲击深度、熔深、熔宽及侧壁熔深都逐渐增加；随着电弧高度的增加，焊缝的不均匀程度遭到恶化，表面凹坑明显增多；随着磁场强度的增加，窄间隙焊缝的侧壁熔合问题得到很好解决，并且侧壁熔合均匀、高度一致；随着磁场频率的增大焊缝熔深及电弧冲击深度增大，焊缝的熔宽及侧壁熔深减小。（3）深层次的研究了磁场强度对钛合金宏观组织及显微组织的影响，归纳出了随着磁场强度的增大组织形态的变化规律：钛合金宏观组织随着磁场的增强，在熔合线向内生长的位置出现了由柱状晶向平面晶及等轴晶转变的过渡现象；在焊缝中心处，柱状晶垂直于焊道表面生长；显微组织随着磁场的增强逐渐变得均匀一致，为片状组织甚至是粗大的等轴α组织。（4）采用磁控电弧窄间隙TIG焊机焊接了56mm厚的Ti-6Al-4V钛合金，分析了厚板多层焊接中层间及层内组织。测试了厚板钛合金焊缝沿厚度方向的拉伸性能、冲击韧性及硬度，分析、解释了该性能沿厚度的变化规律。