锁孔效应钨极氩弧（Keyhole Tungsten Inert Gas,K-TIG）焊是一种新兴、高效率的焊接工艺,可以采用大电流进行施焊,焊接电流可达1000A,产生的焊接电弧具有能量大、挺度高和穿透力强的特点,可在不开坡口、不填充焊材的情况下,一次性焊透3～16mm厚度的金属钢板,实现了单面焊双面成形,大大提高了效率。Q345R钢常用于压力容器的原材料,其厚度一般都比较厚,采用传统的焊接方法施焊,一般需要进行多层多道焊。若对Q345R钢材采用K-TIG焊接,虽然焊接成本和效率得到解决,但是焊缝成形容易出现两侧咬边的缺陷。磁控焊接技术的应用范围越来越广泛,在焊接过程中外加磁场,不仅仅可以有效地改善熔池中熔融金属的质热传导行为,而且可以细化焊接接头组织的晶粒,减少了气孔以及热裂纹等焊接缺陷。本研究将纵向磁场应用于K-TIG焊接Q345R钢中,通过改变磁场参数,研究纵向磁场对K-TIG焊接电弧形态、焊缝成形质量和其组织及冲击韧性的影响规律。本研究采用CCD相机拍摄并观测了纵向磁场作用下的K-TIG焊接电弧形态,并对不同纵向磁场参数作用下的K-TIG焊接的电弧形态变化进行了分析。试验结果表明:在纵向磁场作用下,K-TIG焊接电弧形态比无磁场时呈现出更小的钟罩形,随着纵向磁场强度的增大,电弧收缩现象越明显;随着纵向磁场频率的增大,电弧形态越趋于稳定状态,稳定性提高。在纵向磁场的作用下,可降低母材熔透的阈值焊接电流,最大可降低约40A。在直流纵向磁场的作用下,由于熔池中液态金属受到定向的洛伦兹力,焊缝左侧的成形质量较无磁场时得到较为明显的提升,但焊缝右侧的咬边现象较无磁场时更为明显。在交流纵向磁场的作用下,有利于减小焊缝熔宽和改善焊缝两侧咬边缺陷,随着交流纵向磁场强度或磁场频率的增大,焊缝成形改善效果越来越显著,焊缝成形变得平整均匀。在纵向磁场的作用下,K-TIG焊接电弧和熔池中的液态金属会受到洛仑兹力,两者加剧了熔池中熔融金属的流动,产生电磁搅拌熔池的效果,可以细化K-TIG焊接接头组织,有利于减少粗大的先共析铁素体（PF）以及魏氏组织（W）的含量,提高接接头的冲击性能,但是当超过磁场参数最佳值后,块状铁素体和魏氏组织的含量反而增多,导致冲击性能下降。