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近年来,在海洋工程、油气管道、压力容器及船舶制造等行业中焊接工作量有了大幅度的增加,传统焊接方法难以满足日益增加的焊接生产需求。在保证焊接质量的前提下,提高焊接生产效率成为了焊接工作者的主要研究方向,本文研究的窄间隙双缆式GMAW焊接技术就是在这种大环境下发展起来的。本研究主要研究Q235钢厚板的双缆式GMAW焊接,以缆式焊丝作为填充材料,用GAMBIT软件建立合适的数学模型,基于FLUENT和UDF的二次开发,考虑相变潜热、材料热物理性能等问题,对双缆式GMAW堆焊和窄间隙双缆式GMAW焊熔池温度场及流场进行模拟计算。为了验证所建模型的准确性,分别采用红外热像仪测温和焊缝宏观金相验证了模拟仿真结果,对模拟结果进行了试验验证。建立了双缆式GMAW焊三维数值模型,对双缆式GMAW焊熔池温度场和流场的演变过程进行了模拟计算。研究结果表明,随着焊接过程的进行,熔池逐渐长大,熔池内部温度逐渐升高,并且流动加剧,温度场和流场分布范围随之增大,熔池前端等温线分布较为密集,温度梯度大,熔池后端等温线分布较为稀疏,温度梯度较小。并将模拟结果与普通单丝气保焊的熔池温度场及流场进行对比分析,和传统单丝气保焊相比,双缆式GMAW焊具有加热范围大、保温时间长、熔敷速度快等特点,能够有效解决传统单丝气保焊加热过于集中、焊接熔池过热、熔敷效率低等问题。研究不同焊接工艺参数对双缆式GMAW焊接过程中熔池温度场和流场的影响。研究表明,在其它焊接参数保持不变的前提下,熔池温度场和流场分布范围随着焊接电流的增大而增大,熔池最高温度和最大流速也随着焊接电流的增大而增大,总电流为400A、500A和600A时熔池最高温度分别为2377K、2514K和2726K,熔池最大流速分别为9.1cm/s、10.3cm/s和12.6cm/s;当焊接速度不断增加时,熔池温度场和流场分布范围则随之减小,熔池内部最高温度和最大流速也随之减小,焊接速度为600mm/min、900mm/min和1200mm/min时熔池最高温度分别为2810K、2726K和2569K,熔池最大流速分别为13.9cm/s、12.6cm/s和11.5cm/s。研究了不同前后丝电流下的焊接熔池温度场及流场,对比得出较大的前丝电流有利于焊缝的铺展。研究不同焊接工艺参数对窄间隙双缆式GMAW焊接过程中熔池温度场和流场的影响,其变化规律和双缆式GMAW焊的变化规律基本相同。随着间隙的增大,熔池温度场和流场分布范围随之减小,最高温度和最大流速也随之减小,间隙为14mm、16mm和18mm下熔池最高温度分别为3219K、3134K和3022K,熔池最大流速分别为14.1cm/s、13.4cm/s和12.6cm/s;随着双丝间距的增大,熔池温度场和流场分布范围随之减小,最高温度随之增大,最大流速随之减小,双丝间距间距为10mm、15mm和20mm下熔池最高温度分别为3134K、3209K和3279K,熔池最大流速分别为13.4cm/s、12.6cm/s和11.7cm/s;随着双丝偏移量的增加,熔池温度场分布范围减小,最高温度也随之减小,双丝偏移间距为0mm、2mm和4mm下熔池最高温度分别为3134K、2997K和2904K。研究了脉冲电流下的窄间隙双缆式GMAW焊熔池温度场和流场分布规律,得出一脉冲加一普通电流为最佳组合。验证了模拟结果的准确性,证明了本研究所建计算模型的可靠性。