焊接熔池成形是焊缝质量研究的关键,焊接参数变化直接决定焊接熔池动态行为,旋转电弧传感焊接由于焊丝旋转带来许多新特性,因此,其熔池动态特性有待研究。首先,根据流体分析的相关理论,在FLOW-3D软件中,分别建立了GWAM平堆焊与旋转电弧传感器平堆焊仿真模型。对GWAM平堆焊短路过渡熔池三维动态成形特性进行了研究,并重点研究了定向热源与非定向热源对焊接过程熔池成形特性的影响,获得了其温度场以及流场分布。发现GWAM平堆焊短路过渡熔池成形过程中,高温区域由热源中心向周边低温区域扩散,液态金属活性随着温度的降低而减弱;热源倾角直接影响熔池内部高温区域的位置,温度高能量强,液态金属活跃,导致此处的熔池深度超过低温区域,熔池底部边界非规则弧面。其次,对旋转电弧平堆焊短路过渡熔池三维动态成形数值进行计算,获得了其温度场以及流场分布,并对不同旋转频率旋转电弧焊接三维熔池成形数值进行计算,对比分析仿真得到的熔池成形过程中区域温度变化和液态金属流动变化的规律,得出了旋转频率对焊接三维熔池成形的影响规律以及旋转频率优质范围。最后,建立了旋转电弧焊接试验平台,确定了试验过程中设备与工件材料Q235-A的具体参数值,进行了在旋转频率作为单一变化因子的焊接试验,将试验熔池截面与仿真熔池截面进行对比分析,验证了仿真模型的合理性,分析结果为进一步评估和完善有限元焊接模型,为旋转电弧焊缝成形质量研究提供依据。