A-TIG焊接技术是为了获得更大焊缝熔深，在接头表面涂覆活性剂进行TIG焊的一种新型焊接方法，能够在不开坡口、不填加焊丝的情况下实现较厚板/管的单面焊双面成型，且焊缝接头成型质量良好。因此，开展A-TIG焊接活性剂配方和焊接工艺的研究，具有较高的学术价值和经济效益。针对Q235低碳钢开展A-TIG焊接的活性剂配方优化设计实验。完成单组元活性剂平板熔焊实验，通过对比优选出熔深增加作用明显的四种氧化物Cr₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂，其焊缝熔池具有较好的深宽比。通过多组元活性剂正交焊接实验，研究复合活性剂中不同的单组元配比对焊缝熔深增加的影响程度，结合正交试验数据分析结果，优化配制出多组元复合活性剂配方AT-03，配方中SiO₂、TiO₂、Cr₂O₃、Fe₂O₃占的质量分数分别为8%、52%、10%和30%。设计低碳钢焊接工艺参数的正交实验，分析各试板接头焊缝的熔深熔宽及表面成型质量，总结焊接电流、焊接速度、弧长等工艺参数对焊缝熔池成型的影响规律。在其他工艺参数一定的条件下，熔深、熔宽总体上随着电流强度的增大而增大，随着弧长的增大而减小，随着焊接速度的增大呈减小趋势。固定其他工艺参数，开展针对焊接电流和焊接速度的单因素变量实验，研究焊接电流、焊接速度在A-TIG活性焊接中对熔池熔深熔宽的影响规律。Q235低碳钢A-TIG活性焊接中最佳的工作电流存在一定的区间范围，在160A-200A区间内对增加焊缝熔深的促进作用较好，可以获得窄而深的焊缝。在焊机功率一定的情况下，焊接速度也存在最佳速度范围，对8mm厚低碳钢焊接速度在72mm min-1至88mm min^-1之间焊缝熔深较大。最后进行基于参数化的A-TIG对接接头形状几何优化设计，并通过有限元仿真分析焊接接头模型的应力分布情况。在载荷、板厚等因素不变的情况下，一定范围内焊缝区与基体母材区的过渡形状越平顺，接头附近的应力集中程度越小。基于参数化的接头形状设计及其仿真分析，为实际工程中焊接试件接头形状的设计加工提供了参考依据。