传统焊接中高熔敷率与低热输入之间存在矛盾,高熔敷率将提高热输入导致变形量增大,同时影响焊接质量。双丝三弧焊时两根焊丝分别与母材产生两个主电弧,主电弧交替起弧和熄灭,同时会在两焊丝之间产生第3个电弧,即M弧。M弧电流大小及脉冲频率可独立调节,主要用于熔化焊丝而非直接影响母材,因此该方法具有熔敷效率高、热输入低的优点。将双丝三弧焊应用在多道成形技术上可以极大改善焊接效率和降低热变形。首先,以静力平衡原理为基础,针对双丝三弧焊焊接过程中电弧的作用分析熔滴的受力情况,结合M弧的影响建立静力平衡模型。改变M弧电流的大小进行试验,通过高速摄像观察熔滴过渡形式,发现随着M弧电流的增大,熔滴的过渡方式发生变化,其中短路-射流混合过渡焊接过程最为稳定,焊缝成形好。随后建立脉冲频率与送丝速度对应表,选取合适的送丝速度改变脉冲频率进行试验,其中一脉一滴的过渡方式飞溅最少。随后,为提高成形的质量和精确度,需要研究单道焊缝的工艺参数与焊缝成形尺寸和质量之间的关系。对于双丝三弧焊,影响单道焊缝成形的成形因素主要有焊接速度、送丝速度、M弧电流、M弧脉冲频率,因此找寻控制焊缝质量的影响因素和最优焊接参数范围,对焊接成形质量的优化有重要影响。通过焊缝成形试验和成形机理分析,获得了最优焊接参数。最后,多道成形基础是单层多道搭接工艺,而多道搭接工艺最重要的一部分就是研究搭接间距。首先根据双丝三弧焊的实际焊缝轮廓形状,拟合双丝三弧焊的单层单道模型为抛物线。然后从已有的单道搭接模型提取其优势,并由双丝三弧焊的缺陷原理分析,提出并改进适合双丝三弧焊的新型搭接模型,最终求出最优搭接比为0.689倍熔宽,并试验验证。随后建立单道多层模型并试验,通过搭接焊缝截面形貌分析对比表明,证明改进的模型更加符合双丝三弧多道搭接焊。