针对目前高效MIG焊接技术中存在的设备复杂成本高、工艺参数匹配杂、有些方法需要使用特殊保护气体或焊接材料、厚板效果欠佳的问题，本文提出采用同步脉冲双TIG和脉冲MIG复合焊接的新焊接工艺，通过改变焊接参数可以改变作用熔滴、电弧和熔池上的力场分布和热输入，从而合理分配焊丝与母材热量，可以得到较大的熔深和熔宽、小余高、高质量的焊缝。　　为了深入研究和正确掌握复合焊接的稳定性机理、熔滴过渡机理、电弧耦合机理和熔池行为机理，为其能够更好的应用与实际焊接生产奠定基础，本文对该种焊接方法的熔滴过渡规律、电弧耦合规律和熔池行为规律进行了试验研究和理论分析。　　第一，为了研究该种复合焊接熔滴过渡规律，本文对熔滴过渡过程中熔滴受力进行了分析，分析了复合焊接电流、脉冲频率匹配两个因素对熔滴过渡的影响规律，理论分析和实验结果均表明当电流配合适当，脉冲频率相等时复合焊接有利于熔滴过渡，降低脉冲MIG中短路过渡频率，出现喷射过渡，熔滴过渡稳定。　　第二，为了研究该种复合焊接电弧耦合规律，本文对电弧之间电磁力进行了分析，分析了复合焊接电流、脉冲频率匹配两个因素对电弧耦合的影响规律，理论分析和实验结果均表明当脉冲频率相等时，复合焊接电弧形态稳定，电弧静特性稳定，脉冲双TIG电流越大，脉冲MIG电弧偏转越大，一个稳定的复合焊接中，脉冲双TIG基值电流决定复合焊接的稳定性，不宜过大，脉冲双TIG峰值电流决定了脉冲MIG平均电流的下限值。　　第三，为了研究该种复合焊接熔池行为规律，本文对焊接过程中熔池的温度和受力进行了分析，分析了复合焊接电流、脉冲频率匹配和焊接速度三个因素对熔池行为的影响规律，理论分析和实验结果均表明脉冲MIG平均电流增大，熔深和熔宽增加，余高增加不明显。脉冲双TIG电流增加，熔深、熔宽增加，余高减小，脉冲频率相等时，熔池温度和受力规律变化，熔池振荡和幅度稳定，飞溅小，焊缝成形稳定，晶粒细化。焊接速度配合适当，过大、过小都会出现焊接缺陷。　　第四，为了研究和验证该种复合焊接的实际应用效果，本文以管线钢X80为实验材料，进行了平面堆焊和对接焊，对不同电流、脉冲频率和焊接速度下的焊缝进行了焊缝尺寸测量和金相分析，实验验证了前面对该复合焊接规律的研究结果具有一定可行性。　　论文从理论和实验两个方面对复合焊接的机理进行了分析研究，该焊接工艺可用于船舶钢材、大厚度管线钢的高效焊接等领域，具有重要的理论意义和工程实用价值，是一种全新且有发展潜力的焊接工艺。