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水下焊接是一种在水下环境中进行的特殊的焊接方法。作为水下工程安装和维修的重要的工艺方法，水下焊接是加快核电的发展和加大资源开发力度的关键技术之一。随着双相不锈钢在核电站和海洋设施中的应用，对双相不锈钢水下焊接技术的需要更加迫切。在多种水下焊接方法中，由于水下湿法焊接成本低、设备简单、操作灵活以及适应性强，因此，水下湿法焊接技术在核电站和海洋设施的安装和维修中有广泛的应用。稳定的电弧是获得良好的弧焊质量的基础。在水下进行双相不锈钢焊接时，研究影响水下焊接电弧特性的机理，可以为提高水下焊接电弧的稳定性提供理论依据。此外，双相不锈钢的水下湿法焊接焊缝质量是整个焊接工艺最为关键的问题，提高焊缝质量对促进水下焊接技术具有重大意义。本文在高压舱内进行双相不锈钢水下湿法药芯焊丝焊接试验，并对采集到的焊接电信号进行分析处理。以电弧电压、焊接电流、水深和焊接速度四个焊接参数作为自变量，采用响应曲面中的CCD设计方法作为试验设计方案的原型，设计了一个四因素五水平的试验方案，并根据试验数据分别建立了电弧复杂度、焊缝气孔率、焊缝成形尺寸以及熔合比与焊接参数之间的响应模型。分析了单一焊接参数和它们之间的交互作用对电弧复杂度、焊缝气孔率、焊缝成形尺寸和熔合比的影响。最后，分析了电弧电压、电流、水深和焊接速度对热影响区和焊缝金相组织的影响。结果表明：（1）随着焊接电流的增大，电弧复杂度提高。随着电弧电压、水深和焊接速度的增大，电弧复杂度呈先减少后增加趋势。焊接参数对电弧复杂度的影响程度从大到小为：电弧电压，水深，焊接速度，焊接电流。（2）随着焊接电流的增大，焊缝气孔率先减小后增加。随着水深的增加，焊缝气孔也随之增加。焊缝气孔率随着焊接速度的增大，先增加后减小，而焊接电流对焊缝气孔率影响不大显著。焊接参数对焊缝气孔率的影响程度从大到小为：水深，电弧电压，焊接速度，焊接电流。（3）熔宽随着电弧电压和焊接电流的增大而增加，而随着水深和焊接速度的增加而减小。焊接参数对熔宽的影响程度从大到小为：电弧电压，焊接电流，焊接速度，水深。熔深随着电弧电压的增大而增加，而随着焊接速度、水深和焊接速度的增加出现一个先减小后增加的趋势。焊接参数对熔深的影响程度从大到小为：水深，焊接速度，焊接电流，电弧电压。余高随着电弧电压的增大先减少后增加，而随着焊接电流、水深和焊接速度的增加而减小，焊接参数对余高的影响程度从大到小为：电弧电压，焊接速度，水深，焊接电流。（4）熔合比随着电弧电压和焊接电流的增大而增加，而随着水深和焊接速度的增加先减小后增加。焊接参数对熔合比的影响程度从大到小为：水深，焊接速度，焊接电流，电弧电压。（5）水深的增加，使焊接热影响区变窄，晶粒变细，焊缝组织晶粒也变得细小。电弧电压的增加，使热影响区变宽，晶粒变大，焊缝组织晶粒也变得粗大。焊接电流的增加，使热影响区变宽，热影响区和焊缝组织晶粒变得粗大。焊接速度的增加，使热影响区变窄，晶粒变小。在浅水时，焊缝组织晶粒随着焊接速度的增加而变小；在深水时，冷却速度降低更为显著，焊接热影响区和焊缝的晶粒随着焊接速度的增加而变得细小。