金属三明治板结构是由上下两个面板和连接两个面板的芯板组成的具有中空夹层的结构。由于中空夹层的存在使得三明治板具有较低的质量、较高的比强度和比刚度,同时三明治板在抗震、绝热、抗冲击等方面相比传统结构具有明显优势。激光焊接制造三明治板材近年来取得了很大的成果。但主要的不足之处有以下两点:第一激光焊接热源的高穿透性使得面板和芯板的连接为局部连接,即面板与芯板之间存在一定的间隙,影响三明治板的力学性能。第二激光焊接在薄板板(尤其5mm以下)的焊接中优势突出,但随着板厚的增加,激光焊接所需要的功率增大,设备昂贵限制了生产。本文针对高强钢三明治板材高效高质量制造展开研究,提出了一种全新的塞焊工艺,采用焊接机器人自动化焊接,通过应用焊剂片约束MAG电弧,得到了成形良好的焊缝,可实现窄间隙薄板T型接头焊接一次完成。论文重点研究了该种塞焊工艺的热力耦合行为,建立了修正后焊剂片约束电弧热源模型,并通过与实际形貌对比验证了所建立热源模型的可行性。利用有限元软件ABAQUS对焊接T型接头温度场和应力应变场进行了数值模拟分析,并通过改变不同的约束条件来分析此种焊接方法的变形控制研究。本文研究结果主要有以下几点:通过对焊剂片、胶带类型、焊剂片高度、焊接电流电压等因素对焊缝形貌影响的分析,得出采用钢带约束并用耐高温胶带粘贴焊剂片,同时保证焊剂片超出面板的高度为2mm,采用焊接电压为20V,焊接电流为200A,送丝速度为3.8m/min,可得到成型良好的焊缝形貌。通过对焊接接头显微组织的观察,得出焊缝区为粗大的树枝晶,由焊缝中心形核向着热影响区的方向生长,热影响区存在大量层片状组织,且晶粒内部有大量平行排列的线性析出相。测量焊接接头的显微硬度,可知热影响区平均硬度为185HV,略高于母材区(175HV),焊缝区最小约为150HV。通过对三明治板塞焊温度场的模拟研究及特征点温度的实测分析,发现模拟温度与实测所得温度值相近,距离焊缝中心长度相等的点,芯板温度较面板高,此种焊接方法存在芯板烧穿问题,需要采用陶瓷垫片强制成型。通过施加耦合约束来实现三明治板的刚性固定,即加固模型,对比加固模型与未加固模型在路径方向上的残余应力和变形,发现刚性固定可有效的降低焊接变形,对三明治板整板焊接变形的控制具有参考价值。