局部干法横向焊接工艺在水下结构件的焊接中具有大量的应用需求。然而，横向焊接时熔滴和熔池受到重力的影响，容易造成上咬边、下焊瘤的缺陷。局部干法焊接需要利用高压气体将焊枪周围的水排开，高压气体产生的紊流风场严重影响着电弧形态和熔滴过渡特性。因此，如何保证焊接质量，成为制约局部干法横焊工艺应用的主要难题。为此，本文从排水罩内的风场特征、电弧形态、熔滴过渡特性、熔池行为等方面进行了研究，试图揭示局部干法横焊焊缝成形机理，为焊接质量控制提供技术支持。　　对排水罩内的风场进行了数值模拟。结果表明，进气压力大于0.05MPa时，可以达到较好的排水效果。排水完成后，罩内形成了一个向上的风场，有利于支托下塌的熔池。制作了透明的排水罩，对排水过程、排水效果进行观察。结果表明，排水罩可以较好的快速排水，罩内的气体流动情况与数值模拟结果较为一致。　　采用高速摄像对局部干法横焊电弧行为进行观察。结果发现，局部干法环境下电弧亮度梯度较大。增大焊接电流使电弧的亮度、斑点区域、弧柱区尺寸增加，电弧的形状从钟罩型逐渐变成三角形，侧风对电弧影响减小。针对电流较大时，电弧空间存在大量铁蒸汽的情况开展数值模拟，模拟结果表明，铁蒸汽的存在使得电流密度增加，电弧挺度变大，电弧收缩。　　分析了局部干法横焊熔滴过渡特性。在短路过渡状态下，由于受到侧向风场的影响，更容易发生 B型短路过渡。在大滴过渡时，由于熔滴体积较大，侧向风场的支托作用不明显，熔滴沿焊丝倾斜向下过渡到熔池中。在射流过渡时，侧向风场对电弧的影响较小，使熔滴略微向上偏斜，有助于减小熔池下淌程度。　　分析了局部干法横焊焊缝成形特征，结果表明：短路过渡时，熔深浅，飞溅较大；大滴过渡时，焊缝上侧咬边和熔池下塌现象严重；射流过渡时焊缝质量较好，熔深熔宽较大，下塌现象较轻。对局部干法横焊熔池进行了数值模拟，结果表明：局部干法条件下，熔池的冷却速度变快，随水深的增加，熔深变大，下塌现象先减小后增大。　　对局部干法焊接环境下的电弧传感特性进行了实验研究。实验结果表明，侧向风场对焊接过程的稳定性具有较大的影响，随着侧向风速的增加焊接过程的熄弧率明显增大。采用多元回归方法对实验数据进行了处理，获得了不同侧向风速下的电弧传感模型，该模型表明，随着侧向风速的增加，电弧传感的灵敏度变差。