厚壁不锈钢管道适合采用TIG焊进行全位置焊接。由于焊接过程中产生的变形对焊接结构的尺寸精度、使用性能和服役寿命等产生巨大影响，研究焊接过程中的动态变形，有利于了解焊接过程中影响变形的因素，并且对于优化焊接工艺，以及进一步调整工艺控制变形具有重要意义。关于厚壁管道焊接变形的状态和特征，已有的研究成果大都局限于残余变形，而对于动态变形的研究甚少本论文针对厚壁不锈钢管道焊接的动态变形问题，采用试验测试、理论分析和数值模拟相结合的研究方法，探索厚壁不锈钢管道焊接变形产生的机理及其影响因素，分析减小焊接变形的理论和工艺措施。首先建立了一套适用的实时测量与数据采集系统；其次提出了合理的有限元数值计算模型，并对焊接变形过程进行了数值计算；最后对变形与应力测量与数值计算结果进行分析与讨论。研究结果表明：（1）建立的针对焊接变形的实时测量与数据采集系统可以满足厚壁不锈钢管道焊接过程动态变形测量的需要，并且在长时间工作时，采集数据可靠，精度高；（2）由测量结果分析，焊接轴向变形主要集中在焊缝填充至1/2坡口厚度之前，其后轴向收缩几乎停滞，主要表现为热胀冷缩；（3）焊接线能量是影响轴向收缩的重要因素，可以通过控制线能量来控制焊接轴向收缩；（4）径向收缩量较小，全位置焊接的各个方向变形都小于0.3mm；（5）提出了兼顾效率和精度的热弹塑性轴对称有限元模型，用于计算管道全位置TIG焊接应力和变形，焊接动态变形的模拟结果与试验测试结果吻合良好。