本发明公开了一种无轨式自保护全位置自动焊接装置及其焊接工艺，其装置包括全位置自动焊接机器人、由全位置自动焊接机器人带动进行焊接的半自动自保护焊机及送丝机。其焊接工艺包括以下步骤：在焊接接头边缘粘贴光电跟踪导向用的导向线；通过光电跟踪装置扫描焊接接头的焊口断面尺寸及焊口断面与导向线的相对位置，并进行自动模糊记忆；根据扫描结果向控制系统中输入焊接工艺参数，或由控制系统自动选取焊接工艺参数，并进行自动模糊记忆；控制系统控制行走小车沿导向线行走，通过固定在行走小车上的半自动自保护焊机的焊枪焊接。本发明结构合理且操作简便，在保证获得优良焊接接头的同时，也能提高焊接效率，降低劳动强度且节约工程成本。