本实用新型公开了一种用于膜式水冷壁堆焊的焊接系统，包括纵向支架、横向平移机构以及焊接模组；纵向支架上铺设有直线导轨I，横向平移机构包括横梁、铺设在横梁上的导轨I以及安装在导轨I上的转接板I，横梁下端面设有与直线导轨I相互配合连接的滑块I，横梁与纵向支架连接处设有纵向驱动机构，横梁在纵向驱动机构驱动下沿着支架上下移动，转接板I上设有驱动机构，焊接模组通过转接板I安装在横梁上，焊接模组通过驱动机构在横梁上相对横梁沿水平向左右移动。本实用新型一方面通过横向平移机构带着焊枪模组在纵向支架上上下移动，另一方面焊接模组能够在横向平移机构上往复行走，从而实现了对大面积大尺寸的膜式水冷壁表面进行堆焊。