一种小管径薄壁弯管旋转氩弧焊的焊接装置及其方法，装置包括焊枪固定架、旋转工作台、直流电源和焊接工作台，焊接方法包括以下步骤：焊材选取、下料及坡口加工、焊前组装、焊前调试、试件焊接及检测、正式焊接、焊后保温、渗透检测。本发明的有益效果为：本发明为平衡不等厚两工件的焊接过程中的热输入量，将钨极距待焊处位置向厚件偏移一定距离，并将手工氩弧焊改进为连续脉冲氩弧焊，将圆周焊缝分解成五个区，设置不同区的焊接电流及焊接时间，平衡整周焊缝的焊接热输入，避免了手工氩弧焊过程出现的焊缝热裂纹、晶粒粗大、熔深不一致等缺陷，同时制作焊接装置实现连续旋转氩弧焊提高了氩弧焊焊缝成形的外观，从而保证了焊缝质量的可靠性。