本发明公开了一种地铁格栅自动化焊接系统及焊接工艺，该焊接系统包括：格栅焊接工作平台、双头焊接机械臂、主筋对位限制装置、单片格栅夹紧装置、单片格栅翻转装置、抓取机械臂、Z字筋堆码台、U型筋堆码台、传送带以及计算机控制中心；其中，格栅焊接工作平台沿其长度方向对称地设置有两个半扇台面，并且格栅焊接工作平台能够水平旋转，并且两个半扇台面能够相对运动，每个半扇台面上分别设置有主筋对位限制装置、单片格栅夹紧装置和单片格栅翻转装置，双头焊接机械臂设置在其中一个半扇台面的外侧，传送带设置在两个半扇台面中间的一侧；抓取机械臂、Z字筋堆码台和U型筋堆码台设置在另一个半扇台面的前侧，并且与传送带同侧布置。