فرآیند جوشکاری الکترود غیرمصرفی با گاز محافظ (تیگ) به سبب کیفیت بالای اتصال یکی از فرآیندهای پرکاربرد جوشکاری محسوب می¬گردد. یکی از کاربردهای مهم این فرآیند در جوشکاری ورق¬های نازک است. در پژوهش حاضر اثر پارامترهای مختلف جوشکاری تیگ بر روی کیفیت اتصال ورق نازک بررسی شده است. ورق مورد استفاده دارای ضخامت 0.5 میلیمتر و از جنس فولاد زنگ نزن 304 می¬باشد. به منظور گردآوری داده¬های مورد نیاز تعدادی آزمایش هدفمند به کمک روش طراحی آزمایشات تاگوچی طراحی و اجرا گردید. سپس به کمک مدل¬های برازشی، مدلسازی فرآیند برای دو خروجی عرض ناحیه متأثر از حرارت و استحکام کششی صورت گرفت. بعداز صحه¬گذاری مدل¬های ریاضی، مجموعه مدل-های اصلح فرآیند انتخاب گردید. این مدل¬ها سپس برای بهینه سازی تک معیاره و چند معیاره پارامترهای جوشکاری برای دستیابی به اتصال جوشی با استحکام کششی بالا و عرض ناحیه متأثر از حرارت کم مورد استفاده قرار گرفتند. بهینه-سازی تک معیاره توسط تحلیل تاگوچی و بهینه¬سازی چند معیاره به¬کمک الگوریتم فراابتکاری تبرید شبیه¬سازی انجام پذیرفت. نتایج محاسباتی و مقایسه آنها در مقابل داده¬های تجربی، عملکرد مناسب روش¬های آماری و بهینه¬سازی پیشنهادی را تصدیق می¬کند