本发明公开了一种薄壁圆筒体与封头环缝对焊装置及方法，装置包括锥管拉杆、压板、多个涨块、定位管套、定位轴套及回转顶尖；锥管拉杆的一端固定安装锥管，另一端安装有螺母；定位管套套在锥管拉杆上，压板与定位管套的一端螺接；压板朝向锥管侧设有定位止口；定位管套朝向锥管端设有定位爪；多个涨块沿圆周方向均匀布置在锥管的外侧面上，涨块朝向锥管的面为圆锥面，圆锥面与锥管的外侧面配合；定位轴套同轴安装在回转顶尖上，回转顶尖与压板、定位管套同轴。本发明结构紧凑、采用胀套原理，其定心性好、定位夹紧可靠。装卸调整方便、可操作性强；本发明使得薄壁件焊接变形小、焊接质量高。