低合金高强钢是在碳素钢的基础上通过添加一定量的合金元素并运用多种强化机制、TMCP等技术发展起来的具有高强度和高韧性的钢种。这类钢应用广泛，然而在焊接过程中易出现热影响区软化、脆化，以及冷裂纹，过热区晶粒粗大等现象，这些都限制了低合金高强钢的使用。因此研究低合金高强钢焊接热影响区的组织有着很重要的价值和意义，而利用焊接热模拟试验机可以对热影响区的某一特定的区域进行放大的系统的组织分析，具有重要的研究意义。本文采用热模拟试验机对SS400、Q690D、Q960、Q1100四个钢种分别进行了峰值温度为1300℃的单次热循环模拟试验，采用8个不同的冷速，0.1℃/s、0.5℃/s、1℃/s、5℃/s、10℃/s、30℃/s、50℃/s、100℃/s进行冷却，并利用蔡司显微镜和扫描电镜观察和分析组织转变规律，计算各个冷速下的晶粒尺寸以及母材晶粒尺寸。结果表明，SS400在小于1℃/s的冷速下得到珠光体和块状铁素体组织，在5℃/s~30℃/s范围内主要得到侧板条铁素体和少量魏氏组织，冷速大于30℃/s得到贝氏体组织。Q690D在冷速为0.1℃/s时得到块状铁素体和珠光体，冷速为0.5℃/s~1℃/s得到粒状贝氏体，冷速在5℃/s~30℃/s范围内主要得到板条状贝氏体组织，冷速在50℃/s~100℃/s范围内主要得到板条马氏体组织。Q960和Q1100冷速为0.1℃/s~1℃/s时组织主要为粒状贝氏体，冷速为5℃/s~30℃/s范围内主要得到板条状贝氏体组织，50℃/s~100℃/s范围内主要得到板条状马氏体组织。随着合金元素总量的增加，Q960和Q1100在试验的低冷速范围内不生成块状铁素体，而直接生成贝氏体组织；Q690D得到的块状铁素体和珠光体比SS400的细小。由于合金元素种类的增多，Q960和Q1100中得到的贝氏体铁素体和马氏体板条较Q690D中的紧密且短小。不同钢种的晶粒尺寸均随着冷却速度的增大而逐渐减小。Q690D，Q960和Q1100的晶粒平均尺寸明显要比SS400细小，而随着合金元素总量的增加，尤其是强碳化物形成元素的增加，Q960和Q1100要比Q690D更为细小。