摩擦焊接技术是一种高效、节能的固态连接方法。在石油、汽车、航空等许多领域中都有非常广阔的应用背景。而惯性摩擦焊接由于其可控参数少、自动化程度高等优点尤其得到广泛关注。本文根据惯性摩擦焊接的特点，结合摩擦学理论在研究了摩擦焊接摩擦面生热变化规律的基础上，综合考虑了摩擦系数、材料的各种热物性参数随温度变化等因素，建立了合理的惯性摩擦焊接过程的温度场二维轴对称非稳态传热模型。根据该模型采用有限元法编写了计算程序，模拟计算了GH4169高温合金环状工件惯性摩擦焊接时的瞬态温度场分布。采用OpenGL技术编写了界面友好的温度场后处理程序，可以用等值线、彩色云图以及热循环图等形式直观地表达温度场的分布。 为了进一步验证数值模拟结果与实际温度场分布的吻合程度，在对惯性摩擦焊接过程进行了全面分析的基础上，恰当地选择硬件设备和采用多线程、嵌入式等编程方法，建立了一套基于工控机的多通道数据采集系统。并且考虑到系统的抗干扰性，对采集的数据进行了软件滤波。 利用本文所建立的测温系统，采用在焊接工件表面布置热电偶的方式对惯性摩擦焊接过程温度场进行了实时采集。结果表明在所测点位置温度的计算结果和实测计算结果符合良好，从而验证了模型的实用性。温度场的数值模拟为进一步研究惯性摩擦焊接的应力、应变与组织性能等奠定了基础。