重型工程机械装备内部本体主要由中厚板钢结构件构成,涉及到众多的中厚板角焊缝焊接,且在其角根焊的过程中,结构呈现出不对称性,其熔透质量对结构的使用寿命有重要影响。实际生产中,角根焊呈现出的非对称性会造成背部熔透不稳定、成形质量差,针对这一问题对其温度场及熔池成形规律进行研究从而优化焊接参数的选取,改善成形质量。考虑温度、对流、辐射和相变潜热对材料物理性能的影响,利用有限元分析软件分别建立了低碳钢非对称角焊和对称角焊缝缝温度场模型,低碳钢非对称角焊缝温度场及流场耦合模型以及不同对中位置下带坡口非对称角焊缝温度场模型并进行仿真计算。利用仿真结果,对比了不同结构情况下TIG焊接电流对温度场的影响,重点分析了非对称角焊接参数对背部熔宽的影响,对MIG焊情况下对中位置对背部熔宽和背部熔透区域的中心位置的影响进行了讨论。结果表明,采用TIG焊接工艺时非对称角焊缝温度分布不均匀,背部熔宽对电流的变化十分敏感,焊接电流大小对熔池形状影响较大。熔透前焊缝上方存在环流使液体金属有向上流动的趋势,这与实际焊接过程中因焊接速度过慢导致的内凹缺陷具有一致性。熔透后重力成为熔池内液态金属的主要驱动力,熔化金属流动趋势由环流变为向熔透位置流动。采用MIG焊接工艺时,焊接对中位置对焊接熔透有直接关系。采用相应的焊接参数进行焊接实验,实验所得热影响区形状尺寸与仿真结果吻合良好,保证了理论分析的正确性。