目前,由于高密度聚乙烯(High Density Polyethylene(HDPE))的优越性能,聚乙烯管道的应用越来越广泛,“以塑代钢”的趋势越来越明显。对于聚乙烯管道的连接,焊接技术是影响压力管道安全应用的重要环节,而对于管件的焊接质量,焊接过程中的温度场变化具有十分重要的影响。因此本文提出高密度聚乙烯管道热熔焊数值模拟及工艺优化研究。本文主要是通过MARC软件建立聚乙烯管道焊接接头的一维非稳态传热模型,模拟其温度场及应力场分布,同时利用温度巡检仪对焊接时的温度场变化进行检测,将模拟结果与实验进行对比。结果表明,在加热结束时,管件端面温度并没有达到最大值,而是在300 s时达到最大值,这表明了在压焊过程中发生了相变潜热。在压焊过程中,管件的应力分布是沿轴向由压应力逐渐过渡到拉应力。对焊接接头在焊接结束后进行焊后处理,即焊接结束后,将连接好的管件放入10℃水浴中进行冷却,加快冷却速度;将焊后的管件制成标准试样,将试样放入炉内进行焊后热处理,消除焊接内应力,提高焊缝性能。利用弯曲实验比较处理过的焊接接头和未受处理的三种情况下的焊接接头的力学性能,并将三种情况下的焊缝进行XRD实验和扫描电镜实验,比较其结晶度及断口微观形貌,得到最佳的焊接工艺参数及方法。通过以上实验我们可以确定高密度聚乙烯管道沿轴向方向的温度分布及应力场分布,得到了加热过程中的应力应变与焊接参数的关系;同时通过焊后处理及弯曲实验确定了最佳的焊后处理方法。