三丝埋弧焊作为高强度厚壁输送管制造的核心技术,不仅可以实现高速焊接,而且焊接接头性能优良。研宄三丝埋弧焊的温度场及热循环过程是明确多热源复合机理的理论探索,优化可以形成具有工程应用价值的三丝埋弧焊工艺。首先基于经典的Rykalin焊接温度场模型,通过引入电弧的作用系数,建立了多热源叠加模式;明确了薄板与厚板的临界值,在薄板解与厚板解的基础上,采用插值的方法确定了中间板厚的计算式;同时得到了三丝埋弧焊的峰值温度和冷却时间的数学表征式,并釆用实验方法验证了三丝埋弧焊的峰值温度、冷却时间的数学预测方程式;以tm为指标,确定了三丝埋弧焊等效热输入的表征方法。实验验证结果证明所提出的预测方法是合理的,该方法形式简单、意义明确,适合于工程应用。其次以Abaqus软件为平台,利用椭球热源模型进行了高效三丝埋弧焊的焊接热过程模拟,模拟的熔池尺寸与实际接头的尺寸基本一致,并且获得了参考点的峰值温度丁随和冷却时间与实验的结果比较之后发现,利用有限元模拟的温度场结果与实际焊接温度场的分布吻合,可以进行可靠的实验结果预测。最后利用Taguc.hi田口法设计实验,以焊缝成型质量及焊接接头性能为考核参数进行了高效三丝埋弧焊的工艺优化,最后得到了综合质量较优的焊接工艺。