单面焊双面成型是一种高效优质的焊接技术,不仅节省焊接材料,还能省去背面清根的工序,在保证焊接质量的前提下,大幅度提高生产效率,在工业生产中得到了广泛应用。陶质衬垫CO2单面焊和FCB法三丝埋弧焊都是近年来快速发展的单面焊双面成型技术,目前在船舶制造领域应用较多。数值模拟技术也叫计算机模拟技术,它是研究数学问题的数值解法,以电子计算机为工具,通过数值分析计算和图像显示的方法,对一些工程问题、物理问题乃至自然界的各类问题进行研究。焊接数值模拟是利用有限元分析软件对焊接过程的各种现象变化(温度场、应力场等)进行模拟计算,相当于一个虚拟焊接过程,在未进行焊接时就可以得到焊接过程中的一些特点,进而优化工艺参数及结构设计,对焊接生产具有很重要的指导意义。本文利用大型通用有限元分析软件ANSYS对陶质衬垫CO2单面焊和FCB法三丝埋弧焊进行温度场模拟计算,对焊接热过程进行研究分析。根据焊接传热学及有限元分析的理论知识,建立了移动热源作用下的陶质衬垫CO2单面焊温度场的有限元模型。模型中采用了双椭球体热源分布模式,利用电弧的双椭球分布数学表达式,将焊接电弧热源以热流的形式通过ANSYS数组表转换施加到焊件上,得到双椭球体热源作用下焊件的温度场。通过观察温度场的变化,观察焊接开始、进入准稳态及焊接终了阶段焊件温度场的变化,了解整个焊接热过程的特点。并在准稳态时计算焊缝截面上各节点的温度变化情况,研究焊缝的传热规律。同时,通过对焊接工艺参数进行调整,研究了焊接电压电流、焊接速度、装配间隙对焊接温度场的影响。陶质衬垫的存在会影响到熔池金属的传热,因此,本文还研究了陶质衬垫与熔池金属间的传热方式对焊接温度场的影响。结合实际,对焊后的焊缝组织进行观察,研究焊缝组织结晶规律。此外,本文还对FCB法三丝埋弧焊进行了温度场模拟,观察温度场分布情况,为以后的焊接模拟研究工作打下基础。