焊接技术因其快速、灵活的成型特点，在现代制造业中被广泛应用。过大的焊接残余应力与残余应变一直是困扰钢材焊接技术的一个重大问题。随着先进制造技术的发展,实现焊接产品制造的智能化、柔性化成为必然趋势。通过计算机模拟对焊接残余应变和残余应力进行预测,可以为生产提供理论指导,提高工作效率,降低生产成本,因此具有重要的现实意义。本文从焊接热过程的特点出发,以有限元分析方法为计算工具,以热弹塑性理论为焊接残余应力应变计算的理论基础,在模拟仿真中同时计算出焊接温度和应力应变的分布,提出以双椭球热源模型和必要的简化手段来模拟Q345B材质的平板对接焊。设计热电偶温度采集装置对工厂实验进行数据采集,通过模拟数据与实验数据的比较得知,两组数据具有较好的吻合程度,表明焊接热弹塑性有限元数值模拟方案具有很高的可行性。传统的方法无法适用于设计变量数目繁多、类型多样的焊接工艺参数优化。根据焊接热加工特点和实际需要,本文采用遗传算法与有限元分析相结合的方式对重点参数进行优化。以二维平板对接焊的模型为例,定义工件最小焊接变形量为优化目标,经过遗传进化后,找出焊接能量和焊接速度的最优组合,为焊接工艺的制定提供技术参考。