30CrMnMoRe高强钢焊接热影响区（HAZ）易发生马氏体相变,不利于接头性能。尤其是在30CrMnMoRe厚板多层多道焊接过程中,HAZ经历多重热循环的作用,将导致其组织结构复杂,力学性能调控难度大。开展30CrMnMoRe钢多层多道焊HAZ组织演化规律的研究,揭示多重热循环下典型HAZ内部组织响应行为,对调控30CrMnMoRe多层多道焊接接头力学性能具有重要意义。此外,40mm 30CrMnMoRe对接接头焊接需采用两侧各4层10道的多层多道焊接工艺,其焊接顺序及方向对接头残余应力及变形具有影响,也需对多层多道焊焊接顺序进行系统性的探究。本文针对平板对接单道焊及多层多道焊焊接过程,使用OM、SEM、EBSD等手段对接头各区域进行了表征,并运用多种数值模拟软件对焊接接头的显微组织、力学性能、温度场、应力及变形进行了数值模拟。并基于有限元对不同焊接顺序下X型焊缝接头的温度场、应力及变形进行了探究。对30CrMnMoRe高强钢母材实施平板对接单道焊及多层多道焊试验。对于单道焊,不同焊接参数下得到的接头均在焊缝处断裂,且均为韧性断裂。接头HAZ区硬度最高,母材其次,焊缝最低。焊缝的显微组织为奥氏体及少量的铁素体,其平均晶粒尺寸为87.8μm。HAZ粗晶区平均晶粒尺寸为2.87μm,HAZ细晶区平均晶粒尺寸为2.36μm,两区的显微组织均为板条状马氏体,伴有少量的贝氏体、铁素体及残余奥氏体。由于经历了不同的焊接热循环过程,多层多道焊接头不同层的HAZ粗晶区、细晶区的晶粒尺寸及组织组成存在差异。下三层中粗晶区的主要组织为回火索氏体,伴有少量马氏体、贝氏体、细小的粒状珠光体及残余奥氏体。下三层的细晶区的主要组织为粒状珠光体,伴有极少量的铁素体和母材相（回火索氏体）。表层粗晶区相较于前三层新生成回火屈氏体。表层细晶区相较于前三层有片状珠光体残留。各层粗晶区及细晶区均存在少量的再结晶晶粒,晶粒形核是通过亚晶转动使其小角晶界逐渐转变为大角晶界而形成的。基于材料性能模拟软件的计算结果,HAZ组织及硬度计算结果与实际相吻合。基于有限元数值模拟,多层多道焊接头的近缝区、远缝区经历了不同的热循环过程,由此带来了不同的显微组织变化。不同焊接顺序对温度几乎没有影响。采用两侧往复式焊接顺序接头应力和变形有明显的降低效果。采用层间相异式的焊接顺序略微降低了应力和变形。若结合两者,则焊接接头的应力和变形最小。