以规格为F200×6.3mm的Q345D方矩形管焊接温度场为研究对象,采用红外测温仪测量了焊接冷却过程中某些特征点的温度值,通过二维平面模型手推得到焊件在空冷、接触传热和喷水冷却的情况下的换热系数和内热源现有公式的修正系数,以此为初值采用ANSYS有限元三维模型,通过正交分析得到换热系数和内热源的精确的修正系数。据此,得到了焊缝及附近区域特征点的热循环曲线及横截面等温线分布,并进一步分析了焊接过程对焊缝及附近区域组织的定性影响。计算结果表明,ANSYS模型温度场中特征点的温度计算值与实测值基本吻合,说明了模型能够较真实地反映实际生产情况;特征点的热循环曲线和横截面上的等温线显示,焊缝中心线上的点温度变化最剧烈,越靠近焊缝中心线,焊接升温速度和冷却降温速度越快;加热区等温线呈U形,焊管上表面比下表面的温度略高,在横截面上呈倾斜的等温线,且母材区等温线近似为线性,温度分布均匀;根据冷却速度推断焊缝和过热区中形成了魏氏组织,并在金像照片中得到验证,要改善焊管机械性能,还有待进一步热处理。