焊接作为生产生活中不可或缺的连接方式,在越来越多工业领域发挥着重要的作用。焊接质量的好坏直接影响到焊件在使用过程中的安全性能,通过有限元方法进行焊接过程的模拟和疲劳分析,不仅能够缩短研究周期,而且减少了研究的费用和人力。过热器管在焊接后的工作中,其温度和压力会随着时间呈周期性变化,在周期作用载荷下,焊接接头处较容易发生疲劳断裂。因此,对过热器管的焊接残余用力的分析以及疲劳寿命的预测具有重要意义。本文使用ANSYS对过热器管的焊接过程进行焊接数值模拟,利用编程实现焊接模拟分析过程中的热源加载和移动,得到焊接过程中的温度场和应力场随时间变化的分布情况。在过热器管的焊接过程后,对焊件进行相关的应力消除工作,将过热器管的焊接残余应力降低到较小的水平。本文应用FE-SAFE疲劳分析软件,对焊接的过热器管进行不同情况下的疲劳寿命计算,并分析不同的载荷,以及有无残焊接余应力等条件对过热器管的疲劳寿命和安全系数的影响作用。最后,本文对过热器管的形状尺寸进行优化,并分析优化后的疲劳寿命和安全系数,进一步研究了过热器管的疲劳性能。