低碳钢和低合金钢由于可焊接性好，机械性能良好而得到广泛的应用。但在焊接结构当中，其焊接接头的质量直接影响整个结构的安全。要获得具有良好性能的接头，在生产实践中是十分重要的。因此，深入研究焊缝与热影响区的组织、性能及其与焊接材料、焊接工艺的关系，对于指导焊接生产具有重要意义。数值模拟技术具有经济、快捷的特点。 本文就是主要针对低碳钢和低合金钢的焊缝组织与性能进行数值模拟。 首先，建立三维焊接温度场的数学模型，利用差分方法进行求解。该模型考虑了热物性参数随温度而变化的等因素。但由于焊接温度场仅考虑了固体之间的热传导，而没有考虑液体之间的对流来传递的热量。因此，建立了熔池的数学模型。然后以焊接热传导方程为基础，建立焊缝组织的数学模型，利用冷却曲线及相变动力学，对低碳钢和低合金钢焊缝金属中各组织所占的百分比进行了计算。同时，也建立了估算焊缝性能的数学模型。 经过对Q235D钢和Q345B钢焊缝进行定量金相、拉伸试验、冲击实验、硬度试验，结果表明，检测结果与计算结果基本吻合。 以WINDOWS98为平台，采用VB6.0进行编程。程序可对不同焊接方法、焊接工艺下的焊缝最终组织与性能进行估算。该程序可预测给定焊接工艺下焊后的焊缝组织百分比及性能，又可在计算机上调整焊接工艺，以达到具体的性能要求。