本文针对传统焊接HAZ热循环测试方法的局限性，采用计算机软、硬件技术和数据处理方法，研究和开发了一种新型焊接热循环测试及分析系统。该系统由热电偶、A／D插口板、微机等组成，集焊接热循环温度数据采集、存储、处理和分析功能于一体，与传统的X-Y函数记录仪测试方法相比，本系统具有精度高、误差小、实时性好、使用方便、界面友好、性价比高等优点。 本文设计了公式法、线算图法、人工神经网络法等仿真计算焊接热循环参数的计算机程序，为设计、制定、评定和优化焊接工艺提供了重要的依据。 本文采用运算量较少的均值滤波方法平滑随机噪声，设计了变长滑动窗口算法进行数据分析。通过采用本系统现场实测试验以及数据分析，首次在HAZ热循环曲线上获得了明显的焊接冷却固态相变温度平台，为进一步分析热影响区的相变提供了强有力的证据，从而提出了利用焊接冷却相变在热循环曲线上表征为温度平台现象来研究HAZ相变机理与组织性能的新思路。 通过观察分析本系统所采集的HAZ热循环曲线，首次发现在焊接冷却相变之前有明显的温度陡降现象。作者根据预马氏体转变理论和贝氏体相变孕育期内的预相变理论，用能量的观点对此现象进行了分析和解释。 本文对实验结果中出现的焊接冷却相变温度平台进行了原理分析，并结合焊接工件的热影响区金相组织进行了对比分析，结果表明本系统获得的焊接冷却相变特征与观察到的金相组织基本吻合。 综上所述，本文研究和设计了新型焊接热循环测试及分析系统，开发了焊接热循环参数的仿真计算程序，获得了HAZ热循环曲线上的固态相变温度平台，发现了焊接固态相变之前的温度陡降的新现象。以上这些对改进测定焊接热循环的方法，研究HAZ的组织和性能，分析焊接冷却过程相变机理，制定新材料的焊接CCT图，建立和验证HAZ热循环参数计算模型均具有较高的理论意义和实际的使用价值。