焊接过程中,焊核区内构件将经历剧烈的高温作用并产生极大的塑性应变,这种变形是极其不均匀的。在不均匀的形变作用下,结构将产生焊接热应力并最终形成焊后残余应力,影响构件的强度及疲劳寿命。工程中为了降低构件在焊接制造过程中产生的焊接残余应力,常采用热处理的方式对焊后残余应力进行消除。本文首先采用顺序热力耦合方法,运用有限元软件ABAQUS及其子程序对焊接过程进行模拟。研究中对比分析了FSW、TIG焊接过程的温度场、焊后残余应力场,讨论了热输入功率对两种焊接方式的影响,并对焊后残余应力进行了热处理。计算结果表明：FSW焊接过程峰值温度为1062℃,远低于TIG焊接的1683℃,仅为熔点温度70%；焊核区内FSW焊接拉伸应力数值低、分布范围小,深度方向上应力呈下降趋势,较TIG焊接更为合理；增大两种焊接方式的热输入,焊后残余应力均有略微下降；焊后热处理可以有效的降低焊接残余应力,热处理温度越高,降低效果越明显。本文还在平板焊接的基础上,进行了工程压缩机叶轮的焊接计算。在对焊接过程的模拟分析中,研究了叶轮焊接的温度场、焊接残余应力场,并讨论了叶轮几何尺寸对焊接过程的影响。随后为了降低叶轮内的焊后残余应力,以保证正常服役过程中的强度及疲劳性能,进行了焊后热处理计算,系统研究了焊后热处理温度、热处理保温时间等工艺参数对降低焊后残余应力的影响。计算结果表明：叶轮焊接温度场集中于焊道两侧,远离焊缝位置各点温升并不明显,叶片延焊接方向焊后拉伸残余应力峰值将达到1138MPa,垂直焊接方向残余应力也将达到783.9MPa；轮盘厚度越大,热应变越小,焊后残余应力越大；叶片厚度增大,热应变减小,焊后残余应力出现不规律变化；焊后热处理有效的降低了焊后叶轮内的残余应力,热处理温度越高,残余应力越低,但当温度过高时,叶片边缘与轮盘接触位置将因过度变形产生不合理的应力集中；保温时间越长,应力松弛效果越好,焊后残余应力降低越明显。