采用熔焊方法对焊件进行焊接时，在热源加热区域将发生金属加热进而局部熔化的过程，当热源离开以后，熔池金属冷却凝固，因此，在整个焊接过程中，焊接区域及附近必然存在着热量的传导和分布问题。要彻底搞清其中具体的变化是十分困难的，这是由焊接热过程的特点所决定的，主要表现在[21]:24537
(1) 焊接热过程是局部的，工件在焊接时仅有热源直接作用区域及附近受到加热而非整体，加热极不均匀，且热源在不断移动中，加热并不稳定；
(2) 焊接热过程具有瞬时性，焊接热源具有能量高度集中的特点，焊接时只需极短时间就能将金属熔化，其温度变化很快，很难把握；
(3) 焊接熔池中金属不是静止的，而是在各种力的作用下不断运动着，内部还进行着一系列的物理化学和冶金反应，带动着热量分布不断发生变化；
   （4）在熔池表面和工件表面，存在着与环境之间的对流、辐射等热交换，使得热过程更复杂。论文网
焊接热过程对焊接质量、焊接应力应变场及焊缝性能具有十分重要的影响，所以虽然它是一个十分复杂的过程，人们也从未停止过对其本质的研究。
一般认为首先使用有限元方法分析工程问题的是Courant，他与1943年将有限元法应用于连续介质固体力学的分析研究中。与有限差分法相比，有限元法在分割实体模型时所用的网格形状可以是任意的，还可以根据场函数的需要疏密自如地布置节点，有如此的优越性使得它几乎在一切连续场领域得到了广泛的应用[21]。在利用有限元方法对焊接过程的分析方面，通过不断研究改进焊接热源模型，目前已经能够比较准确地反映各种焊接过程。
对于在焊接过程中的数值模拟技术而言，其关键是热源模型的选择，它关系到后续计算的简便性、全面性及准确性，尤其是温度场的计算，热源模型选取是否适当，对瞬态焊接温度场，特别是在靠近热源区域的温度场的计算精度，有很大的影响[22]。
焊接热源模型，可以认为是对作用于焊件上的、在时间域和空间域上的热输入分布特点的一种数学表达[23]。文献[24]综述了焊接热源计算模式的当前发展状况，总结了计算焊接温度场过程中焊接热源模式的改进过程，并简要介绍了焊接过程中高斯热源、半球热源、椭球热源及双椭球热源模式的特点，对比了不同热源模式对焊接计算的影响；结果表明，以上几种热源模式均可满足一般的有限元分析过程使用，但由于未精确考虑电弧对熔池的冲击作用，在熔池附近有一定误差，而相比之下，双椭球热源模式可进一步提高焊接热循环的计算精度。
Goldak在80年代提出的双椭球热源模型[25]能够很好的处理电弧挺度对焊接过程的影响。文献[26]在双椭球热源模型的基础上，建立了适用于双丝MIG焊焊接的热源模型；在焊接温度场中包含了大量焊接信息，对焊接温度场中的各种量的值及变化规律的把握确定直接影响着对焊接应力应变的分析，对减小焊接应力的产生及减少焊接变形有着重要意义。文献[27]分析比较了三种基于点热源的熔化极气体保护焊的热输入分布模式，利用所建模型模拟了不同钢种的焊缝截面模型，并利用该模型成功验证了实验结果。文献[28]和文献[29]分别介绍了MIG焊焊接过程中的温度场及应力场模拟分析，两篇文献针对焊接工艺的改进问题，采用了单元生死技术，对焊接残余应力及焊接过程中的温度场进行了有限元分析，并通过试验检验，取得了不错的结果。
综上所述，国内外学者们一直在进行着努力，都试图建立一种能够尽可能全面地包含影响焊接热过程以及瞬态温度场分布的因素的焊接过程分析模型，以便尽量接近实际焊接过程中的各种变化，从而能够得到比较准确的焊接瞬态状况。 焊接过程中数值模拟的应用与研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_18074.html