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工程机械是国民经济发展中的重要行业之一，国际上工程机械已向轻型化、高参量化和长寿命的方向发展，用户对工程机械用焊接结构钢的强度提出了更高的要求。汽车起重机、泵车等对钢板强度要求苛刻的产品，其关键承力部件如吊臂普遍采用屈服强度690、800、890MPa的钢材，有些甚至使用960MPa级以及更高级别的钢板，目前这些高级别钢材供应一直被国外产品垄断。本文通过对两种成分实验钢的实验室热模拟实验、轧制及冷却、回火热处理，探讨了冷却工艺、回火温度和回火时间对两种实验钢组织、性能的影响规律，为工业生产提供了理论依据。论文的主要工作如下: (1)利用MMS-300热模拟实验机，研究了A和B实验钢的连续冷却转变规律。在静态和动态CCT曲线中，相变区主要分为中温贝氏体区和低温马氏体区。在0.5℃/s～10℃/s的冷却速度范围内，均可获得贝氏体组织，并且当冷却速度大于10℃/s时，实验钢显微组织中开始出现马氏体，冷速≥15℃/s时，生成完全的马氏体组织。通过工艺模拟，研究了开冷温度、冷却速度、终冷温度对组织性能的影响规律，为实际热轧工艺的制定提供了理论依据。 (2)通过热轧实验，研究了冷却工艺对A和B实验钢组织性能的影响。控制轧制采用再结晶区和未再结晶区两阶段轧制工艺，研究了开冷温度、冷却速度、终冷温度对实验钢组织性能的影响，不同冷却工艺条件下分别得到了以粒状贝氏体为主组织、下贝氏体为主组织、下贝氏体+板条马氏体的混合组织、全板条马氏体组织。力学性能分析结果表明，下贝氏体+板条马氏体的混合组织是保证960MPa级工程机械用钢高强韧性最佳组织。具体控制冷却工艺设定:开冷温度为800～810℃，冷却速度为30～60℃/s，终冷温度为100～200℃。 (3)通过离线回火热处理，研究了回火温度对A、B实验钢和回火时间对B实验钢组织性能的影响。在400～450℃温度范围内回火将产生回火脆性;在600℃回火1h，A和B实验钢均可获得较好的强韧性。当直接淬火得到以下贝氏体组织为主时，回火时间40min最佳;当直接淬火得到全板条马氏体组织时，回火时间20min最佳。 (4)直接淬火-回火工艺较之离线淬火-回火工艺，具有节省能耗、降低成本、减少生产周期等优势，另外，前者可以更好地保证A和B钢获得更好的强韧性。