搅拌摩擦焊修复作为一种新型的缺陷修复技术,与传统熔焊相比,修复过程中不会产生裂纹、气孔等二次缺陷,在修复领域具有广阔的应用前景。金属在铸造和使用过程中,会产生各种缺陷,目前对于搅拌摩擦焊缺陷修复方面的研究比较多,但通过数值模拟的方式分析搅拌摩擦修复过程的研究仍很少。首先,本文通过Deform-3d软件,建立搅拌摩擦焊缺陷修复过程三维热力耦合有限元模型,分析了AZ80镁合金在搅拌摩擦修复过程中不同旋转速度、不同前进速度的温度场、等效塑性应变及材料变形行为、表面形貌。确定焊具结构、无缺陷工艺参数,对实验进行指导,提高修复质量。根据搅拌摩擦修复过程中动态再结晶模型,采用Deform-3d软件模拟其组织演变。其次,通过Deform-3d软件,分析了辅助热源对45号钢的温度场、等效塑性应变及表面形貌的影响,发现辅助热源对它们的影响相对于转速和前进速度对其的影响要小的多。通过Sysweld软件,借助Fortran语言进行二次开发,将相变模型导入Sysweld中,研究了45号钢在搅拌摩擦修复过程的微观组织变化。最后,选用AZ80镁合金为实验材料,进行了不同工艺条件下缺陷修复实验,并对修复后接头的表面形貌进行分析,通过热电偶进行测温实验,与仿真结果对比,进一步验证有限元模型的准确型。