航空发动机叶片长期处于高温高压和复杂的应力条件下工作,会出现磨损、腐蚀、裂纹甚至断裂等损伤。叶片损伤不仅危害飞行安全,同时维修工作也增加了飞行器运行的维护成本和时间成本。微束等离子弧焊(MPAW)作为薄壁件焊接领域的重要手段,在航空发动机叶片维修领域应用广泛。利用微束等离子弧焊对叶片进行修复和再造可以节省时间成本和飞行器运维成本。在使用MPAW修复过程中对不同厚度、不同材料的叶片进行修复需要不同的输入功率,航空发动机的正常运行也对修复叶片有较高要求。因此,对压气机叶片堆焊修复的关键工艺参数研究具有重要意义。首先,根据能量守恒、质量守恒和传热方程分析等离子弧焊的热源分布特征,利用三维建模软件NX10.0进行三维数字建模,利用仿真分析软件COMSOL Multiphysics建立组合热源模型。对移动热源的仿真可以得到焊接过程中的温度场变化和传热规律,利用实验数据对热源模型的适用性进行了验证。其次,对MPAW的修复工艺过程进行研究,以焊接过程中热源移动速度为变量,在组合热源模型基础上进行仿真计算,得到不同参数下的仿真结果,结合工程经验数据,对结果进行横向对比分析,得到更优的参数选择。最后,根据MPAW堆焊模型,分析堆焊过程中热输入参数对温度和熔池的影响,分析对比了两种镍基合金材料的热物性参数,利用仿真平台对Inconel718材料焊接的热源输入功率进行试验,对比分析了实验结果,为现有设置条件下镍基叶片堆焊修复工艺参数设置提供理论参考。