3A21是具有塑性高、加工性好,良好的抗蚀性及焊接性的铝合金,作为一种结构材料在当今航空航天领域中的应用越来越广泛,在实际应用中往往需要采用焊接方法使之成为特定形状的构件,对于形状尺寸精度要求很高而接头强度要求次之的构件,采用钎焊方法比较合适。由于在钎焊过程中,钎料与母材之间的力学性能、热物理性能的差别,特别是线膨胀系数的差别,因此在焊接过程中会在焊接接头附近产生较大的热应力,引起焊接构件的变形,这会影响结构件的尺寸精度,导致结构件的加工失效,浪费原材料增加生产成本。因此分析结构件钎焊后的残余应力对结构设计和工艺参数优化,以便获得可靠的钎焊结构具有一定的指导意义。本论文通过采用Marc非线性有限元软件,采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化的情况下,对铝合金钎焊接头在钎焊后的变形及应力分布进行了分析。并在此基础上,对铝合金箱体结构在钎焊过程中的箱体整体变形及应力分布进行了分析,并用三维坐标移对箱体的变形进行了测量以验证模拟的可靠性。优化箱体钎焊的夹持状态,并计算优化工艺条件下的箱体变形及应力分布情况。模拟结果表明:铝合金钎焊接头在钎焊后产生的y向应力和z向应力对接头的强度影响较大;在接头中上铝板与钎料接触面处达到最大值为164Mpa的残余应力。钎缝厚度为1mm左右时焊后残余应力值最小,在铝合金接头上施加一定的y向压力,可以有效的降低焊后残余应力。模拟原有夹持工艺条件下箱体整体钎焊结果表明:箱体的最大变形出现在箱体背板上,最大变形量为11.49mm;箱体的上板上边缘在y方向上的变形范围为0～1.375mm,上铝板中线在y方向上的变形范围为2.128～4.245mm。箱体的最大残余应力出现在箱体背板根部边缘,其最大残余应力为155.8MPa。模拟优化工艺条件下箱体整体钎焊结果表明:箱体的整体变形量减小,背板处的最大变形量为1.25mm,上板中线在在y方向的变形范围为1.180～1.958mm。箱体的残余应力有所降低,在背板根部边缘的最大残余应力为140.1 MPa。