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钽钨合金具有良好的机械性能,很好的耐腐蚀性,良好的高温力学性能,低的脆性转变温度以及良好的机械加工性等优点,被广泛应用于现代工业各个领域。但钽钨合金薄板零件在应用过程中常会遇到精密焊接问题。精密微束等离子弧焊接作为一种高能束焊接方法,具有焊接热影响区小、焊接变形小、焊接速度快、设备便宜等优点,使其在钽钨合金薄板零件的焊接方面具有极大的研究与应用价值。本文采用数值模拟与焊接实验相结合的方法,对钽钨合金薄板微束等离子弧焊接工艺及特性进行了研究。分别从宏观质量、微观组织、力学性能及拉伸断口形貌等方面进行分析,获得了焊接质量良好的焊接工艺参数。利用ANSYS实现了钽钨合金焊接过程的数值模拟,并通过实验证明了所建三维模型的准确性。模拟结果表明,焊件接头的热影响区较小,焊接过程中温度与等效应力分布极不均匀,温度及等效应力最大的区域位于焊缝区,最终残余应力只有抗拉强度的70%左右;焊接残余变形的方式为向上的角变形,并且在一定范围内随着焊接速度的增大,残余变形量减小。焊接接头的微观组织及显微硬度分析结果表明:焊缝及熔合线附近晶粒组织粗大,远离焊缝晶粒迅速变得细小,并且在熔合线处出现明显的外延生长;焊缝及熔合线附近硬度要大于其它区域,从熔合线到再结晶区显微硬度不断减小,但再结晶区显微硬度有所增大,后减小直至母材硬度。通过对焊件拉伸力学性能及断口形貌进行分析,得到了最佳焊接工艺。实验结果表明焊件的力学强度良好,Ta-2.5W焊件最大抗拉强度达到434 MPa,Ta-2.5W/Ta-10W焊件最大抗拉强度达到364 MPa。但伸长率较小,拉伸断口形貌均呈现出典型的脆性断裂特征:E1、D2焊件断口可见少量韧窝,其余Ta-2.5W焊件断口呈现出大量河流条纹;Ta-2.5W/Ta-10W焊件断口呈现典型的沿晶断裂特征。在实验条件下,Ta-2.5W最佳焊接工艺为主弧电流30A、焊接速度0.75mm/s、喷嘴距工件距离0.75mm;Ta-2.5W/Ta-10W的最佳焊接工艺为主弧电流30A、焊接速度1.25 mm/s、喷嘴距工件距离0.5mm。本文通过对不同工艺焊接质量的对比分析,获得了良好的焊接工艺参数,从而为钽钨合金薄板的微束等离子弧焊接工艺研究及应用提供了一定的基础。