Ti2AlNb合金中含有β稳定元素Nb可提高材料熔点,改善α2相室温塑韧性,用以替代镍基合金应用于航空发动机可减重40%以上。Ti2AlNb合金焊接时接头易形成脆硬金属间化合物,并伴随产生再热裂纹和组织不连续问题。基于电子束焊能量密度集中、深宽比大、变形小等优点,本文结合Ansys有限元软件主要研究工作如下:（1）采用复合热源模型模拟Ti-22Al-25Nb合金电子束焊接过程中温度场变化,获得不同工艺参数下热循环曲线分布,预测热影响区组织相变,分析影响熔池形貌因素;（2）利用热力间接耦合法模拟焊件各路径残余应力分布,探究工艺参数与焊缝三向残余应力变化间的联系。温度场分析表明,“高斯面+高斯旋转体”相较“高斯面+改进锥体”复合热源相同参数下能量密度更大,熔池截面更能体现电子束焊深穿透匙孔形貌。焊接时狭长的椭圆状等温线围绕热源对称分布于焊缝两侧,冷却至室温后应力基本不变。正交试验表明电子束流影响焊缝尺寸最大,焊接速度次之。焊缝温度为2000～3000℃,距焊缝2mm热影响区温度为800～1300℃,焊缝中心冷却速度835℃/s远高于B2相临界冷却速度是造成焊缝产生单一B2相的主要原因。应力场分析表明,等效应力集中于焊缝及热影响区处。距焊缝3mm内残余应力分布十分复杂,凝固与冷却不同时性是应力集中主要成因。各截面三向应力分析表明沿焊缝及热影响区的横向应力集中于两端,中部过渡平稳;纵向应力表现约为600MPa的高值拉应力;法向应力峰值与横向都较小,约为100MPa。垂直焊缝三向应力在近缝区形成较窄拉、压应力区间而后趋于稳定。模拟试验表明通过降低焊接速度、提高电子束流使残余应力降低并向母材侧移动。最佳工艺参数为电子束流10m A,焊接速度360mm/min,加速电压60kV。