民航发动机叶片服役过程中经常因气流冲刷,外物撞击等原因造成叶片外形尺寸缺失,目前发动机维修市场市值的40%以上是采用热表面技术修复发动机叶片,采用堆焊技术恢复叶片外形尺寸可有效降低发动机维修费用,减少飞机停场时间。等离子堆焊的等离子直径小、能量密度高、深宽比大等优点,广泛用于钛镍合金的焊接。本文以微束等离子弧焊枪设计为研究对象,对微束等离子的整体枪体设计以及关键换能部件枪嘴进行了有效的分析,微束等离子焊枪焊接工作时关键换能部件枪嘴的温度极大地影响了枪体的寿命。基于Fluent模拟软件,模拟了等离子枪嘴的传热与流动的运动规律,对流场、温度场进行了分析,研究了微束等离子枪嘴的流速对等离子电弧压缩效果的影响。对等离子枪嘴结构参数进行改变,改变压缩比、压缩角和稳流段参数,比较流场变化,结果得出压缩比L/d=1、压缩角度为45°、稳流段长度为2.6mm,符合理论尺寸参数的设计要求,为设计等离子枪提供了有利的依据。设计一款接触式传热的微束等离子弧焊枪,下枪体冷却水道向下的延伸,增大了接触散热的面积,从而减少了冷却液导热行程,改善了微束等离子枪嘴的冷却效果,钨极居中锁定装置由钨极夹、定心顶柱和定心套管组成,能够保证钨极和枪嘴同轴。从而使等离子焊枪能够稳定焊接。通过对成型的焊枪进行实验测试,结果得出焊接时等离子弧稳定不偏移,焊接接头表面无裂纹、无气孔、无塌陷,达到了发动机维修手册的技术要求。