压气机叶片（Ti6Al4V钛合金）是航空发动机的核心零件之一,为了降低其维修成本,对符合维修标准的损伤叶片进行焊接修复。在焊接过程中,提高叶片的冷却速度是减少焊缝中杂质含量和保证焊接质量的关键。然而受表面粗糙度的影响,叶片与柔性夹具的接触界面存在接触热阻,其降低了叶片的冷却速度。针对此问题,本文选取钛合金薄板和柔性夹具为研究对象,建立了考虑接触热阻的有限元模型。利用有限元软件COMSOL,研究接触热阻的变化规律,致力于减小接触热阻,提高叶片的冷却速度,并为柔性夹具的结构设计提供理论基础。通过分析钛合金薄板与柔性夹具间的接触传热机理,综合考虑接触表面上微凸峰的接触导热和间隙中空气的传热,建立了接触热阻模型;将接触热阻视为界面传热的边界条件,并根据焊缝的实际尺寸,建立了微束等离子弧堆焊钛合金薄板的三维瞬态传热有限元模型。在考虑和忽略接触热阻的情况下,分析了钛合金薄板和柔性夹具的温度场,研究了接触热阻对界面传热的影响。研究结果表明,接触热阻是导致界面温差的重要因素,其降低了钛合金的冷却速度。在1 mm厚的钛合金薄板上进行两道堆焊实验,对焊缝进行抛光、腐蚀等处理后,观察其微观组织,测量熔池深度。根据钛合金的固相线和液相线,在温度场中模拟熔池深度。熔池深度的实验测量值和仿真模拟值之间的误差为8.6%,验证了所建立有限元模型的准确性。采用有限元分析方法,研究了表面温度、表面粗糙度和夹紧力对接触热阻的影响;研究了直流和脉冲焊接方式下,接触热阻随接触表面温度的变化规律;研究了固体热阻和气体热阻对接触热阻的影响。研究结果表明,在选取的参数范围内,接触热阻随接触表面温度的增大而减小,随表面粗糙度的增大而增大,随着夹具夹紧力的增大而减小;脉冲焊接时的接触热阻略大于直流焊接时的接触热阻;固体热阻对接触热阻的影响大于气体热阻。