随着航空航天技术飞速发展，飞行器上的关键部件如涡轮叶片、压气机机匣等铸件的工作条件更加复杂多变，对所选用的材料性能要求也越来越高，钛合金因具有比强度高、耐高温及腐蚀等特点得到大量应用。但钛合金铸件在制造和服役过程中会产生缩孔和裂纹等缺陷，通常对有缺陷部件会采用补焊的方式进行修复。补焊一般在真空环境下采用钨极氩弧焊焊接方式，这其中会涉及复杂的焊接热过程，对此传统研究主要采用实验方法，需要反复试验且耗时较长。本文通过数值模拟方法对钛合金铸件补焊传热过程进行分析，探讨补焊焊缝填充过程和温度场分布，同时为了提高计算效率，采用八叉树网格技术加快计算速度，主要工作和成果如下：本文首先建立了描述钛合金补焊传热过程的温度场数学模型，模型综合考虑焊接熔池中存在的传导传热及辐射传热等多种作用机制及边界条件，同时采用生死单元技术处理实际补焊过程中缺陷处焊缝填充这一过程。其次，建立适用于温度场数值模拟的八叉树网格模型，包括网格结构和局部网格细化规则等，同时对采用八叉树网格技术进行非均匀网格划分的具体过程及规律进行了系统的描述。再次，对钛合金板件开展补焊过程温度场数值模拟，对补焊不同时刻温度场分布及热循环曲线进行研究。结果发现补焊数值模拟过程中，当焊缝尚未被填充时，焊缝处金属保持初始温度不变，热源到达后焊缝处金属温度迅速上升并达到最高温度，之后缓慢下降，与实际补焊过程温度变化一致。最后，将八叉树网格用于钛合金补焊过程二维温度场数值模拟研究，并与均匀网格模型温度场计算结果进行对比，结果表明八叉树网格温度场计算结果与均匀网格拥有相同的精度，在计算区域相同的情况下，八叉树网格数量和结果文件体积均小于均匀网格，而计算时间大大减少，证明采用八叉树网格模型能够有效提高补焊温度场数值模拟计算效率。