线性摩擦焊是一个剧烈的热力耦合过程，材料经过反复变形、流动、撕裂以及局部焊合，当摩擦焊接头形成一定厚度的塑性流动层之后，在塑性区内部或者塑性区-热力影响区界面可能因为变形不均匀引起撕裂等现象往往伴随着微孔等缺陷的产生以及弥合，微孔缺陷是摩擦焊过程中必然产生的微观缺陷。因此将线性摩擦焊的焊接过程看作是一个微孔缺陷从大到小、从小到无的过程。这些微孔缺陷在不同的热力学条件下弥合规律不断变化，找出不同工艺中微孔缺陷弥合关键因素对于提高摩擦焊焊接质量具有重要意义。但线性摩擦焊过程十分复杂，很多物理现象和机制像本课题主要研究的问题—微孔缺陷的弥合规律，很难通过已知的实验手段直接观测和分析，需要我们从微观的角度去分析。而且在焊接过程中由于塑性变形和强烈的热力耦合作用，给接头应力应变场、温度场的测量与表征都带来很大困难，所以选择合适的数值模拟方法就显得尤为重要。本课题将采用有限元模拟的方法对线性摩擦焊过程中微孔缺陷的演化过程进行模拟，分析工艺参数对材料塑性变形、塑性流动以及缺陷弥合过程的影响，总结微孔缺陷的弥合规律，从而对优化线性摩擦焊工艺参数、提高线性摩擦焊接头质量提供理论参考。本文通过有限元模拟的方法分别对不同的温度、压力、振动频率、振幅以及顶锻压力等工艺参数，观察微孔缺陷的尺寸变化，总结其弥合规律。发现微孔缺陷弥合对温度最敏感。但是，温度并不是一个外在的工艺参数，而是压力、振幅以及振动频率等工艺参数作用的综合结果。在这三个工艺参数中，微孔缺陷对振动频率以及振幅的敏感系数相近，而对压力的敏感系数最大。但是，在线性摩擦焊过程中，提高焊接压力容易形成未焊合等缺陷。由于实际焊接过程中振幅往往较小，约几个毫米，其变化范围较小。而提高周期性振动频率虽然在一定程度上促进了材料的塑性变形和流动，但是随着振动频率的增加，材料变形速率增加，提高了材料的变形抗力，因此有望得到合适的变形量和界面塑性层，从而提高接头的质量。最终我们认为，可以采用较高的焊接压力配合较大的周期性振动频率进行摩擦焊接同时施加大的顶锻压力也有助于促进微孔缺陷的弥合，提高线性摩擦焊接接头质量。