摘要：以單晶爐壁熱應力為研究對象,分析了單晶爐觀察窗焊接接頭冷卻水泄漏機理,建立了三維穩態溫度場和彈塑性應力場有限元模型,對十二種組合結構的觀察窗進行了工作熱應力模擬,比較了平面和橢圓型爐蓋封頭、長條形和方圓形觀察窗焊縫的熱應力狀態,探討了形狀、單雙面焊接和溫度對熱應力影響趨勢。結果表明,內外壁橫截面均為正方形或矩形的兩種窗形焊縫的熱應力極值最大;增加副焊縫成為雙面焊時,主焊縫的應力分布幾乎沒有變化,新增加的焊縫約束對其影響甚微;工作溫度越高,焊縫的熱應力越大。因而,宜選用圓形窗或者內壁帶圓弧的長條窗,施加雙面焊,避免窗體冷卻水溫超過規定值。這些措施成功解決了觀察窗在樣機試驗時能正常工作,出廠使用時壽命短頻繁漏水的問題。