大型薄壁件在热加工过程中极易变形,热加工工艺选择不当时会产生严重的变形,影响薄壁件的正常使用。大型锻件由于晶粒粗大,力学性能差,需要通过锻造来细化晶粒,提高其力学性能。本文针对大型薄壁件热加工变形和大锻件锻造晶粒细化的实际工程问题,利用有限元分析软件ABAQUS和DEFORM分别对钢制大型轴对称薄壁件加热淬火、钛合金制大型复杂薄壁件焊接及热处理、大锻件的锻造过程进行数值模拟计算。对钢制大型轴对称薄壁件加热淬火过程进行模拟计算,得到了其淬火过程温度场、应力场分布及变形趋势。结果表明,淬火后变形不均匀,截面变形近似呈椭圆形,薄壁筒体上端呈喇叭状,最大径向变形为30.89mm。选取的截面圆跳动与实测值较吻合,变化趋势一致。研究了不同加热淬火工艺参数对淬火变形的影响,得出减小变形的较佳的淬火工艺方案,结果表明,最佳的淬火方案为:选用冷却性能相对较弱的淬火介质例如油、氮气对薄壁件实施快速淬火。对钛合金制大型复杂薄壁件焊接及热处理过程进行模拟计算,得到变形趋势为:焊接后薄壁件整体无伸长;退火热处理后,薄壁件整体伸长2.55mm,与实际伸长量较吻合。同时对焊接及热处理工装进行受力分析,验证了工装在选材和设计上的合理性。对大锻件的锻造过程进行模拟计算,重点研究了锻造过程中晶粒尺寸的变化规律,结果表明:以10mm/s的速度一次锻造成形后锻件的心部平均晶粒尺寸为15μm。表层难变形区的平均晶粒尺寸在40~100μm之间。晶粒细化显著。计算了不同锻造工艺参数对晶粒尺寸的影响,根据计算结果和实际锻件的使用要求得出了细化晶粒的较佳的锻造工艺即:在保证锻件不开裂的前提下尽量快速少次的锻造成形。