GH4169合金具有良好的高温力学性能,是航空发动机中最典型的合金材料,目前已成为世界上应用最广泛的高温合金之一。由于GH4169合金对高温性能要求较高,且其性能对杂质元素极端敏感,因此对回炉料的应用有着严格的限制。随着合金用量的增加,机械加工屑、报废工件的数量也快速增加,这不仅消耗大量资源,还显著增加制造的成本。如何大量应用该类废弃材料,减少纯金属和合金等资源消耗量,开发资源节约型低成本高温合金,已成为高温合金的重要研究方向。同时GH4169合金的锻造加工窗口窄,晶粒组织对热加工参数敏感,特别是随锻件尺寸的增加,锻件晶粒细化及均匀性控制更加困难。因此,研究高回炉料的GH4169合金的热变形行为,对资源节约型GH4169合金的开发应用具有重要意义。本文以回炉料比例达到70%的资源节约型GH4169合金为研究对象,利用Gleeble-3500热模拟试验机进行热压缩实验,获得该合金在变形温度为900～1000℃、应变速率为0.001～1 s-1、最大变形量为70%条件下的真应力-应变曲线。在热压缩过程中,流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低。基于真应力-应变曲线,建立了GH4169合金的热变形本构关系以及一种描述该合金流变应力行为的本构方程,并基于动态材料模型绘制了该合金的热加工图,得到了最佳加工区间。利用热压缩试验得到的数据,研究了资源节约型GH4169合金的动态再结晶行为。分析了热加工参数对动态再结晶的影响,发现降低应变速率和升高变形温度会促进动态再结晶的发生,并基于Avrami方程建立了该合金的动态再结晶临界应变模型和体积分数模型。同时利用箱式电阻炉对资源节约型GH4169合金在不同保温工艺参数下进行晶粒长大试验,研究了加热温度和保温时间对δ相的影响,获得了GH4169合金的晶粒长大规律。基于有限元模拟软件Simufact forming对GH4169合金棒材开坯锻造过程进行了数值模拟研究,分析了不同工艺参数对坯料温度场、应力场、等效应变分布、以及损伤值的影响规律。确定了最佳工艺参数,即进给量为200 mm、压下速率为60 mm/s、压下率不超过25%,并针对不同阶段的锻造过程,分别制定了相应的加工方案。