GH625高温合金变径管是航空航天发动机管路系统的重要部件,主要应用于发动机导向叶片内的导管中。目前,常采用的成形方式是将不同管径的GH625管坯焊接而成。因此,在高温服役环境下,易发生变形和开裂,从而降低使用寿命。利用多道次缩径旋压成形技术进行GH625高温合金变径管的成形,可实现变径管的整体成形,提高零件的使用寿命。对于多道次缩径旋压成形,影响旋压成形过程的因素众多,不同工艺参数对变径管加工时尺寸精度的影响规律不同,所以需要对多道次缩径旋压成形工艺进行探索。又因为变径管工作环境温度高,考虑材料在高温下应具备良好的组织结构、力学性能以及蠕变疲劳性能,因此也需要对旋压后的变径管组织及性能进行深入研究。本文利用有限元分析软件ABAQUS对GH625高温合金变径管多道次缩径旋压成形工艺参数进行了研究,主要研究的工艺参数有旋轮进给量、主轴转速、旋轮圆角半径及压下量等。基于数值模拟结果进行了多道次缩径旋压成形试验,并对成形后的制件进行了固溶处理研究。本文研究内容及结论如下:(1)根据缩径旋压成形原理,选择了GH625高温合金管多道次缩径旋压工艺参数,并对旋压成形的工装进行了设计,为后续模拟及实验奠定了基础。(2)在数值模拟中,研究了不同工艺参数对变径管壁厚及直径的影响规律,结果表明:第一道次管坯壁厚随旋压进给量、主轴转速、旋轮圆角半径的增大而增大,而最终道次管坯壁厚随旋压各参数的增大而减小。随着旋压进给量和主轴转速的增大,第一道次和最终道次成形件内径扩径量逐渐减小。随着旋轮圆角半径的增大,第一道次内径扩径量变化趋势不大,最终道次内径扩径量逐渐增大。为避免内径扩径严重,使得壁厚满足要求,第一道次应取较大压下量,最终道次应取较小压下量。(3)通过实验分析了旋轮进给量和主轴转速对旋压件内外表面质量的影响。并基于模拟结果对GH625高温合金管进行了多道次缩径旋压成形试验,验证了模拟的可靠性,获得了两段管和三段管成形的最终工艺参数。(4)经缩径旋压成形后,变形区晶粒轴向拉长,横向内侧晶粒细化,外侧晶粒拉长且发生扭转。在980℃固溶处理后,GH625变径管不同区域晶粒的晶粒度在7到8级之间,材料的抗拉强度大于950 MPa,延伸率大于45%。