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涡轮盘是航空发动机上的关键零件,其性能要求非常高。但是涡轮盘锻件在生产中常常存在不同程度的组织不均匀的问题,极大的降低了涡轮盘的使用性能,因此针对涡轮盘锻件组织不均匀问题的研究越来越受到重视。涡轮盘最常用的材料是GH4169合金,该合金是目前航空、航天等领域应用最为广泛、应用量最大的高温合金材料。本文以GH4169合金涡轮盘作为研究对象,针对涡轮盘锻件在生产中出现的组织不均匀的问题进行研究。本文通过Gleeble3500热/力模拟试验机对GH4169合金做热压缩实验,得到了变形温度为900℃~1100℃,应变速率为0.001s-1~10s-1范围内GH4169合金的应力—应变曲线;通过分析热变形参数对GH4169合金流变应力的影响规律,建立了GH4169合金的本构方程;根据GH4169合金热压缩实验结果,基于动态材料模型和热加工图相关理论,建立了GH4169合金的热加工图;通过对GH4169合金热加工图的研究,得出GH4169合金在试验变形条件内的较合理的热加工工艺为:变形温度1000~1100℃、应变速率0.001~0.1s-1。本文通过对GH4169合金热压缩试验试样金相照片的分析,研究了热变形工艺参数与GH4169合金微观组织之间的关系。利用回归分析方法建立了GH4169合金的动态再结晶动力学方程、动态再结晶晶粒尺寸模型及晶粒长大模型。根据已得的GH4169合金的组织演变模型,建立GH4169合金基于Deform-3D的材料模型。利用数值模拟的方法对GH4169合金涡轮盘锻造工艺与锻件晶粒组织之间的关系进行了深入研究。通过分析涡轮盘锻件不同部位的变形特点研究该部位组织状态产生的根本原因。给出了一种评价涡轮盘锻件组织均匀性的方法,并通过此方法,经分析比较得到了较好的GH4169合金涡轮盘锻造工艺。