摘要：高性能高强铝合金飞机轮毂是飞机的关键结构件之一,其材料性能和结构承载能力对飞机的整体性能起着决定性作用。目前,高强铝合金飞机轮毂锻件面临精确成形和成性的调控难题。为了满足2A14高强铝合金形性一体化调控需要,本论文针对高强铝合金机轮轮毂锻件的等温低速锻造过程,采用热等温压缩实验、等温锻造成形有限元模拟、力学拉伸、显微组织观察等手段研究了挤压坯料的热加工行为和组织演变、2A14铝合金机轮轮毂等温锻造成形规律以及相应的组织性能。主要工作与结论如下：(1)研究了2A14铝合金挤压变形态和挤压退火态坯料热变形和固溶显微组织演变。在低应变速率下(0.0005S1-0.005s-1)进行等温压缩实验,研究结果表明：a.挤压变形态坯料进行等温压缩实验,当应变速率较高条件时其后续固溶时效过程中会发生严重再结晶程度,导致挤压变形流线被破坏；当应变速率较低时,再结晶程度较低,挤压变形流线保留。说明低速成形是是控制2A14铝合金再结晶、保留挤压变形流线的有效手段。b.相比于挤压变形态坯料,挤压退火态坯料初始组织中存在部分再结晶,但挤压变形流线仍然保留。经过等温压缩和后续固溶时效后,再结晶程度未明显增加,保留了挤压变形流线。说明使用经过退火后的挤压坯料更适合进行后续热变形(等温锻造)(2)研究了挤压-退火态2A14铝合金的流变行为。结果表明：在变形温度在370℃-490℃,应变速率在0.0005-0.01S-1时,2A14合金流变应力在变形初期随着应变的增加而迅速增大,出现峰值后逐渐软化进入稳态流变阶段；随着变形温度的升高和应变速率的降低,峰值流变应力降低,表现出明显的稳态流变特征。2A14铝合金挤压退火态的本构方程为：(3)采用Deform-3D商业软件进行有限元仿真,建立了2A14铝合金轮毂锻件低速等温模锻成形的热力耦合三维刚塑性有限元仿真平台。确定了轮毂成形方案,设计了锻造模具,并对锻造工艺进行了优化。结果表明,采用坯料镦粗增加横向流动,能够改善锻件的应变均匀性；在锻造后期轮缘成形阶段载荷会急剧上升。优化锻造参数为：锻造温度460℃,应变速率为0.01-0.05mm/s(0-60mm:0.01mm/s；60-75mm：0.05mm/s)。(4)采用等温低速闭塞模锻成形,制备出了流线完好、性能均匀的2A14铝合金轮毂等温低速模锻件。锻件组织没有发生再结晶,挤压纤维组织在锻造过程中遗传,沿着锻件的几何方向分布,达到了精确调控变形组织的效果。轮毂模锻件的抗拉强度、屈服强度和延伸率,外圈分别为440MPa、380MPa和9.1%；内圈分别为395MPa、352MPa和8.1%；底部分别为423MPa、375MPa和8.4%。相比挤压坯料各项性能都有大幅度的提高。