高温合金是航空、航天和核工业中重要的结构材料,以其优异的高温力学性能,被广泛用于制造航空发动机的各类部件。高温合金螺栓类紧固件成形主要分为两部分:螺栓头部的热镦成形和螺纹部分的滚压加工。热镦成形是指将坯料加热到一定温度,然后再进行镦锻的一种加工方式。紧固件经热镦成形后,力学性能优异,金属流线完整且沿产品外形分布,综合性能好,疲劳强度高。GH738合金属于典型的难变形高温合金,合金的机械性能对加工工艺非常敏感。加工过程若控制不得当,会产生混晶和粗晶,影响合金产品的疲劳性能、使用周期、缺口敏感性和冲击韧性等。因此,GH738合金热变形过程的参数制定和相关组织性能的控制一直是研究的重点和热点。加热过程中,晶粒组织结构会发生长大或变粗,影响后续热变形的性能控制。因此,热变形和加热过程的晶粒度必须严格合理地控制,这也是制定一个GH738合金热变形工艺的关键。本课题进行了GH738合金在温度为1000～1160℃,应变速率为0.01～10s-1范围内的热压缩模拟试验,阐明了工艺参数对流变应力的影响规律,通过引入加工硬化指数,建立动态再结晶临界发生模型。揭示了应变速率(?(5))和温度(T)对力学特征的影响规律。运用有限元模拟技术对GH738高温合金螺栓的热镦工艺过程进行模拟,分析工艺参数对应力场、应变场、温度场和损伤值的影响规律,进而指导工业生产。本文还就单工序与多工序成形对GH738高温合金螺栓热镦成形的影响进行模拟研究,其结论为单工序成形比多工序成形更适合GH738高温合金螺栓的热镦成形。