叶片应用于航空航天、航海、新能源等多个领域,其种类繁多,形状复杂,叶片的设计和制造涉及国民生产中的众多领域。如今随着工业的发展,航空发动机、汽轮机使役环境不断恶劣,发动机推重比的需求不断增加,传统的叶片已无法满足日益苛刻的需求,因此对叶片的性能和结构均提出了更高的要求。叶片的空心结构可以减轻重量,提高工作效率,降低离心力,延长使役寿命,满足了大推力、低油耗的发动机设计需求。塑性变形可改善实心叶片的力学性能,但当空心叶片进行塑性变形时,该过程可能会破坏叶片的空心结构。如何维持空心结构并进行塑性加工是获得低成本、高性能空心叶片的关键。本文设计了空心叶片填充低熔点金属芯挤压成形的实验,在实验中低熔点金属不仅作为芯材,还与叶片连接作为叶片的榫头。分别研究了最常用的两种叶片材料GH4169和TC4空心叶片在低熔点合金辅助加工过程中的成形效果。首先进行了GH4169叶片在低熔点合金填充下的挤压实验,实验中叶片具有三种不同的空腔支撑结构,分别讨论了低熔点合金对叶片形状的控制机制,比较了不同结构的叶片在低熔点合金填充后的成形效果。获得了以低熔点合金为填充材料的挤压叶片。实验中的叶片不仅可以精确的继承模具的曲面参数,还可以维持良好的中空结构;实验结果进一步表明支撑结构越多叶片的成形效果越好,低熔点合金在成形过程中会与支撑结构相协同,共同维持叶片空腔。在GH4169叶片挤压实验中,叶片出现了裂纹,裂纹集中在叶片变形剧烈的区域和榫头处,且由于叶片总体形变量较小,在金相的对比时,成形前后的区别有限。随后再次选取了TC4进行挤压实验,设计了不同叶片榫头形式和多道次的叶片挤压方式,讨论了低熔点合金作为榫头在叶片挤压加工中的作用及多道次挤压对叶片成形的影响,比较了TC4和GH4169叶片挤压成形的区别,进一步证明了低熔点合金在应力传递中的作用。低熔点合金在实验中可以作为榫头,在一定程度上锁定叶片部分自由度,减弱夹具引起的叶片成形缺陷;挤压道次的增加可明显提升叶片成形效果;TC4相较于GH4169空心叶片在基于低熔点合金芯挤压加工时,可获得更好的成形效果。