TiAl基合金因其轻质、高温强度、抗蠕变和抗氧化性能突出等优点,引起了国内外学者的广泛关注。但这类材料的塑性差、高温变形抗力大,使其难以加工成形,阻碍了其实用化。为了更好地理解TiAl基合金在等温成形过程中的变形规律及其影响因素,避免大量人力、物力和财力的浪费,有限元技术在研究零件成形过程中发挥了重要作用,它为预测成形过程中的变形行为、可能产生的缺陷和确定最佳工艺参数等提供了理论依据。本文通过等温恒应变速率压缩实验和正交实验的研究,揭示了Ti-47Al(原子比)合金热变形过程中变形温度、应变速率和应变对流动应力的影响规律,发现Ti-47Al合金流动应力受变形温度和应变速率影响显著,是热敏感型和应变速率敏感型材料。以Ti-47Al合金高温变形的应力—应变曲线的特征分析为基础,利用逐步回归法建立了Ti-47Al合金的高温变形时的流动应力模型。该模型不仅考虑了变形温度、应变和应变速率对变形行为的影响,而且使用方便。验证结果表明,Ti-47Al合合金高温变形时的流动应力模型能较好地描述合金的高温变形行为,为提高数值模拟精度提供了一定条件。基于DEFORM/2D平台材料流动应力模型子程序的开发,将Ti-47Al合金高温变形时的流动应力模型耦合到有限元中,建立了有限元变形—传热耦合的模拟系统,并对Ti-47Al合金连接件的等温锻造过程进行了二维变形—传热耦合模拟。研究了变形工艺参数,包括变形温度、上模速度、摩擦及坯料形状对零件成形过程中应力、应变和温升的影响,计算了各种变形条件下的位移—载荷曲线。研究结果表明,上模速度和变形温度对零件成形和所需载荷有着显著的影响。上述研究为Ti-47Al合金零件的等温锻造工艺的优化设计及质量控制提供了理论和技术上的支持。