难变形金属化学成分复杂、合金元素含量高、冷加工变形抗力大、成形性能差,其中镍基高温合金因具有较高的高温强度、良好的耐腐蚀、抗氧化性等综合性能,广泛应用于航空航天、船舶、燃气轮机、能源、化工和电工电子等复杂恶劣环境中。对于应用于飞机发动机、燃气轮机燃烧室的镍基高温合金Haynes230合金筒形件的成形加工,现在采用的制造方法非常保守,一般采用板料卷制后焊接的方法加工Haynes230合金筒形件。近年来,随着热强旋成形技术在钛合金、镁合金等难变形金属材料成形方面的应用研究越来越多,成形工艺和加工技术得到不断发展。利用热强旋来加工难变形金属已表现出极大的优势,对推动高端核心装备先进成形技术的发展具有重要的科学意义和广阔的应用前景。本文主要以热强旋成形方法加工难变形金属Haynes230合金筒形件为研究内容,制定了合理的热强旋成形工艺方案,利用有限元仿真分析软件ABAQUS对热强旋成形过程进行了模拟,并对热强旋成形后的工件进行了成形精度分析和组织性能分析。本文主要研究内容和结论如下:1、根据材料的管坯尺寸、力学性能特性和强力旋压成形原理,制定了难变形金属Haynes230合金筒形件的热强旋成形工艺参数,包括道次减薄率、进给比和旋压温度等。针对热加工过程中常用的加热形式:火焰加热和感应加热,通过对比分析两种加热方式在温度均匀性、加热速度、温度可控性等方面的优缺点,选择高频感应加热方式对管坯进行加热,采用温控仪对加热温度进行控制。同时,旋前对芯模进行有效的预热,大大减少了坯料对芯模的传热,使坯料温度分布较均匀。2、根据强力旋压成形原理,考虑温度对成形过程的影响,设计出热强旋所需的工装,对HGQX-LS立式热强旋旋压机床进行了适当的改造,配置了测温仪、温控仪和高频感应加热设备,为热强旋试验的顺利进行奠定了基础。3、利用课题组获得的材料高温本构模型,借助有限元数值模拟软件ABAQUS对热强旋成形过程进行了有限元数值模拟,得到了热强旋温度和进给比对旋压成形过程的影响规律,为后续试验提供了重要的参考依据。4、对旋压件壁厚偏差、直线度、椭圆度进行了分析,由于材料的热胀冷缩、材料的回弹和机床的退让,热强旋后的工件精度变差;原始坯料的表面质量对热旋后工件的表面质量影响较大;同时,合适的进给比是获得良好表面质量工件的重要条件。5、对热强旋工件进行了力学性能试验,热强旋后工件的强度大大增加,加工硬化非常明显。分析了不同温度下旋压件的显微组织,与冷旋一样,旋压件的显微组织为纤维组织,且随旋压温度的升高,显微组织中的再结晶晶粒越来越多,旋压件的强度随旋压温度的升高呈现出下降的趋势。