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滚珠旋压属于连续局部塑性成形工艺,将其用于制备NiTi形状记忆合金薄壁管是一种崭新的尝试。为了更好地分析NiTi形状记忆合金薄壁管滚珠旋压变形规律,优化工艺参数,成形出合格的NiTi形状记忆合金薄壁管,有限元模拟技术无疑提供了一种很好的途径。本论文以铸态NiTi形状记忆合金铸锭作为原始实验材料,对其基本显微组织、力学性能和相变温度等进行了初步研究,分析了NiTi形状记忆合金在不同变形温度、不同变形速率下的压缩变形行为,为NiTi形状记忆合金薄壁管滚珠旋压成形实验提供了必要基础,并为NiTi形状记忆合金薄壁管滚珠旋压成形数值模拟提供了材料模型,最终采用刚粘塑性有限元法对NiTi合金薄壁管滚珠旋压过程进行了有限元模拟及分析。铸态NiTi合金铸锭Φ80mm×80mm采用真空自耗炉熔炼法制备,该合金材料的显微组织由粗大的树枝晶和等轴晶组成,基体相为NiTi,析出相为Ti2Ni；NiTi形状记忆合金的相变温度Ms=34.2℃,Mf=19.2℃,As=45.8℃,Af=65.7℃;合金室温条件下的晶体结构为单斜和立方两种；NiTi形状记忆合金的屈服强度为172.9MPa,弹性模量为68.1GPa;NiTi形状记忆合金低温和室温拉伸变形后发生解理断裂,断裂前没有明显的塑性变形,而NiTi形状记忆合金高温时塑性极好,拉伸变形后的断口呈刀刃型。NiTi形状记忆合金的高温压缩真应力-应变曲线表现出动态再结晶和动态回复的特征。NiTi形状记忆合金在高温压缩变形时对应变速率非常敏感,合金的屈服应力随着应变速率的增加而增大。而低温压缩变形时,应变速率影响不大。NiTi形状记忆合金的低温压缩断裂为典型的剪切断裂,断口为解理断裂特征,裂纹以穿晶方式向材料内扩展。采用刚粘塑性有限元法对NiTi形状记忆合金薄壁管滚珠反向旋压成形进行了模拟分析。通过有限元数值模拟分析了不同减薄量、不同滚珠直径、不同进给比及不同管坯壁厚对合金滚珠旋压成形性的影响,最终获得了成形0.5mm壁厚NiTi合金薄壁管件的最佳热旋压工艺参数：滚珠数量为7个,滚珠直径为10mm,每道次减薄量为0.05mm,进给比为1.6mm/r。在滚珠直径一定的条件下,每道次旋压不宜采用太大的壁厚减薄量,因此成形薄壁管时采用多道次滚珠旋压是必要的。本文还对壁厚为0.5mm的管坯进行了三个道次的滚珠旋压模拟,每道次的壁厚减薄量均为0.05mm,总壁厚减薄率为30%,最终获得了成形质量较好的0.35mm壁厚的模拟旋压管件。