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在航空领域使用真空热胀形技术加工钛合金筒形件既可以改善力学性能，又能够降低制造成本。真空热胀形是利用材料的高温软化和应力松弛原理，与其他金属成形技术不同，工件是在低屈服点下发生塑性变形，并且变形产生的应力在加热温度和保温时间作用下被松弛。
本文建立了BT20钛合金筒形件真空热胀形的二维非线性热力耦合有限元模型。该模型考虑了辐射传热和材料热物性随温度变化等非线性因素的影响。使用有限元软件MSC.Marc 对BT20合金筒形件真空热胀形过程进行模拟，计算了BT20钛合金筒形件真空热胀形过程温度场、变形场和应力场。通过实验和模拟结果对比可知，两者吻合较好，所获得的结果可指导钛合金筒形件真空热胀形工艺实践。