作为镍基高温合金的代表,Inconel718合金由于具有优异的综合性能,广泛应用于现代工业领域。该合金的厚板构件不仅具有高温合金本身的优点,还具有刚度高、耐磨损等优点,得到了越来越多的应用。与薄板相比,金属厚板成形难度大, Inconel718合金厚板构件的制造通常采用热加工来完成。Inconel718合金在高温条件下的组织演变复杂,变形时的应力应变状态对显微组织也有很大影响,组织控制难度大。此外,高温成形的尺寸精度控制一直是关注的重点。同时,对于金属厚板构件的制造来说,高温成形后的焊接环节必不可少。厚板的焊接接头较薄板要复杂得多,由于对热输入比较敏感,该合金厚板焊接接头的组织性能更加多变,而且 Inconel718合金的焊前组织对焊后接头性能的影响也不可忽视。　　本文研究了Inconel718合金热加工过程中的组织演变和力学行为,利用有限元数值模拟与成形试验结合的方法研究了该合金厚板高温弯曲成形尺寸精度变化规律和微观组织控制技术,同时研究了真空电子束焊接接头的性能与特点。　　通过研究其高温变形行为,建立了合金高温拉伸和压缩的应力应变关系,同时绘制了该合金应变量ε为0.4的高温压缩变形的热加工图。压缩变形出现流变失稳区,位于高应变速率区。变形的能量耗散率较高,最高值出现在高温低应变速率区附近。　　通过对合金进行等温加热试验,建立了Inconel718合金等温加热过程中的晶粒长大模型。当合金在1050℃以下加热时,晶粒长大速度低于1050℃以上。通过对合金进行高温变形试验,得出合金变形后的晶粒尺寸与该温度下等温加热后的相近。应变速率过高(0.1s-1以上)时,合金的变形组织中不会出现明显的晶粒细化现象。应变速率较低时(0.001s-1,0.01 s-1),变形组织出现再结晶。变形温度过高(1100℃)或应变速率过低(0.001s-1)时再结晶晶粒明显长大。　　将合金高温变形的应力应变关系应用于有限元数值模拟。模拟结果表明,弯曲件的尺寸偏差主要存在于弯曲段,随凸凹模间隙的减小和摩擦系数的增加而降低,同时随着弯曲半径的增大而增加。Inconel718合金厚板弯曲件应变集中在弯曲变形部分,平面部分变形量小。较大的应变速率出现在弯曲半径较小即应变量较大的区域。选取加热温度1038℃,凸模压下速度20mm/s为成形试验的工艺参数。　　对合金厚板真空电子束焊接接头整体及分层的显微组织及力学性能进行了研究。经标准热处理后,δ相在焊接熔合区最多,γ”相的情况与之相反。接头下层力学性能最好,上层最差。晶界处δ相析出数量多,晶内强化相γ’和γ”的析出量少,使焊缝中心处显微硬度低。焊前热处理温度决定了焊接接头微观组织和力学性能。母材及热影响区的晶粒尺寸随该温度的升高而增大,熔合区组织与之无关;接头强度随该温度升高而降低,延伸率升高。　　高温弯曲试验表明,使用固定的凸凹模间隙和摩擦条件,成形后弯曲件外表面划伤随弯曲半径的增大而减轻,尺寸偏差的变化趋势与之相反。据此,提出渐变凸凹模间隙和摩擦系数的方法,采用此方法,使用1038℃的加热温度,20mm/s的凸模压下速度进行高温弯曲成形,得到了精度高,表面质量良好的Inconel718厚板弯曲件。最后,采用真空电子束焊接完成了对Inconel718厚板弯曲件的连接,得到了质量良好的厚板构件。