超塑胀形作为超塑成形的重要应用,已经广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、电子通信等行业,但在超塑性机理、力学特性以及应用技术等方面都有待于进一步深入研究。而超塑胀形试验目前被认为是研究板材超塑成形性能的重要手段。本文主要研究工作包括两个方面:第一,针对AA5083铝合金圆锥件,利用有限元仿真软件获得不同加载方式下的压力-时间曲线进行胀形试验,比较不同背压情况下材料的组织孔洞缺陷以及成形极限,研究背压对于AA5083铝合金的超塑胀形性能的影响。第二,针对TC4钛合金圆筒件,利用有限元仿真软件获得压力-时间曲线进行胀形试验,而后在筒底部切割试样,研究了超塑变形量对材料疲劳强度、静力强度、塑性以及晶粒尺寸的影响。试验结果表明:对于AA5083铝合金圆锥件,背压有效抑制了孔洞的萌生和长大,提高了材料的成形极限和胀形延伸率,在不加背压情况下,圆锥件顶点处胀形延伸率为266%,在加1.5MPa和3MPa背压时,胀形延伸率分别增长至324%和567%。对于TC4钛合金圆筒件,当胀形延伸率小于100%时,TC4的静力强度有明显的下降,当胀形延伸率e增加至230%时,强度极限和屈服强度基本保持不变;此外,随着超塑胀形延伸率e增加,TC4钛合金的条件疲劳强度降低。