镁合金是常用金属材料中最轻的一种,它具有密度小,良好的电磁屏蔽性、导热性,易回收性等一系列优点,因此被广泛的应用于航空航天、汽车、通讯和电子工业。超塑成形/扩散连接(SPF/DB)组合工艺是利用材料在超塑性状态下良好的固态粘合性能而发展起来的一种组合工艺技术,它能在零件进行超塑成形的同时完成零件某些部位的扩散连接,从而得到形状十分复杂的高性能整体构件。该技术的实现降低了零件整体重量,使复杂薄壁零件整体化,缩短了制造周期,提高了零件整体性能。本文用有限元分析软件MSC.MARC对ZK60镁合金波纹件超塑成形过程进行了数值模拟。在粘塑性有限元法的基础上采用罚函数方法,模拟得到波纹件在不同成形阶段的成形规律以及壁厚分布规律,并对波纹件在成形过程中潜在危险区域进行了预测。采用正交试验方法,对波纹件成形工艺参数中的温度、应变速率和摩擦系数进行了优化,得到了优化的加压曲线。研制了N11型气化剂,结合数值模拟得到的优化胀形加压曲线,进行了ZK60镁合金波纹件的SPF/DB成形实验,得到了胀形试样的壁厚分布规律。同时与数值模拟结果进行了对比,结果表明实验和模拟所得的波纹件壁厚分布规律在趋势上具有良好的一致性。对模拟和实验间的误差原因进行了分析,从而为控制波纹件的成形质量和预测成形缺陷提供了理论依据。对波纹件从压边、侧壁、底部、角部四个区域进行取样,分别得到各个区域的金相组织,得到了晶粒尺寸与应变量之间的关系。对不同区域的空洞尺寸和体积分数进行了观察和统计,得出了空洞尺寸和体积分数与应变量之间的关系。并对波纹件进行了透射电镜分析,研究了波纹件超塑成形的机理,观察了扩散连接处的微观形貌,结果表明波纹件的扩散连接非常充分。