铝合金框环构件薄壁、弧度大、尺寸大,是火箭上典型的薄壁铝构件,其存在热敏感性高、构件整体传热性能差的特点,在加热和淬火过程中构件整体极易发生温度不均匀现象,导致构件发生不同程度淬火变形,因此需要应用一定技术实现对薄壁铝构件固溶淬火处理过程的精密控形。本文以铝合金薄壁框环构件为研究对象,应用数值模拟的方法对其固溶淬火过程中应用的固溶炉导风系统与淬火工艺参数进行研究,指导薄壁铝构件精密控形固溶生产线设计并进行试验验证。本文在整板固溶处理射流加热技术的基础上,对比整板工件与框环构件加热过程流场分布,总结薄壁铝构件射流加热炉结构优化方向,提出对上导风结构喷风板开孔率进行研究,对下导风结构增加导流板。经过对导风结构分别研究与多种方案对比,结果表明:上导风结构喷风板开孔率0.2,下导风结构导流板两侧配风量2:1,2/3高度位置可以得到较好的加热流场。在优化的导风系统基础上,研究了循环风量对固溶炉有效加热区温度均匀性的影响。结果表明,随着热风循环风量的增加,炉温均匀性先提高后改善效果不明显,在热风循环风量为66000m3/h时,炉温均匀性可满足要求,并具有较好的经济性。建立铝合金薄壁框环构件淬火过程数值计算模型,研究空冷、浸液式淬火、喷淋式淬火过程中温度场、应力场与变形情况。结果表明:空冷过程中铝合金薄壁框环构件的最快冷却速度约为9.7℃/s,不能满足淬火最低冷速要求,需控制构件转运时间在2s以内;浸液式淬火过程中,构件内部存在较大温度差,构件发生较大尺寸变形,水平方向呈椭圆变形、厚度方向呈弯曲变形趋势,应用喷淋式淬火并调整为水平放置装夹后,可以控制构件厚度方向变形量降低至约为0,构件水平方向淬火变形得到改善,在喷淬压力为300kPa时,构件整体淬火变形量最小。综合以上研究成果指导了薄壁铝构件精密控形固溶生产线的制作。对薄壁铝构件精密控形进行固溶试验验证,在66000m3/h循环风量下,炉温均匀性可达±2.75℃;测定构件升温曲线平均升温速度为1.8℃/s,最大温度差约为139.2℃。对固溶淬火后的铝合金薄壁框环构件变形尺寸进行测量,垂直方向变形量极小约为0,水平方向最大变形量为19.5mm,实现了薄壁铝构件固溶淬火过程中的精密控形。