本文采用理论分析、FLUENT数值模拟和实验研究相结合的方法,对TiAl合金喷射成形工艺进行探索研究,并藉此分析了喷射成形Ti-51Al合金热变形行为、HIP致密化工艺及相关微观组织。设计出可在2000℃以内使用的适于TiAl喷射成形的氮化硼-石墨复合雾化器,进一步利用气体动力学软件FLUENT模拟分析了雾化器前端气体流场及压力场。结果表明,当导液管内径为5.5mm,伸出长度为5mm时,随着雾化压力从0.5增至2.0MPa,导液管前端负压值先增长,后下降;当雾化压力为1.5MPa时,负压效果最佳,适于喷射成形。采用该工艺制备出?180×50mm的钛铝合金锭。利用SEM、XRD、EDS等对沉积锭组织进行分析表明:SF态为γ-TiAl基底和α2+γ片层组织组成的典型双相组织(DP),其中片层组织尺寸约为10μm,占组织的20%;采用温度1250℃,压力160MPa,保温保压时间4h的工艺对沉积锭进行热等静压(HIP)致密化处理,最高致密度达到98%,组织基本为单相γ-TiAl,晶粒尺寸较SF态增大,在100-200μm之间。利用Gleeble-1500D热模拟实验机模拟热压缩过程,计算出热激活能为457.24kJ/mol,并建立本构方程和热加工图,得到最佳热变形工艺为:温度1150℃,应变速率0.01s-1。变形态试样在1150℃之前再结晶组织不明显,随温度上升和应变速率增加,再结晶行为迅速加剧,当温度为1200℃时,变形区组织基本为弥散细小的再结晶组织。