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Ti-15-3（Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al）合金是一种新型的亚稳定β型钛合金，具有较高的强度一重量比和良好的冷成形性，因而广泛地应用于航空航天工业中。为了更好地理解Ti-15-3合金在成形过程中的变形规律及其影响因素，本文通过在Gleeble-1500热模拟机上进行热模拟压缩试验，采用回归分析和人工神经网络方法，建立了Ti-15-3合金的流变应力模型。并结合数值模拟技术，系统地研究了Ti-15-3合金的热变形过程中的流动行为。主要内容如下：1．Ti-15-3合金的流变应力随应变速率的增大而增大，随变形温度的升高而降低，其高温流变应力曲线为动态回复型。2．Ti-15-3合金的高温塑性变形存在热激活过程。其高温塑性变形过程中的流变应力与应变速率之间可用双曲正弦函数ε=A[sinh（ασ）]n exp（-Q／RT）来描述，高温变形流变应力可用温度补偿应变速率Zener-Hollomon参数Z值描述。3．可用流变应力方程lnσ=lnA1+nlnε+mlnε-bT来描述Ti-15-3合金稳态变形阶段的流变应力、应变、应变速率和温度的相互关系。4．运用人工神经网络的方法建立了Ti-15-3合金的高温本构模型能更准确地预测该合金的流变应力值。5．根据刚塑性有限元法的基本原理考虑了变形过程中的热量传递和功能转化，将Ti-15-3合金高温变形时的流动应力模型耦合到有限元中，结合变形—传热耦合算法，并对Ti-15-3合金等温压缩过程进行了变形—传热耦合模拟。研究变形工艺参数，包括变形温度、上模速度及摩擦对成形过程中应力、应变和温升的影响，计算了各种变形条件下的位移—载荷曲线。研究结果表明，上模速度和变形温度对成形影响显著。为Ti-15-3合金热变形工艺的优化设计及质量控制提供了理论和技术上的支持。