王清，罗鸿飞，佟健2，王建国3,4，孔令伟3，吴永安，刘东3,4，王华东

（1.贵州航宇科技发展股份有限公司，贵阳 550081；2.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，沈阳 110041；3.西北工业大学 材料学院，西安 710072；4.西北工业大学 重庆科创中心，重庆 401120）

沉淀强化型镍基高温合金GH4169以其良好的抗疲劳、抗氧化性能，较高的高温强度以及良好的持久性能，被广泛应用于制造航空发动机和燃气轮机的机匣、盘、叶片等高温结构部件[1—3]。GH4169合金也因其变形抗力大、热加工窗口窄、力学性能对显微组织敏感等特点成为高温合金中组织性能最难控制的牌号之一[4—6]。国内大尺寸GH4169合金机匣零件多采用分段轧制+焊接成形的方法制造[7—8]，不仅导致材料利用率和零件整体性能偏低，而且还需解决焊接过程引发的变形问题。随着我国先进装备对动力需求的不断增加，燃气轮机和航空发动机机匣类零件的尺寸也越来越大，对其也提出了大型化、异形化、精密化的发展需求，因此采用整体精密轧制成形已经成为航空发动机和燃气轮机机匣锻件成形的普遍选择。

2013年，贵州航宇首次锻造成形质量达4.7 t的GH4169合金异形环锻件[9]，锻件尺寸达1.95 m，然而该锻件设计精密度偏低，材料利用率较低，零件加工周期较长。异形环锻件轧制初始均采用矩形截面环坯轧制成形，由此容易导致环件截面整体变形不均匀，加剧了对难变形合金的显微组织和力学性能的控制难度。西北工业大学曾对GH4738合金异形环件的成形过程进行数值模拟，发现异形环件的应变、温度等热力参数的分布均匀性明显较低，因此提高锻件成形热力参数分布的均匀性[10]，对于提高大尺寸的高温合金异形环锻件显微组织和力学性能的均匀性具有决定性意义。……