超塑成形/扩散连接(superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)多层板结构因符合航空航天制件的轻质化,高强化,集成化要求,得到广泛的研究与应用。SPF/DB技术作为现代航空工业的先进制造技术之一,改变了传统的加工方式,能够成形出传统制造工艺无法或很难成形出形状复杂、比强度高的结构件,并节约制造成本。本文采用TC4钛合金材料以含预制块的舵面四层板结构作为研究对象进行热压工艺与超塑成形/扩散连接试验的组合工艺研究,。与常规多层板结构件相比,TC4钛合金舵面四层板结构增加了预置块,提高了结构件的连接性能和承力性能,同时增加了成形难度。本文首先利用MSC.MARC软件对试验件成形进行数值模拟,分析最佳条件下成形件的壁厚分布,并获得优化的压力-时间(P-t)曲线;根据模拟结果,进行成形模具的设计;在热成形/超塑成形机床上进行了面板的热压和含有预置块的舵面四层板结构件的成形试验;最后,对试验件扩散连接位置进行显微组织观察分析,重点研究了预置块关键位置和加强筋的扩散连接质量。面板热压试验表明:在720℃下,面板成形贴模情况良好;舵面四层板成形试验表明:含有预置块的TC4钛合金舵面四层板结构件成形效果良好,内部十字加强筋直立情况较好;预置块附近关键位置金相组织观测表明:粗晶粒的预置块与细晶粒的板料扩散连接质量良好,界面实现了冶金连接。