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超塑成形/扩散连接（superplastic forming and diffusion bonding,SPF/DB）组合工艺技术是20世纪70年代发展起来的一种轻量化成形技术,该技术成本低、效率高,近无余量,所成形的零件整体性好、尺寸精确、无明显焊缝及焊合部位材料性能与基体材料性能一致,目前,SPF/DB构件逐渐发展到了复杂的多层构件,采用SPF/DB构件与采用传统的钢结构相比可以减重20%～40%,降低制造成本20%～50%。其中应用最广泛的材料为钛合金、铝合金,然而在镁合金方面应用却极少,镁合金极为活泼,暴露在空气中极易氧化生成致密的氧化膜,对镁合金的扩散连接形成了极大地阻碍。针对此种问题,本课题采用引入铜为中间层的方式来提高扩散连接强度,在扩散连接过程中,中间层与镁合金发生固相反应,生成新相从而完成固相连接（reaction diffusion bonding,RDB）。此种方法不仅完美的解决了氧化膜的问题,且反应扩散连接可以在较小的压力下进行（2～4MPa）,减小了对成形设备的需求和对模具的损坏,大大节约了成本。本文以Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金多层结构的研制为背景,对超塑成形/反应扩散连接（SPF/RDB）工艺试验进行了研究。在不同变形温度及应变速率条件下对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金进行单向高温拉伸试验,分析各参数对合金流动应力、应变及延伸率的影响,确定了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金最佳变形温度为475℃,应变速率为0.0005s-1,此时延伸率在420%左右,根据不同变形参数下合金的应力应变曲线求得了在此参数下合金的K值合m值。遵循正交设计的原则,对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金进行了扩散连接性能的研究,分析了连接温度及连接界面粗糙度参数对扩散连接接头质量的影响。结果表明连接温度460℃,保温时间30min,压力2MPa条件下扩散连接接头质量最好,且连接界面粗糙度对连接接头的质量影响不大,对连接接头进行剪切试验,发现在最佳扩散参数条件下的接头剪切强度达到152MPa,为母材的98.7%。根据高温拉伸试验求得的材料参数,利用MSC.Marc2018进行中空双层结构件、三层结构件及四层曲面蜂窝结构件的成形模拟,根据模拟得到的气压加载曲线指导SPF/RDB工艺中超塑成形的气压加载。根据板材基本性能试验及有限元模拟结果,设计成形模具及相应的气压控制系统,制定工艺流程,采用最佳的成形工艺参数进行SPF/RDB试验,获得最终成形件,对成形件壁厚进行测量分析,发现成形件壁厚与模拟结果误差不大,对成形件扩散连接接头进行了组织观察,连接界面消失,在扩散过渡区的晶界处分布一些细小的Mg2Cu相,扩散连接接头连接良好。