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随着航空航天等高新技术的发展，具有优良高温比性能的TiAl系金属间化合物日渐受到人们关注。而Ti2AlNb基合金作为一种TiAl系金属间化合物，在结构材料领域，也逐渐成为研究热点。但Ti2AlNb基合金材料室温成形性能差，加工制造复杂结构件比较困难，影响了它的应用。本课题针对这一现状，探究Ti2AlNb基合金材料的热成形性能和扩散连接性能，开发出行之有效的热弯/扩散连接组合工艺，加工制造出质量良好的三层结构件，为推动Ti2AlNb基合金的实际应用提供技术基础。通过高温拉伸试验测定Ti2AlNb基合金材料在不同温度和应变速率条件下的应力应变变化关系，掌握材料热变形特点，通过Arrhenius方程构建Ti2AlNb基合金的本构关系，绘制高温拉伸试验中峰值应力σp随应变速率和变形温度T的变化关系曲线，利用线性拟合求得各材料参数，计算出材料本构方程，为数值模拟和制定合理的热弯成形工艺参数提供依据。利用Dynaform有限元模拟软件，对Ti2AlNb波纹板进行热弯成形模拟，比较不同成形温度，凸模圆角和摩擦系数条件下的尺寸精度，发现成形温度越高，凸模圆角越大，摩擦系数越小，热弯成形件最小壁厚值越接近Ti2AlNb原始材料壁厚。综合考虑，热弯成形最佳工艺参数为：成形温度1040℃，凸模圆角R1.5mm，摩擦条件：氮化硼润滑。在真空炉中进行Ti2AlNb基合金扩散连接探索试验，对所制得的连接试件进行微观组织分析和力学性能测试。可知随连接温度的升高和保温时间的延长，扩散界面焊合率提高。当连接温度T=1150℃，保温时间t=90min，扩散接头质量最好，其在700℃下接头剪切强度可达497MPa，观察剪切断口，主要是解理断裂，并伴随少量韧窝断裂。针对Ti2AlNb基合金三层结构试件，确定其热弯/扩散连接组合工艺流程，设计热弯成形模具和扩散连接模具，根据热弯模拟和扩散探究试验确定的工艺参数，在真空炉中进行热弯曲成形试验和扩散连接试验，获得外观质量良好的三层结构试件。对Ti2AlNb基合金三层结构进行质量评价，从尺寸精度、微观组织和力学性能三个方面确定最终得到的三层结构件满足要求，从而说明热弯/扩散连接组合工艺的合理性。