在航空发动机领域,由于高强度螺栓连接刚性好、能承受高温高压条件、装拆简便等优越性而被广泛使用。近年来,随着航空航天事业的快速发展,对紧固件的使用可靠性、使用寿命等性能提出了更高的要求。对于航空用高强度螺栓而言,其头部成形必须为镦锻加工。GH4169材料加工制造的高强螺栓,一方面,GH4169材料变形抗力大、材料的组织和性能对热加工工艺参数非常敏感;另一方面,GH4169材料加工制造的高强螺栓具有较高的抗疲劳性能和持久性能。所以,对GH4169高强螺栓的加工工艺进行研究具有重要的意义。研究十二角头高强度螺栓的结构特点,对GH4169合金材料的化学成分、相的组成、晶粒形貌等特性进行理论分析,依据镦制加工原理,利用DEFORM-3D软件对镦制加工过程进行数值模拟。根据模拟结果,确定了螺栓镦制加工方案,并优化了模具结构,提高了模具使用寿命。对GH4169高温合金十二角头螺栓的热处理制度进行了分析,明确了不同的热处理顺序对零件性能的影响。研究高强螺栓的性能要求,采用滚压螺纹和滚压头下圆角的加工方法,并利用DEFORM软件对滚压螺纹工序进行数值模拟分析,提高了零件的拉伸性能、抗疲劳性能,抗应力断裂性能。对加工后的零件进行性能鉴定,利用室温拉伸、高温拉伸等设备进行检测,试验结果表明加工后的零件具有优良的使用性能。