Ti₃Al基合金具有较低的密度，较高的高温强度、抗氧化和抗腐蚀能力。目前，关于Ti₃Al基合金的热变形行为，以及将功率耗散理论和数值模拟技术相结合的研究比较少。本文在等温恒应变速率压缩实验的基础上，采用微观组织分析及数值模拟方法。研究了变形工艺参数对流动应力、微观组织的影响规律。研究结果对Ti₃Al基合金的热加工工艺的合理制定及优化具有一定的指导意义。得到的主要结果如下：Ti₃Al基合金的流动应力对变形温度和应变速率都比较敏感，流动应力曲线在低应变速率时呈稳态流动型，而在高应变速率时呈流变软化型；随着应变速率的升高或变形温度的降低，流动应力增大。根据Ti₃Al基合金的流动应力数据特点，采用BP神经网络构建了Ti₃Al基合金的本构关系模型，误差分析表明，建立的本构关系模型具有较高的精度，能够满足工程应用要求。Ti₃Al基合金在变形温度低于相变温度1100℃时，不用应变速率下的组织均为混合的α₂+β=O组织；当应变速率大于0.1s^-1时，易发生局部流动和形成绝热剪切带；当应变速率较低时，组织较为均匀。在变形温度高于相变温度1100℃时，组织为β晶粒和少量的动态再结晶晶粒；当应变速率较低时，原始晶粒内部可形成亚晶；当应变速率较低，变形温度较高时，亚晶合并和长大为较大的晶粒；当应变速率较高，组织为拉长的晶粒和少量的动态再结晶晶粒，变形以晶界变形为主，易造成β组织机械失稳。总的来说，Ti₃Al基合金的最佳变形工艺为，在所研究的变形温度范围内，应变速率不宜超过1s^-1；变形温度1000℃左右、应变速率为0.01～0.001s^-1；或变形温度1100¹200℃、应变速率为0.01～0.001s^-1。利用功率耗散理论和数值模拟技术，运用Deform-3D有限元模拟软件，研究了Ti₃Al基合金在压缩过程中变形工艺参数对变形过程的影响；通过二次开发，将功率耗散值的信息导入到有限元软件的后处理模块中，直观的显示了在压缩过程中功率耗散系数值的大小；通过压缩后试样的微观组织观察，验证了功率耗散值模拟结果的可靠性。