高速飞行器迫切需求使用温度为600-800°C的轻质高强材料代替高温合金,以减重和提高飞行距离。网状组织钛合金因在晶粒周围添加增强相,显著地抑制了晶界高温弱化,提高了高温性能,但在复杂构件成形中网状组织形状发生变化,导致性能改变。本文以TA15钛合金作为基体,通过反应热压烧结制备出TiB增强相呈空间网状分布的网状组织钛合金,对TA15基网状组织钛合金进行高温条件下单向压缩、多向压缩、圆环压缩和镦挤等变形实验研究,揭示了复杂变形过程网状组织钛合金的变形行为和组织演变规律,为制造该材料复杂构件提供理论指导。研发出TA15基网状组织钛合金制备工艺,提高烧结态强度的同时,解决了室温塑性差的问题。采用短时低转速球磨工艺,将TiB₂粉末均匀粘覆在TA15基体颗粒表面,并且基体颗粒在球磨中保持完整无破碎,然后利用反应热压烧结制备出材料。通过SEM和TEM对材料的微观组织进行观察,发现原位反应生成的TiB增强相呈空间等轴网状分布,TiB增强相和基体之间界面洁净完整,基体为典型的钛合金网篮组织;通过力学性能测试,发现该材料具备优异的室温和高温力学性能,断口呈蜂窝状形貌,断口有TiB晶须被拉出痕迹;通过类似钛合金的双重热处理,仅仅可以调控网状组织钛合金的基体微观组织但不改变增强相的分布和形貌,对网状组织钛合金的室温塑性改善不明显。为了研究TA15基网状组织钛合金的高温单向压缩变形行为,开展了高温单道次压缩实验,揭示了变形温度、应变速率和应变对流动应力与微观组织演变的影响规律,变形温度越低、应变速率越大导致流变应力越大,随着变形温度的增加,基体中初始α相体积分数减少;随着应变量的增加流动应力先后出现加工硬化、流动软化以及与应变速率相关的第三阶段,应变程度主要对增强相的分布产生明显影响,随着变形程度的增大,网状组织形状的轴长比增大。开展了高温双道次压缩实验,揭示了变形间隔时间、变形温度和应变速率对流动应力与微观组织演变的影响规律,即变形间隔时间越长、变形温度越高、应变速率越大造成的流动应力静态软化程度越大;发现了在980°C/0.1 s^-1高温压缩条件下,双道次间隔为120 s时,不仅变形抗力低,而且获得的变形组织均匀细小。为了定量描述变形参数对流变应力的影响,建立了高温应力应变曲线方程,为该材料的数值模拟提供了材料参数。通过高温多向压缩实验提高了TA15基网状组织钛合金的力学性能,并控制了组织性能均匀性。经历多向压缩变形,变形试样的微观组织避免了单向压缩产生的组织不均匀现象;室温强度增加8%,室温延伸率增加163%;采用SEM、EPMA和TEM等测试方法对高温多向压缩变形微观组织进行观察,发现基体组织为韧性优异的双态钛合金组织,由初始α相和转变的β相组成,转变β相中析出大量针状的次生α相,提高了基体的强度,并揭示了次生α相通过ω辅助异相生核机制。此外,增强相空间球形排布被压扁成椭球形状,导致了增强相之间连通的基体增多,使断裂之前塑性变形程度增大,引起了变形网状组织钛合金延伸率的提高。通过TA15基网状组织钛合金圆环压缩和镦挤等实验分析了网状组织钛合金在高温复杂变形过程中的变形行为。利用数值模拟研究直观地展示了网状组织形状变化过程,结合实验观察研究了网状组织在复杂变形中的演化规律,揭示了变形后网状组织的形状与变形类型密切相关,并建立了网状组织形状参数（轴长比）与应变的定量关系式。