随着工业技术的发展,铝合金中厚板的应用范围越来越广泛。其在生产加工及热处理过程中会不可避免的引入残余应力,过大的残余应力会大大影响其使用性能。探索铝合金中厚板残余应力消减工艺具有重要意义。本文以22mm厚6061铝合金热轧板为基础,对其进行了双重固溶淬火时效,并在本课题组自制的热振动时效平台上进行了热振动时效(HVSR)实验。采用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、织构分析(ODF)、钻孔法、室温拉伸等测试技术,研究了6061铝合金热轧板的组织结构,探究了双重固溶淬火时效、HVSR对板材残余应力、微观组织和力学性能的影响。得到了如下研究结论：(1)6061铝合金热轧板厚度方向组织不均匀。组织结构中含有尺寸长度>1um,宽度为0.2um左右的板条状粒子,该粒子为富Si、 Mg、Cu的金属间化合物。(2)相对一次淬火时效,双重固溶淬火时效后,厚板残余应力降低,强化相析出更弥散、细小、均匀；变形织构取向密度增强,典型再结晶织构趋于随机分布,表层和中心层织构取向密度差异减小；厚度方向组织和力学性能趋于均匀。(3)采用单滑移模型,计算了平面应力状态下不同织构组态板材的Schmidt因子(SF)。Schmidt因子计算结果表明,在平面应力状态下只经过一次固溶后淬火板材中心层的SF值最大,SF=0.212089,淬火过程中最容易发生变形；其表层和中心层的SF值差异比双重固溶淬火样品大。以加权Schmidt因子为桥梁,从晶体学织构的角度定性地解释了残余应力的差异。(4)热振动时效(HVSR)能有效降低和匀化厚板残余应力；提高其抗拉强度和屈服强度,延伸率有一定程度的降低；时效时间缩短,成本降低,技术经济效益显著。