Ti-55高温钛合金不仅具有比强度高、抗腐蚀性强等优点,还具有较好的热强性、耐热性、高温蠕变性和抗氧化性,在航空航天工业上得到了广泛应用。然而其热成形温度高、成形速率慢等特点,给模具的选材、制造以及成形设备提出了较高的要求,导致生产周期长、成本高。钛合金的热氢处理工艺利用氢的可逆合金化和氢致相变、氢致高温塑性,可以有效改善钛合金的热加工性能,达到降低成形温度的目的。本文以Ti-55钛合金为研究对象,通过分析其微观组织与力学性能之间的联系,系统地研究了置氢对其超塑变形特性的影响,为热氢处理工艺提供了理论和实验依据。使用OM、SEM、TEM和XRD等测试方法对置氢前后Ti-55钛合金的室温组织进行了研究,揭示了合金室温组织、相含量以及微观结构的演变规律,观察到γ氢化物和δ氢化物的存在并对其形成机制进行了分析。通过差热分析和热重分析对置氢前后合金的相转变行为进行了研究,分析了氢对其加热过程中的α→α+β→β转变温度、氢化物分解温度的影响规律,发现置氢降低了α→α+β转变温度和氢化物分解温度。通过超塑性拉伸试验,研究了氢含量、变形温度和应变速率对置氢前后Ti-55钛合金超塑变形行为的影响,结果表明:随着氢含量的增加,合金的超塑性先提高后降低,氢含量0.1%时获得最佳超塑性,表现为较高的延伸率、较低的峰值应力和较大的应变速率敏感性指数。氢含量0.1%的合金最佳超塑成形温度为825℃,比原始合金降低了125℃左右。采用SEM对拉伸断口进行扫描,氢含量0.1%的合金具有更多的韧性断裂特征,表明其获得了较大的变形量。使用OM、SEM研究了合金超塑变形后的微观组织演变规律,分析了氢致高温增塑机理,主要结果表明:低氢含量的合金在超塑变形时,β相含量的增加使得合金的塑性提高;高氢含量的合金在超塑变形时,β晶粒的聚合长大导致合金的塑性急剧下降。