TiAl基合金热变形行为的研究对其实用化具有非常重要的作用。本论文旨在研究粉末冶金TiAl基合金高温变形行为及显微组织演化机理，为实际热加工工艺参数的制定和优化提供理论依据。论文以Ti-47Al-2Cr-0.2Mo(原子百分比)合金为对象，研究了粉末冶金TiAl基合金高温变形行为和热加工工艺，构建了相应的材料高温稳态流变应力模型和三维热加工图，建立了热包覆锻造成形的有限元仿真模型，预测了可能存在的成形缺陷，最后针对大型TiAl基合金坯体的成型工艺进行了探索性研究。研究的主要内容和结果如下：　　 (1)研究了粉末冶金Ti-47Al-2Cr-0.2Mo合金动态热模拟压缩试验条件下的真应力-真应变关系，利用其等温压缩的试验数据，计算了TiAl基合金高温塑性变形的材料常数，建立了在实验条件范围内应力与变形温度应变速率等的数学模型。构建了合金在应变范围为0.1～0.7之间的加工图，通过分析高温压缩后试样的变形组织，结合加工图研究了TiAl基合金变形条件与高温压缩变形组织的关系，获得了粉末冶金TiAl基合金的最佳热变形区间。　　 (2)采用有限元软件DEFORM-3D对粉末冶金TiAl基合金热包覆锻造过程进行了数值模拟分析，对包覆机构的尺寸和结构参数进行了优化，对比分析了以上工艺参数对PM TiAl基合金热包覆锻造过程的影响，设计了新型的热包覆机构。在此基础之上，研究了锻坯高温变形的塑变规律，包括等效应力、等效应变、温度场的分布规律以及载荷随行程和时间的变化规律等，获得了粉末冶金TiAl基合金热包覆锻造的最佳热加工区间。　　 (3)采用有限元模拟软件优化设计了新型的包覆机构，并针对粉末冶金TiAl基合金热包覆锻造的变形过程进行实验研究。结果表明，实际的热包覆锻造成形规律和有限元仿真结果吻合得很好。同时，研究了热包覆复合锻造工艺路线对大型粉末冶金TiAl合金变形均匀性的影响，并通过热处理对锻件的显微组织和力学性能进行调整和优化。　　 (4)针对大型TiAl基合金板坯热包覆复合锻造的生产工艺进行了探索研究，通过有限元数值模拟预测了压力设备的载荷能力范围，并成功制备了有效尺寸为φ450mm×50mm的高质量锻坯。