同步淬火热成形新工艺可以有效解决可热处理强化铝合金室温塑性低、成形零件后续热处理形状畸变问题,具有高强铝合金热成形过程中实现控形控性的突出优点,但该技术的发展需解决固溶状态铝合金板材塑性变形行为及形变热处理等关键技术问题。本文针对广泛应用于飞机蒙皮、隔框、长桁等重要受力结构件的可热处理强化AA7075高强铝合金同步淬火热成形工艺,采用试验研究、理论分析及数值分析对其涉及的变形行为、微观组织演变及成形后自然时效变形行为等关键技术问题进行了系统研究。本文的主要工作及相关成果如下:（1）通过温度在200-480℃、应变速率在0.01-10s^-1范围内的单轴拉伸试验研究了AA7075同步淬火热成形流变行为,获得了温度及应变速率对其影响规律。构建并对比了表征流变行为的多种本构模型,结果表明:（1）改进的Arrhenius方程及Zerilli-Armstrong模型分别适于预测稳态流变及应变强化行为;（2）分别基于Johnson-Cook及Misio?ek的改进模型对两种特性流变行为均能实现准确预测,改进Misio?ek模型形式更为简洁适用于定义AA7075同步淬火热成形本构关系;（3）基于连续损伤机理建立的考虑温度及应变速率影响的相对位错密度及损伤演变参数的本构模型,可以精确预测不同变形条件下拉伸的硬化、稳态及损伤阶段的流变应力。在实际应用中,可依据AA7075同步淬火热成形流变行为表征要求选择本构模型。（2）基于AA7075同步淬火热成形过程的流变行为研究结果还得出了如下结论:280℃以下,位错强化主导下流变应力随应变不断提高,但未展现应变速率敏感性;360℃以上,应变速率增大导致流变应力水平提高,动态回复、连续动态再结晶及应变强化作用达到平衡表现出稳态流变;相同应变速率下,温升软化作用显著。通过扫描电镜获得了不同变形条件下单轴拉伸断口形貌:随温度升高及应变速率减小,断口韧窝深度加深,塑性提高,且在400℃达到最高;当温度进一步升高,晶间结合力下降,沿晶断裂加强,塑性下降。（3）通过电子背向散射衍射及光学显微镜研究了不同温度及应变速率下AA7075同步淬火热成形过程的微观组织演变规律,结果表明:应变速率提高使小角晶界及亚晶数量增加,促进动态再结晶的进行;高应变速率下动态回复作用及动态再结晶无法充分进行,导致晶粒拉长并产生不协调变形,局部再结晶细化作用下颈缩明显,延伸率降低。温升利于动态回复及再结晶,并使小角晶界减少。相同应变速率下,高温晶粒粗化、应变强化与动态回复及再结晶共同作用下决定了流变行为。应变增加使小角晶界比例提高,促进动态再结晶并引起平均晶粒尺寸下降,同时塑性变形促进内部损伤积累,流动应力下降。（4）基于AA7075同步淬火热成形过程不同变形条件下的微观组织演变的平均晶粒尺寸及动态再结晶分数,计算了不同温度及应变速率下的加工硬化率曲线,定量求解了不同变形条件下的动态再结晶临界应变,获得了温度、应变速率及应变对动态再结晶及晶粒度演变的影响规律。基于Yada模型及Avrami方程,修正了相关方程系数为应变速率相关项,建立了改进的晶粒尺寸及动态再结晶分数预测模型。（5）在温度200-480℃及应变速率0.01-10s^-1范围内进行Nakazima成形极限试验,建立了不同温度及应变速率下的AA7075铝合金在同步淬火热成形工艺的成形极限图。为理论预测AA7075在同步淬火热成形中不同变形条件下的成形极限,基于Marciniak-Kuzynski失稳理论,结合Misio?ek改进本构模型,考量了凹槽应变速率对应力状态的影响,建立了以凹槽区域与均匀区域厚度比值1)₍（8）作为失稳判据的AA7075在同步淬火热成形成形极限预测模型。此外,在单轴连续损伤机理本构模型中引入了耗散势函数、应力状态权重系数及多轴应力损伤指数,推广至平面应力状态,建立了基于连续损伤机理的同步淬火热成形工艺成形极限预测模型。在不同应变状态下,变形后AA7075铝合金的晶粒尺寸、位错密度及织构取向等发生了明显变化。不同温度及应变速率下,AA7075的断裂损伤机制随应力应变状态的变化规律不一致,导致基于连续损伤机理的成形极限预测模型预测精度下降。与实验建立的成形极限图比较,结果表明改进的Marciniak-Kuzynski模型对不同温度及应变速率下AA7075的成形极限图预测精度更高,可以用来精确预测AA7075铝合金同步淬火热成形的成形极限。（6）同步淬火成形后AA7075铝合金在自然时效下仍具有可观的成形性能,进行单轴拉伸、三点弯曲、Nakazima成形极限及极限拉深比试验对其自然时效强化行为进行研究,获得了固溶处理状态下AA7075自然时效析出强化作用下的性能演变规律,建立了自然时效时间相关的Voce硬化模型,并综合实验结果确定了同步淬火热成形后续成形工序实施时间区间为8小时。（7）结合同步冷却淬火热成形变形行为试验研究结果及建立的本构模型构建了热力耦合有限元模型,应用改进Marciniak-Kuzynski模型预测的成形极限曲线作为失稳判据,对AA7075铝合金汽车B柱零件的同步淬火热成形过程进行了热力耦合数值分析,获得了该零件同步淬火成形的优化的工艺参数。基于数值分析确定的工艺参数进行复杂外形AA7075铝合金B柱零件同步淬火热成形试验,获得了满足设计要求的合格成形件,验证了同步淬火热成形变形行为规律、本构模型及成形极限预测模型的有效性,以及同步淬火热成形工艺对复杂外形零件实现控形控性成形的适用性。本文所获得的AA7075高强铝合金的同步淬火热成形流变行为及相关关键技术研究成果可为实现AA7075高强铝合金形性协调成形制造提供新的解决方案,对航空航天等领域精确成形制造技术具有重要的推动作用。