2195铝锂合金因具有密度低、强度高、热稳定性好、抗腐蚀性能高等优点而被国外大量应用于制造航天器贮箱,有效提高了航天器的运载能力。国内在2195铝锂合金中厚板成形航天器大型器件上的应用仍处于研究阶段,对其热塑性及微观机理的认识尚不足,因此开展2195铝锂合金中厚板热拉伸变形行为及微观机理的深入研究,为实际热成形工艺的制定提供理论依据具有非常重要的意义。利用Gleeble-3800热模拟实验机进行2195铝锂合金热拉伸实验,获得了实验材料在420～520℃、0.01～1s-1变形条件下的应力应变曲线。结果表明流变应力随着变形温度的上升、应变速率的下降而减小。延伸率随着变形温度的上升先增大后减小,在440℃达到最大值。并根据实验结果建立了2195铝锂合金热拉伸变形本构方程。通过SEM、EBSD实验,研究了不同变形条件下断口微观形貌及晶粒组织随变形参数的变化规律。揭示出随着变形温度的上升,断口由韧性断裂特征逐渐转变为脆性断裂特征;动态再结晶程度则随着温度的上升不断提高。较低变形温度时晶粒尺寸较小,而较高变形温度时发生了晶粒长大,晶粒粗化造成延伸率下降。最终根据实验结果建立了延伸率与粗大晶粒占比的关系式。通过TEM实验,研究了不同变形条件下位错、亚晶及析出相的演化规律。分析了高温下析出行为对于动态再结晶的影响。研究表明440℃时,在不同应变量下,基体中均存在着大量的θ°和δ°相,钉扎位错并阻碍晶界的迁移。因此,440℃需要较大的应变量（0.65）才出现明显的动态再结晶。480℃和500℃时,θ°相完全回溶,仅剩少量δ°相存在,钉扎作用明显减弱,位错及晶界迁移能力增强。所以500℃时,在较小应变量（0.4）就出现了明显的动态再结晶,并在较大应变量（0.48）出现了晶粒长大。以动态材料模型及热拉伸实验获得的流变应力为基础,建立了实验材料的热加工图。分析了不同应变量下功率耗散值和流变失稳区的分布特点,并利用金相组织图研究了不同变形条件下微观组织演变规律。结果表明:实验参数范围内,不同应变量下均在较低应变速率0.01s-1得到较高的功率耗散值。在较低的应变量下,失稳区域主要集中在高应变速率、低变形温度的变形条件;应变量增大至0.3时,失稳区域则主要集中在520℃。综合热加工图及热塑性的分析结果,得到了2195铝锂合金在热拉伸变形条件下的最优变形工艺区间为:430～440℃-0.01～0.05s-1,460～480℃-0.01～0.1s-1。