蠕变时效成形是为制造大型整体壁板构件而发展起来的一项新技术,即利用金属的蠕变和可时效强化特性,将成形与时效同步进行的一种成形方法。2524铝合金是新一代飞机蒙皮的首选材料。为了更好地为在预测构件于复杂应力及热环境下的蠕变行为、回弹规律、强化相析出行为以及力学性能演变规律时提供理论支撑,本文利用自行研制的工装,通过力学性能测试、硬度和电导率测试、透射电镜微结构分析、数据回归分析及有限元仿真等方法和手段,分别开展了应力大小及状态、时效处理制度对2524铝合金的蠕变时效行为影响的研究。论文的研究工作主要包括以下几个方面：(1)围绕蠕变变形行为和蠕变机理、材料的性能以及微结构的演变规律而开展了一系列实验,从中得出了以下几方面的结论：①通过对2524铝合金拉和压应力状态下的蠕变曲线进行分析和计算,发现进入第Ⅱ阶段后,压应力状态下的蠕变应变量是拉应力状态下的两到三倍。并且获得了表观激活能和应力指数,因此推断出2524铝合金在拉应力状态下的蠕变机制主要由位错的滑移过程所控制,而压应力状态下主要由晶界滑移控制。②开展了蠕变时效试样的材料性能测试研究。获得了拉应力下合金的最佳工艺制度为：应力为180MPa,温度为190℃,时间12h。同时对比两种应力状态蠕变后的物理性能发现,相同工艺条件下,压应力状态蠕变后合金的硬度和电导率都要稍高于拉应力状态蠕变后的测试结果。③开展了采用透射电镜的微结构分析。发现2524铝合金蠕变时效后的晶内析出相较无应力时效明显增多,且析出较弥散。而压应力状态蠕变后的析出相较拉应力状态蠕变的细小,分布更均匀弥散。其晶界无沉淀析出带的宽度较窄,且晶界处的析出相为断续分布。(2)基于实验所得的蠕变变形曲线,采用混合粒子群算法,分别建立了拉和压应力作用下的蠕变时效本构方程,误差分析表明,拟合理论曲线能较好地吻合实验曲线。(3)基于拉和压应力状态的本构方程进行了典型板类构件的蠕变时效成形的回弹预测,并且进行了实验验证研究,结果表明综合拉、压应力本构模型可更好地描述壁板构件的蠕变时效成形,其回弹预测精度高于采用单一拉应力本构模型的预测精度。