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异步轧制作为一种可引入剧烈附加剪切变形而使板材心部缺陷消除、厚向组织及性能均匀性获得改善的加工技术被广泛应用于薄板带材生产和研究。然而异步轧制过程中存在的板材翘曲问题限制了其在中厚板轧制生产中的应用。因此在确保异步轧制引入剧烈剪切变形的同时,最小化或消除板材翘曲现象成为其应用于中厚板生产需解决的关键问题。本文利用有限元数值模拟和实验研究了异步轧制中厚铝板的变形行为及关键工艺参数对组织演化的影响,并基于关键异步轧制工艺参数对翘曲的影响,发现多轧制参数间的关联规律,获得无翘曲或翘曲最小化异步轧制控制原理和工艺,实现了无翘曲连续化异步轧制和板材制备,明显提高板材的综合力学性能。主要结论如下：模拟研究发现,异步轧制变形区内板材受到的总剪切变形是前滑区引入的正剪切变形和后滑区引入的负剪切变形共同作用结果,使多道次异步轧板获得更高剪切变形,尤其轧板心部剪切应变由同步轧制的0.026提高到0.836。采用刻蚀“标志线”法研究异步轧制铝合金中厚板材的宏观变形行为发现,多道次异步轧制可大幅提高板厚向的剪切和等效应变,而同步轧制的剪切变形只集中于板材表面。虽然异步轧板表面应变的增加远高于心部并导致应变分布不均匀性增加,但由于异步轧板心部剪切与压缩变形的大小处同一量级,故该应变不均匀性未显著增加后续组织不均匀性。总压下量一定,减少道次压下量可累积更多附加剪切变形,并大幅提高板厚向变形均匀性。采用10-30%的异步轧制道次压下量可获得厚向均匀分布的细小晶粒,明显改善T6态延伸率及其厚向均匀性。针对异步轧制变形路径的研究发现,ASR-R变形路径可通过道次间附加剪切变形的相互交叉促进变形向板材心部深入,从而提高板厚向变形及组织均匀性。基于异步轧板翘曲曲率与关键工艺参数间演变规律的研究,构建了异步轧板实现“变曲”现象所需临界道次压下量与异速比、轧辊辊径和轧板初始厚度间的关联工艺图及经验关系式;利用所获无翘曲异步轧制工艺原理,首次实现了40mm7050中厚板的无翘曲连续异步轧制,获得了板型平直的异步轧板,其T6态延伸率、LT和TL方向上的断裂韧性均较同步轧板明显提高。