本文以6061铝合金为研究对象，深入研究了6061铝合金的高温金属塑性变形的本构关系与楔横轧变形中材料的流动特征以及变形过程中材料内部组织的变化特点，这是车辆轻量化急需用铝合金代替传统钢材料这一发展趋势下的新课题。这一课题的研究将为铝合金锻件在车辆，特别是汽车上的广泛应用提供应用基础与成形工艺设计的参考数据，对于提高铝合金锻件的材料利用率，大幅降低生产成本，开发新的复合变形工艺都具有促进作用。 在理论分析的基础上，通过Gleeble热模拟机对6061铝合金进行压缩热模拟实验，根据实验结果，采用回归方法确定6061铝合金高温塑性变形的本构关系，并确认6061铝合金的材料常数。这些分析结果对于深入认识6061铝合金变形行为提供了理论上的支持，并为数值模拟6061铝合金的楔横轧三维变形提供理论基础。 使用Deform-3D商用有限元模拟软件，运用上述确定的6061铝合金的本构关系，采用热—力耦合方法，数值模拟6061铝合金在楔横轧变形过程中温度场的变化规律，分析了工艺参数与变形参数对温度场分布的影响，着重分析了变形过程中温度升高的规律，据此提出了这种铝合金适宜的锻造起始温度。对于其他铝合金锻造起始温度的确定也有参考价值。 在数值模拟的基础上，对6061铝合金工件的应力应变场变化规律、材料的流动特点等进行了研究，深入分析6061铝合金楔横轧变形过程的应变分布变化规律与45~#钢的应变分布规律异同点，揭示出这两种材料应变场的分布对工艺参数与变形参数变化的反应是有明显差别的，指出不能简单地把锻钢的变形规律用于指导铝合金的变形分析，在涉及楔横轧中心缺陷的问题与分析材料热变形组织性能的变化时，这一点尤为重要。 本文将模拟研究与工艺实验有机结合起来，对各种工艺参数与变形参数组合的工况进行了变形实验。利用电子显微镜对楔横轧变形过程中材料的组织演化进行了研究。指出在变形过程中，材料的主要软化机制是动态回复，材料的原始晶粒大小没有明显变化，但亚组织有较明显的变化，这为6061铝合金楔横