近些年来,随着工业技术的发展,为解决能源短缺和环境污染两大问题,以铝合金为代表的轻量化材料得到了广泛应用。铝合金作为一种高性能轻质结构材料,在实际生产应用中,都少不了焊接技术。超塑性连接可有效避免熔焊易产生的一系列问题,兼有扩散焊和变形焊的优点,焊接工艺简单,且相较扩散焊时间更短、温度更低,可实现多种材料的固态焊接。本文利用Gleeble-3800热模拟试验机对5083铝合金进行超塑性连接试验,使超塑性连接为铝合金的焊接领域提供新的参考,提供新的思路,为未来的推广应用描绘新的前景。5083铝合金是典型的Al-Mg系合金,被广泛应用于汽车、轨道交通等行业。本文以粗晶5083铝合金为研究材料,对其高温性能进行了研究,利用双曲正弦函数型的Arrhenius方程求得了粗晶5083铝合金的本构方程,研究激活能与温度和应变速率的关系,结合微观组织和激活能来分析材料的变形机理。根据研究结果,制定粗晶5083铝合金的超塑性连接的试验工艺参数,研究了预应力、表面粗糙度、保温时间以及应变速率对粗晶5083铝合金超塑性连接质量的影响。对粗晶5083铝合金在温度为350℃～475℃和应变速率在1×10-4s-1～1×10-2s-1的范围内进行了单向高温拉伸试验,分析各参数对合金流动应力、应变及断后伸长率的影响。当温度为400℃时,应变速率为5×10-4s-1时粗晶5083铝合金的断后伸长率最好为149.5%;当温度为450℃时,应变速率为1×10-3s-1时断后伸长率最好为139.5%。根据合金在不同变形参数下的真应力-应变曲线,计算了合金在不同温度和应变速率下的应变速率敏感指数m值和变形激活能Q值,m值在0.2934～0.3537之间,并受拉伸温度升高,m值略有增大。并用双曲正弦本构模型建立了其本构方程,研究激活能与温度和应变速率的关系。结果表明,粗晶5083铝合金变形激活能测定值是Q=214k J/mol,结合微观组织和激活能来分析材料的变形机理,得到塑性变形机制包含晶界扩散机制和动态再结晶机制。并通过金相显微镜观察并分析了超塑变形过程中的组织变化,与计算结果相对应。对粗晶5083铝合金的超塑性连接性能进行研究,分析了氧化膜和界面粗糙度对接头质量的影响,发现连接界面粗糙度达到Sa≤0.17μm时,对接头质量影响就不大了。当预应力为10MPa时,可以达到减薄金属且实现良好连接的目的,而粗晶5083铝合金在预应力大于20MPa时将发生严重变形。结合拉伸强度测试的结果表明,连接温度450℃,预应力10MPa,保温时间40min,应变速率1×10-3s-1条件下超塑性连接接头质量最好,且对连接接头进行拉伸试验,发现在最佳超塑性连接参数下的接头强度达到了171MPa。组织上无明显连接缺陷,界面处无断裂位置,5083铝合金通过超塑性实现了可靠连接。