TC11钛合金主要用于制造航空发动机压气机盘、叶片和鼓筒等零件。由于TC11钛合金热变形过程中的成形温度范围较窄,热变形参量对其组织和性能的影响比较复杂,导致成形的难度较大,微观组织不均匀,严重影响了产品品质的稳定性。因此,开展TC11合金高温热变形行为及组织结构演化的研究对于TC11合金的高温锻造及热加工工艺的合理制定具有十分重要的指导意义。本文选取了具有粗片层组织TC11钛合金作为研究对象,采用热模拟压缩方法,系统地研究了合金在950℃下,不同应变速率(O.1s-1、1s-1、10s-1、50s-1)和应变量(50%-80%)下的热压缩变形行为及应力-应变响应。利用扫描电镜、透射电镜以及激光共聚焦显微镜观察和表征了不同条件下TC11合金高温压缩变形诱发的组织结构变化。采用楔形TC11板材样品对其进行了950℃连续应变热轧实验,重点考察材料的内裂纹形成与应变及应变速率间关系。研究结果表明：(1)热模拟压缩时随着应变的增大,流变应力迅速增大,达到峰应力值后出现流变软化。应变速率越高,峰应力越大,应变速率每增大一个数量级,峰应力值增大30～60MPa。(2)热模拟压缩时,样品中形成了变形死区、小变形区和大变形区。在变形死区,晶粒较大；小变形区中晶粒较小,显微组织开始细化,α相与β相片层与轴向呈较小角度并趋向于横向平行排列,部分区域产生扭折现象；在大变形区的晶粒不明显,显微组织极度细化或球化,α相与p相片层基本相互平行且与轴向垂直；热模拟样品变形死区外侧没有裂纹萌生,小变形区外侧有边裂,大变形区内没有裂纹萌生,变形死区、小变形区和大变形区的交界处有挤出、外包裂纹等缺陷。(3)楔形板材热轧时,存在应变速率显著增加的临界厚度拐点,而在拐点前后样品中的应变速率都随长度(应变)的增加而逐渐减小。热轧样品中小应变区无内裂纹,中等应变内形成少量长裂纹,大应变区内有显微裂纹出现,随应变量的增加,显微裂纹的尺寸逐渐减小,数量逐渐增多,应变量增大到一定值时,显微裂纹和长裂纹的数量和尺寸趋近饱和。显微斜裂纹在轧制正应力和剪切应力作用下产生并扩展,最终导致板材的开裂或断裂。通过热模拟和热轧实验结果的对比,可以得出在950℃,较低应变速率下锻造加工TC11钛合金是更优的工艺。