微成形零件因其优异的力学性能、高材料利用率、低成本等优点在微机电系统及生物医学等领域具有广阔应用前景,然而尺寸效应的存在严重制约了微成形技术的快速发展。金属材料在电流激励下发生塑性变形时,或表现出特殊的塑性变形行为,本文将电流辅助成形技术引入微塑性变形过程,对电辅助微成形技术的发展具有重要意义。为研究脉冲电流对TA2纯钛箔板的微塑性变形的影响规律,研制了电流辅助单向微拉伸力学性能测试装置,该装置由单向微拉伸系统、电流发生及参数采集系统、温度采集与控制系统构成。利用Ansys workbench软件优化电流辅助微拉伸夹具结构设计,对不同夹持结构时试样温度场进行了热-电耦合有限元模拟,最终确定采用“线+面”接触形式的夹具结构。从静态和动态角度研究脉冲电流对不同试样和晶粒尺寸的TA2纯钛箔板的微拉伸变形行为的影响规律。相同电流密度下,晶粒尺寸越小,材料的热效应越明显。在对8%预变形拉伸试样的脉冲电流处理工艺中,当处理温度在回复温度以上时,加工硬化程度降低。预变形试样的塑性恢复程度随着晶粒尺寸的减小愈加明显,细晶材料的塑性恢复最大达到了102.2%。当低于回复温度时,脉冲电流反而降低了材料的力学性能。电流辅助微拉伸实验结果表明:(1)在较低温度下(小于160℃),纯钛流动应力显著下降。箔板的厚度越大,纯Ti的屈服强度、抗拉强度降低越明显,脉冲电流导致试样尺寸效应变化趋势改变;(2)相同电流密度下,中晶纯钛的流动应力下降Δσ值最大,细晶和粗晶的△σ值相差不大。室温下晶粒尺寸大于59.8μm时,纯Ti屈服强度反而随晶粒尺寸增大而提高,脉冲电流激励削弱了晶粒尺寸效应;(3)解耦电流辅助微拉伸过程中的热效应与非热效应发现,热效应对流动应力下降的贡献占绝对主导地位,非热效应可以忽略;(4)微观组织分析发现,脉冲电流引入微拉伸变形过程后小角晶界含量迅速下降。变形温度越高,小角晶界下降程度越大。纯Ti箔板在无冷却电流辅助过程中发生了动态再结晶。最后研究了脉冲电流激励下晶粒尺寸和电流密度对TA2纯钛棒材的微压缩变形的影响规律,结论如下:(1)试样温度随着压缩变形过程的进行迅速下降,最终趋于平缓;(2)在较低的变形温度下(<180℃),纯Ti流动应力明显下降;(3)在相同电流密度下,材料的流动应力降低随着晶粒的细化而增大,晶粒尺寸效应弱化甚至消失;(4)可能存在一个使材料发生软化的阀值电流密度,其值代表着促进位错逾越阻碍阀值能量。粗晶纯Ti出现了典型的电致塑性“锯齿状”流动应力降台阶,随着名义电流密度的增大,台阶向右发生了偏移。