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TiAl合金热加工性能差，尤其是轧制过程，应力状态更为复杂，制备组织与性能优异TiAl合金板材难度很大。本文以一种新型beta-gamma TiAl合金Ti-43Al-9V-Y为研究对象，对其高温轧制过程进行了热力耦合有限元模拟，以期望获得组织与性能优异的TiAl合金板材。对该合金不同轧制道次及不同热处理条件下轧态组织演变规律进行了深入的分析。采用ABAQUS有限元模拟软件，结合Ti-43Al-9V-Y合金高温轧制实际情况，成功对隔热层模型进行了简化，建立了三维热力耦合有限元模型。模拟结果表明：包套的引入增加了TiAl坯料温度场分布均匀性。隔热层的存在，近一步改善了TiAl坯料温度场分布均匀性。TC4钛合金热传导率较小，保温效果好于304不锈钢。最优工件结构设计为：包套材料为304不锈钢或TC4钛合金，包套厚度为5mm、9mm或13mm，包套与TiAl坯料间引入一层2mm硅化物玻璃纤维棉作为隔热层。Ti-43Al-9V-Y合金不同轧制工艺参数组合热力耦合有限元模拟结果表明：不同轧制工艺条件下TiAl合金坯料温度场、等效应力场、等效应变场分布不均匀。同一轧制工艺下，包套材料为TC4钛合金时，TiAl坯料变形程度较大，但变形均匀性较差。304不锈钢与TiAl合金变形抗力匹配性较好，变形过程趋于均匀化。最终选择最优轧制工艺参数组合：包套材料为304不锈钢，包套厚度为9mm，轧制温度为1200℃，轧制速度为0.3m/s。对热力耦合有限元模拟结果进行了实验验证，无包套轧制后Ti-43Al-9V-Y合金板材表面粗糙，开裂现象严重，包套轧制后Ti-43Al-9V-Y合金板材表面光滑完整。轧态组织主要由γ+β/B2双相组织组成，无包套轧制TiAl合金显微组织β/B2中析出的γ相较多，β/B2相晶粒尺寸较大，高温变形性能较差。随着轧制道次的增加，β相中析出的γ板条相逐渐增加，白色稀土颗粒相分布越来越均匀弥散且晶粒尺寸越来越小，γ相中微裂纹逐渐消失。1200℃-1300℃淬火热处理实验表明：随着淬火温度的升高，α/α2相含量逐渐减少，β/B2含量逐渐增加，γ相的含量很少。1300-1200℃经过的相转变过程为：α+β→→+γ，变形温度的升高有利于Ti-43Al-9V-Y合金的热加工性能的改善。