随着国民经济的增长和科学技术的迅速发展，高强高韧耐腐蚀的铝合金厚板和中厚板已经逐渐成为航空航天、船舶制造、交通运输和国防装备等领域的重要结构材料。高性能铝合金厚板的加工制备涉及到熔炼和铸造、塑性加工、热处理和机加工等方面，因此，需要对合金化理论、塑性变形和热处理过程中的强韧化机制、材料微观组织演变规律及淬火残余应力等基础理论进行系统的研究。本文围绕高强铝合金厚板加工制备技术的几个重要环节，首先以铸态、预锻态、预锻时效态、预锻过时效态四种不同初始组织新型高强铝合金为试验材料，采用GLEEBLE-1500D热力模拟试验机，在不同变形温度（300℃～420℃）、应变速率（0.01s-1～1s-1）、变形程度（20%～80%）条件下，进行了等温恒应变速率压缩实验，研究该合金的流变应力行为；采用金相组织分析方法，研究了四种实验材料热压缩过程中微观组织演变规律；利用有限元数值模拟技术，分析了高强铝合金厚板淬火残余应力的产生、分布规律，并研究了采用冷压缩法消除控制淬火残余应力的关键参数。主要研究内容和结论如下：1、通过四种不同初始组织新型高强铝合金流变应力行为对比分析，可知相同变形条件下，预锻态的峰值应力远小于铸态，过时效态峰值应力与预锻态基本接近；低温时效态的峰值应力远大于高温过时效态；用包含T、（ε|·）、Q等参数的Arrhenius关系式描述合金热变形时的流变应力如下：a、铸态：（ε|·）=1.025×10²¹[sinh（0.00964σ）]^7.0097exp（269.985/RT）b、预锻态：（ε|·）=1.659×10¹⁴[sinh（0.01096σ）]^5.8111exp（188.873/RT）c、时效态：（ε|·）=1.421×10¹⁹[sinh（0.0923σ）]^6.4525exp（247.457/RT）d、过时效态：（ε|·）=2.463×10¹³[sinh（0.01108σ）]^5.6459exp（178.252/RT）2、通过对四种不同初始组织新型高强铝合金材料热变形组织观察可知，铸态变形组织枝晶消失，主要发生动态回复，细匀化程度低；预锻态组织在适当的温度和应变速率条件下即可发生动态再结晶，形成细小均匀的再结晶新晶粒；时效态组织由拉长状逐渐向等轴状转变，析出相含量小；过时效态材料大尺寸析出相粒子数量较多，热变形组织再结晶百分数较大，新晶粒相对细小而均匀。3、针对预锻态、过时效态材料低温高应变速率条件下热变形加工硬化组织进行再结晶退火，退火组织发生不同程度的静态回复或静态再结晶。4、应用Simufact数值模拟软件，对新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金厚板的淬火温度场和应力场进行分析。由于温度梯度及厚板的整体性限制，淬火后厚板残余应力表现为外压内拉的分布状态，心部拉应力最大值约达到199MPa，表层压应力最大值约达到-175MPa；采用双面对称垫块压缩法对铝合金厚板淬火残余应力进行消除，模拟分析可知在1%～3%压下量和75%进砧量时的残余应力消除效果最好，厚板心部三向残余分应力消除率均达到了90%以上。