纳米材料因其独特的物理化学性质使其具有广阔的应用前景。然而,纳米晶金属材料在室温下存在成形极限低、脆性高等问题。为了提高纳米晶金属材料的可成形性,研究人员提出外加辅助电流场提高材料可塑性的方法。但传统的电流施加方式,使得电流在坯料中呈现一维流动模式,而这与材料中的应力、应变分布状态不相适应。因此,本文提出一种二维可控电流场的概念。通过对纳米晶金属箔材施加可控的二维电流场,使得电流的流动方向与材料在变形过程中的塑性流动趋势相适应,从而提高纳米材料的塑性变形能力,为纳米材料成形领域提供新的技术思路。本文采用电沉积法制备了纳米晶Ni箔,设计了二维电流条件下Ni箔高温气胀成形模具,研究了不同工艺参数如温度、电流施加方式、电流密度等条件下Ni箔的气胀成形性能。试验结果表明,在脉冲电流的条件下试件的高径比较无电流条件下得到了有效提高;在平均峰值电流密度相同的情况下,二维电流条件下成形试件较一维电流条件下成形试件有更大的高径比。以自由胀形过程中的基本几何关系为基础,描述了坯料在气胀变形过程中的应变;将脉冲电流所产生的电子风力引入到应力平衡微分方程中,描述了坯料变形过程中的应力;并分析了不同电流施加方式下脉冲电流对材料应力应变的影响。研究发现二维电流场作用下,电流对径向应变的促进效果更好。通过对不同电流密度下的TEM形貌进行分析,发现脉冲电流产生的电子风力能够促进位错运动,随着电流密度增加进一步促进位错运动和晶界滑移,在晶界处的位错缠结逐渐打开,从而Ni箔材料的成形能力随着电流密度增加而提高。通过能量法推导计算理论电子风力,并通过脉冲电流条件下纳米晶Ni箔高温拉伸试验的试验结果对其修正。利用MSC.Marc软件对二维电流条件下高温气胀成形过程进行数值模拟,将电流产生的电子风力以应力的形式加载到坯料上。模拟结果进一步验证了脉冲电流产生的电子风力能够提升试件的成形性能。