铝锂合金以其低密度、较高的比刚度和比强度、良好的耐腐蚀性及可焊性等优良性能在航空航天领域得到了广泛应用,并且随着社会对环境保护问题的日益关注,用轻量化的铝合金、镁合金材料代替传统的铸铁和钢材以降低燃油消耗和减轻环境污染的趋势越发显著。但相对于传统钢制板材,铝锂合金在常温下的塑性较差,很难通过冷成形获得复杂形状零件。研究发现,在不改变材料成分的前提下,提高合金变形温度可以极大改善其成形性能。因此,本文针对5A90铝锂合金板料,采用实验和数值模拟相结合的方式,研究了热条件下材料的塑性流变行为及成形性能,主要工作如下:(1)首先通过单向拉伸实验研究了5A90铝锂合金在不同温度(25℃、150℃、200℃、250℃C、300℃、350℃、400℃、425℃和450℃)和不同应变速率(0.00025 s-1、0.0025 s-1和0.01 s-1)下的塑性流变行为,发现其峰值应力随温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大。然后在不同温度(25℃、200℃、300℃C和400℃)下分别对不同方向(与轧制方向成0℃、45℃和90℃)的试样进行单拉实验研究了其各向异性行为,发现随着温度的升高材料各向异性程度减弱,在200℃及以上时可以认为材料的塑性力学性能表现为各向同性。最后,利用两种本构模型(应变补偿型Arrhenius模型和改进的Johnson-Cook模型)对材料的流变行为进行了描述和预测。(2)通过对Nakazima实验过程进行数值模拟,研究了润滑条件对Nakazima实验过程中板料的失效位置、应变路径及失效时间的影响规律,并根据实验和有限元模拟的对比结果,预测了Nakazima实验条件下的摩擦系数。(3)根据ISO 12004:2008设计并加工了Nakazima实验模具和试样,并基于EC600板料成形实验平台对5A90板料进行Nakazima实验,同时借助ARAMIS非接触式应变测量系统计算试样变形过程中的全场应变,得到了试样断裂位置处的应变路径,分别获得了5A90铝锂合金板在常温、150℃和250℃下的成形极限图。(4)基于对250℃C条件下Nakazima实验的有限元模拟,研究了四种不同缩颈判断准则对极限应变的影响。通过与相应实验结果对比发现最大冲头力准则是最适合5A90铝锂合金的缩颈判断准则。最后利用UHARD子程序将350℃及450℃下的本构方程嵌入有限元模型,预测了板料在相应温度下的成形极限图。