锆合金因为其优异的核性能及良好的综合性能被广泛应用于制备压水堆核电站中的燃料包壳管以及定位格架,其中,Zirlo锆合金由于其耐腐蚀性能优良,及显著降低核燃料成本的优点,近年来受到了广泛的关注及应用。本文以Zirlo锆合金板材为实验材料,采用Gleeble-3800热模拟实验机对试样进行了单道次等温恒应变速率热压缩实验,变形温度分别为550℃、600℃、650℃及700℃,应变速率则分别为0.01s-1,0.1s-1.1s-1及10s-1,得到了 Zirlo锆合金的真应力-真应变曲线,并对曲线进行了温升修正。通过修正后的曲线分析了温度及应变速率对Zirlo锆合金热变形过程中的流变应力及组织演变的影响规律,发现在实验变形条件下,随着温度的升高与应变速率的降低,合金的动态回复及动态再结晶作用加强,使得合金的变形软化作用加强,由加工硬化型向动态回复型及动态再结晶型的曲线转变。建立了应力应变曲线的峰值应力模型、加入应变补偿的改进型Arrhenius流变应力本构模型,及基于结合位错密度演化的加工硬化和唯象型的软化的方式建立的分段本构模型,结果表明:应变补偿Arrhenius本构模型不适合预测随应变的增加而应力值变化趋势不同的应力变化。而分段本构模型能够很好地预测Zirlo锆合金不同变形条件下的流变应力值,具有准确度高、延拓性好和参数少计算简便等优点。对Zirlo锆合金建立了热加工图,结果表明该合金最佳热加工参数为:变形温度580～680℃,应变速率为0.01s-1～0.05 s-1,该区域处于稳态加工区域且具有最高的能量耗散率。在上述参数下进行热加工合金容易获得更好的组织与更高的性能。采用流变应力曲线结合微观组织分析的方法,建立并验证了 Zirlo锆合金的动态再结晶模型。结合峰值应力模型及动态再结晶模型建立Zirlo锆合金材料模型,集成到Deform有限元模拟软件,进行锆合金板材轧制过程的模拟,用云图和点追踪的方法,分析了板材轧制过程中的应力应变情况,板材不同位置的温度分布情况及轧制过程中板材的组织演变。