ATI425钛合金是一种新型的低成本α+β两相钛合金，综合力学性能可以与Ti-6Al-4V相媲美，优异的加工塑性和冷变形行为使其在航空航天及工业领域具有广阔的应用前景。为获得性能优异的钛合金产品，一系列热加工过程(锻造、轧制或挤压等)是必不可少的，而对合金热加工性的研究是合理制定热加工工艺、有效控制合金组织以提高产品质量和性能的重要依据。本文以铸态ATI425钛合金为研究对象，利用Gleeble-3500试验机在温度950-1150℃和应变速率0.001-1s-1条件下对其进行等温恒速率热压缩试验，研究了合金高温流变行为和变形后微观组织随变形温度和应变速率的变化规律。基于压缩试验数据，在应变量0.05-0.55范围内分别利用Arrhenius本构关系和人工神经网络建立了合金流变应力的预测模型，预测值与试验值间的误差分析与对比表明所建立的人工神经网络模型具有更高的预测精度；对表观激活能变化范围的研究表明合金在试验条件范围内的变形机制主要为动态回复。基于系统稳定性分析原理，运用于动态材料模型(DMM)和Prasad失稳准则，构建了铸态ATI425钛合金在应变0.5时的热加工图，为优化工艺参数范围的选择和加工工艺的制定提供了科学的指导；通过对加工图中高功率耗散效率区域进行分析，并有效结合金属材料高温变形后显微组织的演变规律，对合金的热加工性及变形能力进行了系统研究并制定出最有利于合金材料变形的稳定加工区域和最优的热加工工艺参数；利用失稳图提出了不宜进行合金加工的参数范围，通过合金失稳区压缩后显微组织的观察验证了Prasad失稳准则在预测合金变形失稳区域的准确性。