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钛合金是一种在航空航天工业广泛应用的金属,具有强度高、塑性好、高温性能好等优点。TC18钛合金是一种近β型钛合金,其经过热处理后的室温屈服强度可以达到1100MPa左右,同时保持较高的塑性；另外其还具有优良的高温性能,广泛应用于航空领域,作为承力结构件。钛合金由于弹性模量低、屈强比高、成型易于回弹等特点,经常需要经过模锻和等温锻造等工艺进行加工成型。通过得到材料在高温下的流变应力规律及热加工图,可指导成型设备的选择及成型工艺的制定。同时,钛合金由于机加工、焊接等工序易于留下残余应力,经常采用热处理作为其最终工序。为了控制热处理中发生的变形,经常在热处理的时候施加工装进行校形,即热校形。热校形的本质是应力松弛。目前,钛合金构件的热校形尚未实现精确控制,工装施加的时间、大小主要凭经验控制。通过应力松弛试验得到其应力松弛方程,可以作为热校形精确控制的基础。另外,热处理过程是一个多场耦合的复杂过程,通过试验研究较为困难,通过数值模拟的方法,采用随温度变化的材料参数进行非线性数值模拟,可得到较为精确的仿真结果。本文主要研究了TC18钛合金的热压缩变形行为及应力松弛行为,并进行了某航空用TC18钛合金长直杆件的焊后热处理数值模拟。两相区和单相区的变形抗力方程分别为；根据热加工图,可得失稳区主要发生在温度为650℃-800℃,应变速率为0.02s-1-1s-1的区域,少部分分布在850℃-950℃间的高应变速率区；动态再结晶可能发生的区域为在750℃-850℃应变速率为0.001s-1-0.01s-1及950℃-1000℃应变速率为0.1s-1-1s-1区域；适宜进行热加工的区域为：700℃-850℃应变速率为0.001s-1-0.01s-1,850℃-950℃应变速率为0.01s-1-0.1s-1。对两相区热压缩后试样的透射及EBSD分析表明：在高温变形过程中,α相主要发生变形,较少发生回复与再结晶；β相在温度相对较低时主要发生再结晶,温度升高时回复占主要部分。原始态由于存在残余应力,不能通过应力松弛试验拟合得到应力松弛方程；去应力退火态的应力松弛曲线规律性较好,可得其应力松弛极限与温度的关系为(σ∞=224.3222+0.59101T+3.87119T2,650℃时其剩余应力与时间的关系为：σ=4.05+(σ0-4.05)Ae,其中A=1.0334,T=4.9057。对TC18长直杆件的焊接及热处理数值模拟表明,焊后杆件残余应力较大,达到了700a；经过退火热处理后残余应力降为86.4MPa。焊后杆件在方形槽处及实心件处会发生一个船形弯曲,最大位移量为1.21mm。