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本研究采用固溶处理-冷轧-退火-时效的形变热处理工艺对7050铝合金进行处理，通过轧制变形、退火、时效有机结合，实现了晶粒组织和析出相的协同控制，并最终获得了良好的性能。利用OM、TEM、DSC研究了形变热处理过程中晶粒组织的演化和析出行为，并对相应状态的样品进行力学性能测试。固溶处理后进行冷轧，冷轧变形量较小时，变形极不均匀；随着变形量增大，变形不均匀性减弱，晶粒内部剪切变形带密度增大，剪切变形带内的位错缠结严重。固溶态的7050铝合金的最大冷轧变形量约为70%。冷轧变形量70%的7050铝合金在250~350℃的温度范围内退火时，发生回复，随着温度升高，高密度位错形成位错胞、取向差较小的亚晶；在380~400℃退火时，发生不完全再结晶，组织由取向差较大的亚晶和再结晶晶粒组成。随着退火温度的升高，析出相的尺寸先增大后减小，形状由短棒状变成针片状再变成球状；强度先减小后增大，在350℃退火时，强度最小；延伸率随退火温度升高而增大，在380~400℃之间增加幅度较大。在较低温度退火时，随着保温时间延长，回复的程度增大，亚晶尺寸增大，亚晶之间的取向差增大，亚晶内的位错密度降低，不断析出尺寸较小的第二相，原粗大的块状第二相球化且尺寸减小；在较高温度退火时，随着保温时间的延长，再结晶程度增大，再结晶晶粒长大，第二相回溶，数量减少。随着保温时间的延长，强度减小，延伸率增大。退火态样品的过饱和度随着退火温度的升高而增大，在380℃及更高温度退火后，样品中残留的过饱和度较大。在较低温度退火时，随着保温时间延长，样品的过饱和度减小，在较高温度退火时，随着保温时间延长，样品的过饱和度增大。将退火态样品进行时效时，在晶内形成密度较高、尺寸较小的η相，时效后屈服强度为440MPa，延伸率为19.1%，与时效前相比，屈服强度提高了179MPa，延伸率下降了2.1%，退火后进一步时效可显著提高材料强度并保持材料较好的塑性。与固溶态相比，固溶处理-冷轧-高温短时退火态样品的晶粒尺寸较小，塑性较好，延伸率为21%，冷轧变形结合高温短时退火可以细化晶粒尺寸，提高材料的塑性。将退火-时效态样品与固溶-时效态样品相比，强度相近，退火-时效态样品的塑性较好，延伸率为19.8%。固溶-冷轧-高温短时退火-时效工艺可以大幅度提高材料塑性的同时不降低材料强度。