TA15合金具备中等室温、高温强度和热稳定的良好性能，在军工领域和民用领域具有广阔的应用前景。在不同热变形条件（变形温度、应变速率、变形程度）下，通过构建本构方程，分析流变应力，研究合金的内部微观组织演变及合金的力学性能，为合金制定合理的热加工工艺以及获得良好的产品质量提供理论指导方向。本文对TA15合金进行恒应变速率等温压缩实验，并采用摩擦修正法，降低实验过程中因摩擦引起的误差，借助回归分析和数据分析处理软件Origin，研究TA15合金的高温变形行为，并分析不同热变形条件下合金的流变应力，在此基础上，建立本构方程。结果表明：在实验条件下，升高变形温度，降低应变速率，TA15合金的流变应力降低。用含有温度补偿应变速率因子Z的双曲正弦函数形式建立本构方程，较准确地描述TA15合金在高温变形时的稳态流变行为。利用光学显微镜分析TA15合金在热变形过程中压缩条件和变形组织性能之间的对应关系。结果表明：TA15合金高温变形过程中，同时发生了两种软化机制，在相变点以下软化机制主要是动态再结晶，且动态再结晶体积分数随应变速率的降低和变形温度的升高而升高；相变点附近或以上主要是动态回复。由于变形不均匀，导致变形后试样的组织也不均匀；随着变形温度的升高，晶粒的尺寸逐渐变大，以较快速率变形，容易使晶粒细化和等轴化，加大变形量，可以提高再结晶的程度，达到细化组织的目的。在文中所选择的变形条件下，变形温度为900℃时，延伸率δ达到最大值，可以获得较为理想的综合力学性能；TA15合金的力学性能对低的应变速率较敏感，当900℃时应变速率为0.1s-1合金的综合性能较优；当变形温度和应变速率一定时，随着变形程度增加，试样的力学性能有所提高。