Ti-V-Al广泛应用于航空航天领域,目前可以通过冷轧、冷拔等机械处理方法提升其性能,但仅限于小型构件,无法应用于航天连接件的制备中。因此本文提出了通过拉伸变形+热处理的热机械训练方法,制备具有良好性能的Ti-VAl形状记忆合金,使其能够良好适应工程应用需要。系统研究了热机械训练TiV-Al形状记忆合金的组织结构和应变恢复特性,系统分析了热机械训练温度、拉伸变形量、热机械训练次数对Ti-V-Al合金的组织结构、马氏体相变、力学性能、形状记忆效应的影响规律和机制。系统研究了热锻方法制备Ti-V-Al合金的高温力学性能及应变恢复特性,并研究了热机械训练方法制备Ti-V-Al合金的制备工艺。热机械训练会显著影响热机械训练合金基体组织成分,固溶态合金室温下为α’’单相,训练温度650℃时合金中存在大量α相及ω相,随着热机械训练温度升高,合金中的α相、位错等显著减少,热机械训练温度超过750℃后,合金中的α相趋于消失;热机械训练过程具有细化晶粒的作用,多次热机械训练后晶粒尺寸稳定,晶粒细化效果减弱,且多次热机械训练能够使合金中马氏体由自协作组态转变为择优取向。热机械训练对马氏体相变温度有显著影响,随着热机械训练温度的升高,热机械训练Ti-13V-3Al合金的马氏体相变温度逐渐上升,主要原因是合金内形成富Ti的α相会使周围合金基体内V含量上升,导致马氏体相变温度降低;拉伸变形量会影响合金的马氏体相变温度,随着变形量增加,合金的马氏体相变温度呈现逐渐下降的趋势。变形量对马氏体相变温度的影响主要是引入位错的原因;随着热机械训练次数的增加,马氏体逆转变温度呈单调下降,主要原因为多次热机械训练不断引入的位错以及在α相逐渐长大的过程导致的合金基体V元素不断增加,抑制了ω相的析出。热机械训练对合金的形状记忆效应具有明显影响,热机械训练2次后,采用8%变形量,热机械训练温度700℃和750℃均可获得较好的形状记忆效应,继续升高训练温度,800℃时,合金记忆效应显著下降;随着热机械训练次数增加,合金的记忆效应呈现先增加后降低的趋势,热机械训练温度700℃,6%拉伸变形量时,热机械训练3次,其形状记忆效应可达4%。热机械训练温度750℃,8%拉伸变形量时,经过3次热机械训练后合金记忆效应可达4.2%。热锻+固溶方法制备的Ti-V-Al合金具有较好的力学性能。合金高温下的力学性能规律为,随着温度的升高,合金的延伸率先升高后降低。合金在300℃以下时其应变恢复特性与室温相当,而在超过300℃温度后记忆效应快速下降。同时随着热机械训练次数的增加,合金的尺寸收缩率呈现单调下降的趋势。