近年来,随着环境污染问题的日渐突出,越来越多的国家将节能减排作为重要的发展方向。7075铝合金作为一种典型的Al-Zn-Mg-Cu系高强韧铝合金,具有密度低、强度高、断裂韧度高和加工性能好等优点,能够在汽车、高速列车、航空航天等领域代替传统的钢铁材料,起到轻量化设计和节能减排的作用。因此,近年来7075铝合金的工程应用受到了越来越多的关注。分流模挤压工艺在生产空心类铝合金型材方面具有明显优势,也因此在工业生产中得到了越来越广泛的应用。分流模挤压过程中,材料经历了分流和焊合过程,不可避免的在型材整个长度上形成若干条纵向焊缝。当焊合过程控制不当时,纵向焊缝处很容易成为型材中最薄弱的部位,降低型材整体的力学性能。此外,在分流模挤压过程中,不同位置处材料经历的应变、应变速率、温度等存在很大差异,造成了挤出型材微观组织的不均匀分布。针对以上问题,本文以7075铝合金作为研究对象,通过实验和数值模拟对其分流模挤压过程中的微观组织、焊合质量和力学性能等方面的进行了系统的研究,旨在获得7075铝合金分流模挤压过程的微观组织演变规律及其力学性能的提高方法。本课题的实施,可为7xxx高强铝合金材料的分流模挤压成形提供理论基础,进一步提高挤出型材的整体质量,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文主要的研究工作和结论如下:(1)基于等温热压缩获得的真应力-应变数据,分别建立了均质态7075铝合金应变补偿的Arrhenius和改进的Johnson-Cook本构方程,并在预测流动应力方面都表现出了较高的准确性。通过研究建立的7075铝合金动态再结晶的动力学方程,发现高变形温度和低应变速率都有利于动态再结晶的发生。(2)通过分流模挤压实验获得了 7075铝合金型材,发现型材中存在明显的微观组织不均匀性,型材横截面可分为焊缝区、过渡区和基体区。焊缝区发生了完全动态再结晶,并且动态再结晶百分数由过渡区到基体区逐渐减小。根据实验和J准则预测的结果,靠近型材头部位置处的焊合质量较差,并且焊合质量沿着挤压相反的方向逐渐提高,挤压温度的提高有利于改善纵向焊缝的焊合质量。(3)通过研究分流模挤压过程中型腔内部各个位置处的组织特征,发现由于应变存在很大差异,不同位置处材料的动态再结晶百分数和微观织构的分布呈现出明显的不同。其中型材焊缝区织构主要为{101}<111>织和{101}<001>织构,而基体区则主要为{112}<111>织构和{101}<111>织构。此外,Al23CuFe4相不会溶入Al-基体中,但会在机械作用下破碎成链条状分布在晶界处,而MgZn2相先溶入在Al-基体中,并在靠近模具出口处逐渐析出,均匀且弥散的分布在型材中。(4)对7075铝合金分流模挤压型材进行不同时间的固溶处理,发现470℃固溶处理15 min足以使得Mg2n2相溶解,并在时效处理后获得最好的抗拉强度和延伸率。并且随着固溶时间的延长,型材的力学性能出现了下降的趋势。此外,随着固溶处理时间的延长,型材焊缝区织构的类型不会发生变化,但织构强度和体积分数均先增大后减小。