锆金属拥有非常小的热中子吸收截面,耐腐蚀,热膨胀系数低,导热性能好,良好的强度和塑性等优点,广泛用于制造核工业和耐腐蚀环境下化工行业的关键结构材料。由于其产品的服役环境条件苛刻,对工业纯锆材料的性能要求非常高。我国锆资源较为丰富,但是国内工业锆产品的热轧生产加工技术并不成熟。本文以工业纯锆R60702为对象,通过热压缩与热轧实验研究R60702的热变形行为,为纯锆热轧工艺的制定和锆材板卷的生产提供理论依据。首先需要测定牌号为R60702工业纯锆板在高温下的热物性参数如热膨胀系数,热导率,并确定相转变温度和CCT曲线,为热压缩及热轧工艺的设定作参考。对工业纯锆R60702在500～950℃,0.1～20 s-1变形条件下进行热模拟压缩实验,发现工业纯锆在高温条件下变形时的流变应力随温度的降低和应变速率的升高而增加。建立工业纯锆高温变形的双曲正弦本构模型,预测值与实验值的相关系数为0.9467,绝对平均误差为8.8895,拟合度良好,高温热变形的激活能是209k J/mol。通过绘制热加工图并结合不同变形条件下的微观组织,确定工业纯锆最佳热变形加工窗口为:变形温度700～900℃,变形速率0.1～0.15 s-1,并在800℃,0.1s-1达到最大功率耗散系数。结合显微组织结构观察发现,工业纯锆热加工温度在800℃及以上条件下发生的主要软化机制是动态再结晶,700℃以下变形时出现不稳定变形组织。对工业纯锆进行了双道次压缩实验,得知纯锆的软化程度随着停留时间和变形温度的增加而增加。600℃和700℃下不同间隔时间条件下的静态软化率曲线呈S型,随着停留时间的增加,静态软化率的变化速率先增大后减小。800℃下的软化率较高且在5s内基本上完成再结晶。不同热轧工艺参数和不同热处理工艺条件对工业纯锆组织性能分别有不同程度的影响。结合变形后组织结构与试样力学性能,得出最优的热轧工艺参数如下:加热温度为750～800℃,终轧温度为550℃,变形程度为60%。完成再结晶的时间与温度和变形量有关,在540℃热处理温度下,晶粒未发生完全再结晶,580℃时在短时间内就已经发生完全再结晶,但是会引起晶粒粗化,降低了板材的拉伸性能。60%变形量下,最佳的退火工艺是560℃×60 min。通过测量不同热处理条件下组织的晶粒尺寸,绘制出工业纯锆的再结晶图,再结晶晶粒大小随受变形量的影响,变形量越大影响越弱,温度过低不能及时完成再结晶,如果过高会引起晶粒长大,均影响材料最终性能。热处理温度和轧制变形程度均需控制在合理的范围内以控制产品性能。