钛合金的性能在很大程度上取决于组织，而组织与变形条件相对应。但由于其导热系数低、对变形温度敏感、热加工稳定区窄、结构不均匀等特点，并没有实现大规模的工业化生产和应用。本文系统地研究了热轧变形对Ti-6Al-4V-ELI合金组织和力学性能的影响。分析了合金的组织与性能之间的关系，为开发制造用轧制工艺提供了理论依据。结果表明，不同区域的热轧变形对组织的非均匀性（α相的尺寸和团簇、β相的层状组织）有显著影响。结果表明，在超过β转变温度的变形后，晶粒内出现了粗细的层状α组织和明显的晶界α，具有较高的冲击韧性。但为了保证在单相区，轧制道次后的保温方法可能导致β晶粒粗化（魏氏组织），导致力学性能恶化。在交叉相区变形后得到了细小的α相交错亚结构，提高了材料的力学性能。固溶处理后再时效，获得了均匀的组织类型，主要表现为α相含量和尺寸的变化。