TC4（Ti-6Al-4V）钛合金具有良好的综合力学性能和耐腐蚀性能,同时还具有优异的超塑性能,被广泛地应用于航空航天、生物医疗、海洋船舶等领域。由于TC4钛合金变形抗力大,导热性较差,常规加工方法较为困难,增材制造技术可以有效解决这一问题,但增材制造组织是快速凝固得到的,不利于构件取得优异的综合力学性能。通过增材制造与超塑成形技术的结合,可以实现在成形的过程中改善组织状态,研究增材制造钛合金的超塑变形机理,为增材制造结合超塑变形工艺提供依据。本文对电子束熔丝增材制造沉积后的材料进行组织和性能研究,并沿垂直和水平两个方向取样后在不同工艺参数下进行高温拉伸,分析了增材制造材料在超塑条件下的微观组织演变规律、变形机制,获得的主要结果如下:（1）电子束增材制造沉积态宏观组织中存着明显的柱状晶,且由于热量循环积累的原因导致微观组织沿生长方向从下至上片层厚度有减小的趋势。热等静压手段可以有效消除沉积态的未焊合缺陷,但是也会导致微观组织片层厚度增加。（2）增材制造TC4钛合金在900℃,5 × 10-4s-1条件下变形可获得最大延伸率451.3%,具有一定的超塑性。分别选择Arrhenius方程和Johnson-Cook方程建立电子束增材制造材料的高温变形本构模型,通过比较选择考虑了应变的修正Johnson-Cook模型,并对该模型进行验证,发现其在低应变速率下有着较高的精度。（3）微观组织分析表明:随着温度的升高,动态回复和动态再结晶更容易发生,等轴化后的晶粒尺寸更大,且β相的比例增加;随着应变速率的降低,晶粒尺寸更大,β相比例增加;随着变形量的增加,组织逐渐实现等轴化,并且诱发晶粒长大。（4）电子束增材制造材料在高温拉伸变形过程中,初始阶段的主要变形机制是位错运动,大量的位错运动缠结而成亚结构,这些行为不仅对变形有贡献,同时也作为一种变形协调机制。在动态再结晶和β相锲入α相的耦合作用下使α片层发生解体并发生等轴化。当等轴化完成后,材料的主要变形机制为晶界滑动（Grain Boundary Sliding,GBS）。