铝合金热处理的主要工艺方法有退火、淬火和时效。
(1) 退火
① 再结晶退火 在再结晶温度以上保温一段时间后空冷，用于消除变形工件的冷变形强化，提高塑性，以便继续进行成形加工。
② 低温退火 目的是消除内应力，适当增加塑性，通常在180～300℃保温后空冷。
③ 均匀化退火 目的是消除铸锭或铸件的成分偏析及内应力，提高塑性，通常在高温长时间保温后空冷。
(2) 淬火（固溶处理） 将铝合金加热到固溶线以上保温后快冷，使第二相来不及析出，得到过饱和、不稳定的单一α固溶体。淬火后铝合金的强度和硬度不高，具有很好的塑性。
(3) 时效 将淬火后铝合金在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象，称为时效。室温下进行的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效称为人工时效。时效的实质，是第二相从过饱和、不稳定的单一α固溶体中析出和长大，由于第二相与母相（α相）的共格程度不同，使母相产生晶格畸变而强化。
铝合金时效强化效果与加热温度和保温时间有关，时效温度越高，时效速度越快。每一种铝合金都有其最佳时效温度和时效时间，若时效温度过高或保温时间过长，铝合金反而会软化，称为过时效.
(4) 回归 自然时效后的Al合金，在200～250℃短时(几秒至几分钟)保温，然后水淬急冷，可使已时效强化的Al合金的力学性能及物理性能恢复到淬火态的数值，这种现象称为回归。回归处理后的Al合金，仍能自然时效，但每次回归处理后，其强度有所降低，故一般回归处理次数以3～4次为限。利用回归现象，可随时进行飞机的铆接和修理等。
