本发明涉及铝合金材料制备技术领域，尤其涉及一种制备梯度结构铝合金材料的工艺。本发明通过将5系硬化态铝合金在200℃进行软化退火处理，再对软化处理的材料进行约束变形处理，最后对变形的材料在170℃‑190℃进行稳定化退火处理。通过本工艺制备的5系铝合金材料具有单层梯度结构或双层梯度结构，获得的铝合金梯度结构材料具有高强高韧的综合力学性能，其抗拉强度大于380.0MPa，屈服强度大于290.0MPa，均匀延伸率大于14.0％。制备工艺简单，加工效率高，成本较低，对加工条件要求不高。