defaultTextFormatの挙動について、
名前の通り、TextFieldに設定されている、TextFormatを一度デフォルトに戻してから、新しいFormatを設定するものと思ったら、上塗りで追加していくことが可能でした。
(今まで検証せずに使ってた、恐ろしい・・・)

↓以下フレームアクション

var tf:TextField = new TextField();
var str:String = "ほげほげ";
tf.autoSize = "left";
addChild(tf);
//テキストフォーマット1個目
var tfm1:TextFormat = new TextFormat();
tfm1.size = 50;
//1個目を設定
tf.defaultTextFormat = tfm1
//テキストフォーマット2個目
var tfm2:TextFormat = new TextFormat();
tfm2.color = 0xFF0000;
//2個目を設定(1個目の設定を残して上塗り設定)
tf.defaultTextFormat = tfm2;
tf.text = str

一点だけ注意は、tf.text = strをTextFormat適用後に設定してること。
これは適用後にしないと、それ以後にdefaultTextFormatしても無意味。