- 夏琴香;刘金炜;赵杰;肖刚锋;杨睿;唐昌文;
薄壁管形件容器是舰船、潜艇及核反应堆等高尖端装备的关键核心零部件，其现行的“中段卷焊+端部冲压+组焊成形”制造工艺使零件存在大量易被腐蚀的环焊缝。针对环焊缝问题，提出采用温缩径旋压成形技术制备带直焊缝的Q195薄壁管形件。构建了带直焊缝薄壁管形件温缩径旋压有限元模型，基于该模型对焊缝损伤及成形质量展开了研究并进行了试验验证。结果表明：增大旋轮圆角半径r_ρ、进给比f和成形温度T_0可有效抑制直焊缝破裂；随着r_ρ和f增大，温缩径旋压件的壁厚减薄得到改善，最大圆度有所增加；提高T_0能够有效减少壁厚减薄，但当T_0提升至550℃时，旋压件的圆度分布波动加剧且壁厚减薄率增加；确定了理想工艺参数组合r_ρ=12 mm、f=3 mm·r~(-1)、T_0=500℃,基于理想工艺参数组合进行了试验验证，将薄壁管坯(径厚比为147)底部外径由Φ220 mm缩口至Φ5 mm,获得了缩口系数达0.023的样件。
2026年04期 v.33 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2210K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孟烨晖;施鹏辉;于忠奇;赵亦希;
旋压技术是网格筋筒形件整体成形的一种先进制造方式。针对多级筋体结构引起的旋压变形不均匀性问题，以非等宽筋铝合金筒形件为研究对象，采用旋压实验和数值仿真方法研究不同宽高比筋体的填充模式，并探讨工艺参数对筋体填充行为的影响。研究结果表明，不同宽高比筋体填充具有两种模式：变形区显著大于筋槽宽度时，以推挤-轧制填充模式成形筋体；变形区小于或等于筋槽宽度时，以推挤-压入填充模式成形筋体。工艺参数研究表明：相同减薄率下增加轴向接触比可以提高填充饱满度，旋轮攻角对大宽高比筋体的填充影响更大，进给比对小宽高比筋体的填充影响更大；减薄率对所有宽高比筋体影响接近。
2026年04期 v.33 35-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2230K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 丁潼;肖林林;宋旭杰;程诚;郭训忠;
随着空天装备对高性能轻量化需求日益强烈，为满足复杂变径管材的管径与弯曲轴线分布耦合的严格要求，提出了一种变直径管材旋弯柔性成形技术，对变径旋弯柔性成形结构进行优化，基于新型变径管材自由弯曲模，进行旋轮位姿受力运动分析及路径规划，并对变径自由弯曲弧段变形解析与路径规划，能够实现特定管径范围内的缩径旋压及自由弯曲成形。在此基础上，建立了TA18钛合金变直径管材旋弯柔性成形有限元模型，通过分析新型变径管旋弯柔性成形有限元结果，探究了旋压与自由弯曲变形耦合规律，获得了整体成形质量较好的旋弯变直径管材。
2026年04期 v.33 44-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 3113K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李攀;罗建国;周吉涛;李雪冰;李兴安;
针对中型卡车驱动后桥壳复合机械胀形过程中产生的局部壁厚减薄现象，设计了工艺参数关于桥拱胀形区和易裂区壁厚减薄率的正交实验，并基于数值模拟结果建立了扩胀芯运动速率和轴向辅助推力关于壁厚减薄率的响应面方程。通过响应面方程的参数估计和对显著影响因素进行回归分析获得了工艺参数对壁厚减薄的影响规律。结果表明：桥拱胀形区壁厚减薄率随着扩胀芯运动速率和轴向辅助推力的增大呈降低趋势；易裂区壁厚减薄率随着扩胀芯运动速率和轴向辅助推力的增大呈升高趋势。通过对响应面模型进行求解优化并结合现场生产条件确定了最优工艺参数组合，基于优化工艺参数的数值模拟和工艺实验中的壁厚测量结果基本一致，缓解减薄效果良好，验证了优化方案和数值模拟的正确性。
2026年04期 v.33 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 冯康;于建民;吴耀金;李国俊;孙小勇;
对镁合金轮辋一次挤压成形工艺进行了研究。分析了轮辋挤压成形过程中的金属流动规律和模拟成形效果，对比了不同挤压速度和凹模斜角条件下的成形载荷、等效应变。基于最优模拟参数开展了试制生产验证，分析了挤压件的实际成形效果。结果表明：模拟成形效果良好，挤压件外轮廓能够完全覆盖目标零件的三维边界；随着挤压速度的降低，最大成形载荷降低，等效应变分布更加均匀。在0.5 mm·s~(-1)速度下的模拟效果最佳，最大成形载荷为7.618×10~4 kN,等效应变最大值为7.41;随着凹模斜角的增加，最大成形载荷降低，外轮缘部位的等效应变分布更加均匀，5°斜角下的模拟效果最佳，成形载荷为6.894×10~4 kN,最大等效应变值为9.09;实际试制出来的挤压件填充饱满，外观无明显缺陷，轮辋和外轮缘部位的晶粒组织较内轮缘部位均匀，晶界也更为完整，晶界和晶内分布着许多细小的第二相。
2026年04期 v.33 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2657K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 董嘉乐;侯红玲;王席欣;于昭乐;张丽蓉;赵永强;
为降低内螺纹复合振动挤压加工能耗并提高成形质量，提出了一种多目标优化内螺纹复合振动挤压工艺的方法。基于Box-Behnken响应面法，建立了工艺参数与优化目标间的回归预测模型，获得了底孔直径、挤压速度、振动频率和振动幅度对挤压扭矩、挤压温度和牙高率的交互影响规律。采用多目标灰狼优化(MOGWO)算法，优化得到挤压M5 mm×0.8 mm内螺纹时的最优工艺参数组合为：底孔直径为Φ4.71 mm,挤压速度为60 r·min~(-1),振动频率为31 Hz,振动幅度为0.025 mm。为验证预测模型与优化方案的有效性，在最优工艺参数条件下进行了内螺纹复合振动挤压试验。结果表明，挤压扭矩为3.11 N·m,挤压温度为259.75℃,牙高率为83.28%。试验值与模型预测值之间的相对误差分别为0.64%、0.71%和2.78%,验证了预测模型的准确性。
2026年04期 v.33 75-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 3249K] [下载次数：9 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 崔晓龙;孙雪;孙国胜;刘吉梓;
采用OM、EBSD及TEM等多尺度表征技术，结合拉伸性能测试，研究了不同轧制温度和压下率对高氮奥氏体不锈钢组织演变和力学性能的影响。结果表明，冷轧态样品在压下率为20%时，奥氏体晶粒被轻微压扁；当压下率为40%时，样品中出现变形孪晶且存在变形带相互交割的现象；当压下率为60%时，晶粒沿轧制方向呈纤维状，出现变形带与晶界交割的现象，且孪晶密度更高。在同一压下率下，500℃温轧态样品的变形程度总是低于冷轧态样品，其在压下率为60%时才出现变形孪晶。通过对力学性能进行分析，发现随着压下率的增加，冷轧和温轧态样品的屈服强度和抗拉强度逐步增加，伸长率逐渐降低，且冷轧态样品力学性能指标的波动幅度总是高于温轧态样品。
2026年04期 v.33 86-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2741K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张曾雯;张兵;王凯旋;田成;王兆麟;王林;张胜;詹善成;王快社;
针对Ni-Cr基变形高温合金轧后热处理时晶粒异常长大的问题，研究了轧制温度和变形量对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：轧制温度和变形量均会显著影响组织的晶粒尺寸和均匀性，当轧制温度为1100℃,变形量为72%～86%时，可实现组织的完全再结晶。通过两次热轧+热处理工艺的优化，发现高温大变形(1100℃/92%)+低温小变形(1050℃/56%)可获得细小且稳定的再结晶组织，该工艺在后续标准热处理过程中未出现晶粒异常长大，获得了均匀组织，且合金的性能远优于应用性能的要求(R_m≥1130 MPa,A≥17%)。通过工艺优化实现了组织均匀性调控，有效抑制了异常晶粒长大，为工业生产提供了技术支撑。
2026年04期 v.33 95-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 5293K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 柳美玲;邢军;陈其伟;严文超;
针对热轧大H型钢受压缩比与大跨度尺寸精度等因素限制，传统的低温大压下率与轧后快冷的TMCP技术无法保障产品质量控制和性能，提出“面向超细奥氏体促进形核”理论，在精轧过程中通过奥氏体动态再结晶获得超细奥氏体晶粒来提高相变形核率以达到细化晶粒的目的。结果表明：近表面和心部的平均晶粒尺寸分别为9.33和9.94μm,实现了在压缩比为2.0条件下产品力学性能达到Q420MDZ35的要求。进一步研究发现，冷却速度由2℃·s~(-1)增加到4℃·s~(-1)时，晶粒尺寸减小2.6μm,表明在热轧H型钢生产条件允许的情况下，适当提高轧后冷却速度能够进一步细化组织，为该类钢材的高质量生产提供理论支撑与技术参考。
2026年04期 v.33 108-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1941K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄旭;王宝川;李亚东;郑学斌;李学涛;
针对冷轧镀锌板冲压过程脱锌问题，开展了锌粉剥落实验，并采用ABAQUS软件建立了平板方形拉延筋摩擦有限元模型，结合实验与仿真结果，建立了锌粉剥落评价指标，并基于建立的有限元模型研究了拉延筋参数、压紧力和摩擦因数对锌粉剥落的影响规律。结果表明：随着压紧力的增加，实验板料表面脱锌情况逐渐恶化，对于实验用材料，当压紧力增至3500 N时，镀层表面开始出现锌粉剥落现象；结合实验和仿真结果，确定凹模出口位置圆角处板料剪切力为锌粉剥落评价指标；拉延筋参数、压紧力、摩擦因数均对锌粉剥落现象产生显著影响，剪切力随着凹模出口圆角半径、凸模圆角半径的增大而减小，随着拉延筋高度的增大而增大，且拉延筋高度的影响程度大于凸凹模圆角半径，剪切力的数值受压紧力、摩擦因数的影响显著，随着压紧力和摩擦因数的增大，剪切力数值明显增大。
2026年04期 v.33 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 2016K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王凯锋;蒋少松;韩政;江程;丁明宇;代沂峰;娄新环;
针对铝合金多孔型构件的应用需求，研究了5A06铝合金孔道型接头扩散连接工艺。基于真空扩散连接试验，分析了温度、压力和Cu箔厚度对5A06铝合金扩散连接的影响，并与不加中间层对比，验证了Cu中间层对扩散连接工艺参数及界面组织的改善效果，确定了5A06铝合金多孔型结构最佳扩散连接参数。结果表明：Cu箔作中间层可促进扩散反应充分进行，提高接头剪切强度，且在适当温度下，可与基体生成单一的Al_2CuMg相，能有效避免多种硬脆相在连接过程中互相约束引起的裂缝等界面缺陷，但过厚的Cu箔会使新相在焊缝晶界附近富集，降低界面组织均匀性。此外，过高的温度和压力使多孔型接头厚度明显减小，难以保证孔道几何形状。综合考虑界面组织、力学性能及变形程度，确定5A06铝合金孔道型接头最佳工艺参数为520℃/1 MPa/10μm Cu箔，此参数下得到的多孔型接头形变量低，剪切强度可达130 MPa。
2026年04期 v.33 124-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1979K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邢宇涵;张骞文;蒋少松;娄新环;刘太盈;张宁;
以TA15钛合金轧制板材为研究对象，研究了双层中空结构的超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺。通过高温拉伸试验获得TA15合金最佳超塑变形条件为900℃/1×10~(-3 )s~(-1),伸长率达到1340%。变形后微观组织观察表明，随应变速率降低和温度升高，α相长大的同时β相含量增加，且变形后相形态仍保持等轴状。采用有限元软件分析了TA15钛合金双层中空结构在SPF/DB成形过程中板材等效应力与壁厚分布情况，在5400 s时成形效果良好，壁厚在双直立加强筋圆角区域最小，减薄率为57.5%。基于有限元模拟参数进行SPF/DB成形试验，成功制备出具有不同几何形状加强筋的TA15钛合金双层中空结构。采用三点弯曲方法测定了双层中空结构的力学性能，ω形筋(97.7 MPa)和双直立筋(100.8 MPa)表现出较高的弯曲强度，M形筋和П形筋相对较弱；通过有限元和试验分析的方法，研究了几何形状对双层中空结构弯曲性能的影响规律，试验过程的弯曲失效模式和破坏位置与仿真结果基本吻合。
2026年04期 v.33 133-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 2633K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 康良炜;李昕童;刘吉琛;蒋少松;丁明宇;卢振;
探究了不同置氢量对Ti65高温钛合金组织及扩散连接质量的影响，采用SEM、OM及EBSD等微观表征手段揭示了氢含量与β相演变的定量关系。结果表明：置氢处理后的轧制钛合金板材为典型梯度组织，表层(10μm深度区域)因氢诱导再结晶形成等轴α晶粒，心部则保留变形组织并发生β相富集和α′马氏体相变。随着置氢量从0%增至0.5%,β相体积分数由0.5%提升至18.5%;当氢含量<0.3%,以氢促进β相形核机制为主导。在扩散连接过程中，氢原子通过降低界面扩散激活能显著改善扩散连接质量，0.4%置氢试样的剪切强度达到573 MPa,较未置氢试样提升近7倍，焊合率从14%提高至91%,但氢含量超过0.5%会诱发晶界氢脆，导致接头强度降低。β相含量与焊合率呈显著正相关，表明β相在促进扩散连接空洞闭合及作为原子快速扩散通道中发挥关键作用。结论表明Ti65高温钛合金扩散连接的最佳置氢量为0.4%。
2026年04期 v.33 144-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 2610K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邓锋;徐雪峰;肖洁;范玉斌;袁振刚;黄佳琪;
为研究在脉冲电流处理时温度对Ti-6Al-4V合金电效应的影响,在400～800℃温度范围内对比分析了脉冲电流处理和等温热处理后Ti-6Al-4V合金的显微组织和力学性能。结果表明,当温度低于600℃时,脉冲电流对Ti-6Al-4V合金的显微组织几乎无影响;当温度高于700℃时,脉冲电流使Ti-6Al-4V合金发生了α→β相变,脉冲电流促进了新β相的形核和β相晶粒的长大。拉伸试验发现,温度高于600℃时, PECT试样的极限应力低于IT试样的极限应力;在温度为700℃时,相比等温热处理,脉冲电流处理后材料的最大真实应力降低约10%,平均断裂伸长率提高21%。焦耳热效应带来的温度升高是激活电效应的必要条件,温度与脉冲电流在调控Ti-6Al-4V合金微观组织与力学性能方面可能存在协同作用机制,对Ti-6Al-4V合金来说,只有温度高于700℃时,电效应才显著生效进而影响材料的显微组织和力学性能。
2026年04期 v.33 154-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 3065K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王卫东;徐育烺;李敬勇;刘健;石铭霄;
电弧增材制造过程中送丝速度是关键参数，直接影响熔池热输入和凝固行为。采用不同送丝速度对铝青铜合金薄壁构件进行增材制造，并探究其对薄壁成形件显微组织和力学性能的影响，为优化铝青铜合金增材制造工艺参数提供理论依据。结果表明：试样呈现多相组织特征，主要由α-Cu基体相、β′相和κ相组成。微观组织沿沉积方向呈梯度分布，底部为细密等轴晶组织，中部因热量累积发生柱状晶转变，且层间区域在热循环作用下α-Cu相粗化，更多β′相保留在层间，顶部因热积累效应达到峰值，晶粒生长方向呈现各向异性。薄壁试样显微硬度随送丝速度增加而增大，送丝速度为7 m·min~(-1)时，平均显微硬度达到峰值154.27 HV_(0.5)。送丝速度对抗拉强度的影响较小，试样发生韧性断裂，试样横、纵向平均抗拉强度分别为521和485 MPa,呈各向异性。送丝速度较低时，横、纵向试样冲击性能差异较小，当送丝速度为7 m·min~(-1)时，试样横、纵向平均冲击功存在显著差异，断裂方式表现为微孔聚集型断裂。
2026年04期 v.33 166-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 3022K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 芮正雷;黄尚宇;张佳旺;
采用磁脉冲辅助半固态钎焊(MPASSB)方法实现了铜/铝管连接，通过构建电磁-结构-流体多场耦合模型，系统分析了装夹成形与钎焊成形过程中管件的高速塑性变形及钎料剪切流变行为。通过调控装夹位置(0、10和15 mm分别记为H0、H10和H15),探究其对接头连接效果的影响。结果发现：随着装夹位置增高，装夹成形后铝管与钎料间的初始间隙逐渐增大；钎焊成形阶段，管件与钎料的动态相互作用是界面氧化层去除及冶金结合的关键机制。尽管H10及H15工况下的接头压应力及钎料流速均高于H0工况，但H10与H15工况下钎料与管件的传热效率较差，导致界面氧化层去除效果及接头冶金结合质量均明显劣于H0工况。实验结果表明，H0条件下工艺参数最优，其铜侧界面由Al_(4.2)Cu_(3.2)Zn_(0.7)和扩散层组成接头，未形成脆性金属间化合物。力学性能测试表明，接头剪切强度达76.4 MPa,断裂位置位于铜侧界面扩散层处。
2026年04期 v.33 176-186页 [查看摘要][在线阅读][下载 3913K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 王传杰;梁晨;王守德;陈刚;王海洋;
为探究TA1纯钛薄板在聚氨酯软模微成形中的摩擦规律及其尺寸效应机理，采用自主研发的滑动摩擦实验平台，系统研究了法向压力、滑动速度和试样宽度对摩擦因数的影响，并基于“开放-封闭”润滑模型构建了多因素耦合摩擦因数预测模型。实验结果表明，蓖麻油润滑下摩擦因数随法向压力和滑动速度增大而减小。模型拟合结果显示，考虑尺寸效应、法向压力及滑动速度的耦合模型理论值与实验值最大误差为3.8%,验证了所构建模型的合理性。本研究揭示了聚氨酯软模微成形中压力-速度耦合作用下的摩擦尺寸效应机理，为工艺参数优化及摩擦建模提供了理论依据。
2026年04期 v.33 187-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1940K] [下载次数：6 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 梁锡炳;崔文明;李铸铁;张晓辰;王纪兴;高振桓;聂丽萍;
为探究GH4169合金小尺寸试样拉伸性能的尺寸效应规律与机理，对不同厚度(0.2～4 mm)的小尺寸试样进行了拉伸试验，并结合断口观察、数字图像相关(DIC)技术应变场分析及应力三轴度理论分析，系统研究了试样厚度对强度、断裂行为及变形过程的影响。结果表明：GH4169合金小尺寸试样厚度小于1 mm时，其抗拉强度与屈服强度随厚度减小显著降低，存在尺寸效应。当厚度大于1 mm时，强度趋于稳定，无明显尺寸效应。薄试样在拉伸早期即呈现显著的应变非均匀分布与应力集中；而厚试样应变均匀且梯度平缓，断口表现为相对均匀的等轴韧窝，展现出优异变形协调能力。小尺寸试样尺寸效应的本质源于薄试样低约束平面应力状态下易发生位错逸出、表面重构以及晶粒协调不足等问题，而厚试样可以通过高约束平面应变状态和充足晶粒协调能力维持性能稳定。
2026年04期 v.33 195-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨岚清;严思梁;向心力;彭赫力;孟淼;李萍;
为获取钛合金电致应力松弛过程的宏微观演变规律，明确电致应力松弛热效应与非热效应的作用机理，开展不同控温条件下Ti-6Al-4V合金通电应力松弛试验与组织表征。结果表明，不通电条件下50 s内应力松弛量低于2%,通电强制冷却条件下，相同时间内应力松弛量增加至19.8%,而通电非强制冷却条件下，应力松弛量大约为强制冷却条件下的2.5倍。由微观组织分析可知，应力松弛过程中电流的引入诱发非均匀蠕变变形，使α-β相界附近几何必须位错密度较室温下最高提升9.4%,并促进了动态再结晶；纯电塑性效应诱发多滑移系平面滑移、位错交割及菱形位错网的形成，而热效应的引入则加剧相界附近的位错缠结与位错胞形成，上述机制共同加速了应力松弛过程。
2026年04期 v.33 201-208页 [查看摘要][在线阅读][下载 2489K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 米忠宝;曾祥;许少明;赖光峰;范玉斌;徐雪峰;
为了研究固溶态2219铝合金温热变形行为，采用Thermecmastor-Z热模拟试验机对圆柱试样进行等温压缩实验，变形前保温30 s,变形温度为100～400℃,应变速率为0.01～10 s~(-1)。采用透射电镜表征温热变形导致的位错变化和第二相析出行为。结果表明：在低温热变形时(100～200℃),在应变速率为0.01～0.1 s~(-1)时组织中存在明显的θ′相析出，析出强化作用显著，影响流动应力曲线变化趋势；高温热变形时(300～400℃),组织中发生显著的动态再结晶，并由此建立了固溶态2219铝合金Arrhenius应变补偿型本构方程和动态再结晶模型，预测了高温热变形过程中的流动应力变化并计算了动态再结晶导致的软化率。此外，400℃热变形组织中存在球状θ相钉扎在位错和再结晶晶界上，进而阻碍了位错运动和再结晶晶粒长大。
2026年04期 v.33 209-224页 [查看摘要][在线阅读][下载 4087K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张程伊;张喆;邹军涛;史博宇;王子晗;费蓉;王怀军;张建平;
针对传统铸造方法制备铅锡青铜存在锡元素偏析严重且铅颗粒分布不均，导致合金强度和塑性难以协同提升的问题，提出热挤压与后续热处理相结合的方式调控合金铸态组织和力学性能。以Cu-Sn-Pb-Ni合金为典型对象，采用热-力模拟压缩实验研究合金热变形行为。结果显示：在750℃、应变速率10 s~(-1)条件下，Cu-Sn-Pb-Ni合金再结晶充分、组织较为均匀，热挤压过程中粗大树枝晶经过动态再结晶转变为细小等轴晶，富锡相破碎细化，铅颗粒分布更为弥散，合金强度和塑性显著提升。经750℃-2 h的退火热处理后，富锡相含量显著减少，组织均匀性提高，合金抗拉强度达到464.4 MPa,较铸态提升了38.8%,伸长率达到67.1%,相比铸态提高10倍。强度提升是细晶强化效果，而塑性提升与富锡相破碎细化和铅颗粒均匀分布直接相关。
2026年04期 v.33 225-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 3166K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨洋;赵楠;李岩杰;张大征;王晨阳;王厚昕;
利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等试验设备，从金相组织、珠光体片层结构、小角度晶界比例、夹杂物种类以及第二相粒子析出等方面系统地分析了V、Al、Nb等微合金元素对耐低温角钢的组织演变及强韧性的影响。结果表明，随着V、Al、Nb元素含量的升高，晶粒细化明显，相比不添加任何微合金化元素的试样，其铁素体晶粒尺寸及珠光体团簇尺寸明显减小，珠光体片层可细化至约200 nm,进而有效改善材料的强韧性。Al元素的添加可改善试验钢在0℃条件下的低温冲击韧性，但大尺寸的B类夹杂物将对冲击韧性造成不利影响，可采用Ca处理使夹杂物形貌变得圆润，从而减小尖角处应力集中，改善材料韧性。复合添加V、Al、Nb后，铁素体晶粒平均晶粒尺寸约为10.3μm,珠光体团簇平均直径约Φ13μm,实现了组织的细化，2°～15°的小角度晶界占比仅为9.83%,使组织结构更加均匀，有效减少裂纹源的出现。同时，详细阐述了微合金元素的作用机理，揭示了通过微合金化促使晶粒细化和第二相细小弥散析出以实现协同增韧的机制，为耐低温角钢成分优化提供可靠理论支撑。
2026年04期 v.33 235-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 2168K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 尹东霞;李纪涛;熊俊;任恩圳;樊浩然;何霁;
航空LF2铝合金薄壁管材主要应用在高性能运载设备上，如燃油管线、低压液压管线、环控管线等关键部件。在多应力不变量断裂判据的理论框架上，提出了一套面向薄壁LF2管材工程化应用的改进断裂极限实验-标定流程。首先，依据应力三轴度η与罗德角θ的线性演化规律，设计了4类特征试样，覆盖不同的应力三轴度和罗德角范围，采用高精度万能拉伸试验机进行准静态加载，同步集成高速数字图像采集系统记录试样表面散斑场动态演变；然后，通过实验与有限元分析相结合，利用逆向参数辨识方法来提取断裂应变和应变路径等实验数据，拟合断裂模型参数，并通过迭代优化算法，最小化实验与仿真残差平方和，实现断裂准则参数全局优化标定，获得有限元模拟结果与实验结果最为吻合的断裂预测。结果表明，所提出方法得到的断裂极限预测与实验结果吻合良好，断裂极限的误差为1.66%,优于成飞现有测试和评价方法，并在某型号飞机使用的LF2铝合金薄壁管材中进行了实际测试和工程应用，显著降低了同类型管材装机服役过程中出现韧性断裂的风险，为航空工业在铝合金薄壁管材性能评价和断裂预测方面提供可行技术。
2026年04期 v.33 244-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 昌毅;李英豪;刘富京;李革新;
以Q235含裂纹损伤钢构件作为研究对象，通过试验对比分析，对含裂纹损伤钢构件的屈服强度性能进行研究。在钢构件出现裂纹损伤的情况下，随着裂纹长度的增加，构件的塑性性能会逐渐降低，直至呈现脆性性能。等能量法是一种适用于计算屈服强度的常规方法，对于无明显屈服平台的塑性材料能够较为准确地计算屈服强度。然而，由于含裂纹损伤钢构件在一定程度上会呈现脆性性能，所以等能量法对于这类构件的屈服强度无法做出准确的评价。因此，在考虑裂纹对构件屈服强度影响的基础上，提出了基于等能量法的屈服强度修正法。结果表明：针对Q235含裂纹损伤钢构件，基于等能量法的屈服强度修正法计算的屈服强度平均误差为1.72%,具有较高的准确性。
2026年04期 v.33 253-259页 [查看摘要][在线阅读][下载 1713K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 章泽华;刘立鑫;李浩然;任忠凯;
基于连续介质损伤力学理论框架，提出两种考虑平均应力效应的单轴高周疲劳寿命预测模型，分别为以屈服强度和抗拉强度为强度基准，引入Soderberg关系建立的F-S模型和引入Goodman关系建立的F-G模型。为验证模型的有效性，采用文献调研的方法，获取到了LC4、LC9、LY12B、7075-T651共4种铝合金材料的疲劳试验数据。首先，比较分析本文提出的F-G模型和F-S模型在预测精度、稳定性和普适性等方面的性能差异；然后，选取SWT模型、Goodman模型和Li模型进行比较，分析本文模型与对比模型在预测准确性方面的改进程度和优势特征。结果表明：在3倍误差范围内，F-S模型与F-G模型预测效果均优于对比模型，尤其适用于航空铝合金材料的安全评估，且F-S模型的预测能力更为突出。
2026年04期 v.33 260-266页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K] [下载次数：7 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈俊阳;王冰;相志磊;钱城;周宗熠;陈子勇;
基于电子背散射衍射技术，系统分析了不同轧制变形量下纯钛板材的组织与织构演化及塑性变形机制。结果表明：在低变形量阶段(变形量<40%),塑性变形主要由{11-22}<11-2-3>压缩孪晶和{10-12}<10-11>拉伸孪晶共同主导，孪晶的产生诱导弥散弱织构和以法向方向(ND)为中心织构的形成，并通过孪晶相互交割实现晶粒破碎；在中等变形量阶段(变形量为40%～60%),由于晶粒细化及塑性协调对孪晶的依赖性降低，孪晶数量减少、尺寸缩小，其破碎晶粒能力减弱，位错滑移逐渐成为塑性变形的主导机制，基面晶粒沿轧制方向(RD)向横向方向(TD)两侧旋转，演化为近基面晶粒，织构由ND织构向TD分裂织构转变；在高变形量阶段(变形量为60%～94%),晶粒细化抑制了孪晶的产生，几何必要位错(GND)密度和小角度晶界比例显著增加。位错滑移通过动态回复形成亚晶界，实现晶粒进一步细化并协调塑性变形，基面晶粒向近基面晶粒持续转变，TD分裂织构强度逐渐增强。3个阶段中，平均晶粒尺寸分别减小20.92、4.31和1.86μm,维氏硬度分别提升58.44、32.54和28.34 HV。晶粒细化主要来源于孪晶对大晶粒的分割作用。硬度演变与变形机制密切相关，整体随着变形量呈线性增长，但增长速率逐渐减小。
2026年04期 v.33 267-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 2699K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨晓乐;庞博;李文玉;杜三明;
采用高分辨数字图像相关技术，结合半原位单轴拉伸实验，系统研究了Cu-4Ag和Cu-20Ag合金细-微观尺度的不均匀变形行为。结果表明：微观尺度下，Cu-4Ag合金滑移带主要在Cu基体内汇聚，形成间隔排列的高应变条纹；Ag颗粒阻碍滑移带扩展，并在Cu-Ag界面处形成应变集中。Cu-20Ag合金由于Ag相体积分数较高，滑移带集中形成不均匀的局部高应变区，在Ag相中表现出受阻、单侧穿透及完全穿透3种模式，存在协同变形现象。细观尺度上，Cu-4Ag合金的变形均匀性主要由Cu基体变形主导；而Cu-20Ag合金由于Ag含量较高，其变形不均匀性受异质界面影响更为显著。应变统计表明，随着变形量的增加，较软的Cu相应变均值始终高于Ag相，因此承载着更高的应变值，且持续增长的方差反映了应变的分散程度也在持续增大，即变形不均匀程度越来越高。铸态Cu-Ag合金作为异质双相材料，由于Cu相与Ag相的性质不同，二者在界面处产生应变梯度，导致界面处的几何必要位错堆积并产生背应力，引发异构诱导强化来提升材料强度。同时，该强化机制通过协调异质界面的应变分配延缓颈缩，从而协同优化了合金的强度与延展性。
2026年04期 v.33 277-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 2598K] [下载次数：147 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] 下载本期数据