采用Gleeble-3500热模拟试验机通过压缩复合变形制备了705/706铝合金叠层材料，研究了705和706两种铝合金在温度为573~773 K，应变速率为0.01~10 s^-1条件下的流变行为，并建立了复合变形的应力-应变本构方程和加工图。结果表明，705和706铝合金在压缩复合变形过程中，其流变应力随着变形温度的升高而减小，随应变速率的增加而增大，流变应力达到峰值后曲线呈现稳态流变特征，具有正应变速率敏感性。复合变形的平均变形激活能为147.2 kJ/mol，与单一的Al-7.0Zn-2.9Mg合金相比更容易发生塑性变形。不同应变量的加工图显示两种合金在高温压缩复合变形时安全区域主要存在于高温、中等应变量和低应变速率的条件下，较合适的加工条件是道次应变量为0.2~0.4，变形温度为723~748 K，应变速率为0.1~0.01 s^-1。

介绍了铜铝复合材料的制备工艺及应用，总结了其界面复合机理、界面层的形成过程、界面层金属间化合物的形成与长大规律及其对复合材料物理和力学性能的影响，并对铜铝复合材料的研究方向及发展趋势进行了展望。

可降解镁合金作为生物材料具有良好的应用前景，首先综述了可降解镁合金作为生物材料存在的突出问题;其次，介绍了合金化和表面改性两种方法在提高镁合金降解性能和生物活性等方面的应用;随后，介绍了镁合金作为可降解心血管支架和骨修复材料的研究进展;最后，对可降解镁合金的研究进展进行了总结和展望。

总结了双金属复合管界面结合机理，系统介绍了目前国内外双金属复合管的主要制备工艺，并且根据初始时基体与覆层金属物理状态的不同，将现有制备工艺分为固-固相复合法、固-液相复合法、液-液相复合法以及其他复合法。对比分析了各种制备工艺的成形原理和主要特点，最后结合发展现状及未来工业应用需求，对双金属复合管工业化进程中将面临的问题进行了展望。

从压铸件缩孔形成机理出发，结合实际的生产情况，发现导致摩托车曲轴箱体A面LD68孔缩孔的主要原因为模具局部温度过高和冲头油燃烧产物包裹。通过改善模具保全项目，使模温梯度趋于合理；减少冲头油用量并变更供给方式以避免其被燃烧产物包裹，最终将LD68孔铸造缩孔率降低约90%。

稀土元素因为其有效、稳定的变质作用,被广泛应用于多种金属材料中。变质处理可以细化合金组织,从而提高合金的力学性能,不同的稀土元素对铝合金的变质效果不同。重点介绍了几种常用稀土元素对铝合金显微组织、力学性能的影响及其变质机理,综述了现阶段国内外稀土铝合金的研究现状,并阐述目前存在的问题,以及对未来研究进行了展望。

介绍了半连续铸造铝合金锭坯冷隔、皮下偏析层、表面偏析瘤、拉痕等表面缺陷的特点和形成机制。分析了在半连续铸造铝合金锭坯过程中结晶器结构、铸造工艺参数对这些表面缺陷的影响及作用机理。在此基础上总结了提高铸锭表面品质的技术发展和工艺优化方向。

宝珠砂因其粒型圆整、耐火度高、化学性质稳定、强度高、回用率高等特点，其在覆膜砂中的应用得到迅速推广，而宝珠砂在壳型铸造中的应用也日益增加。目前宝珠砂壳型精密铸造已经在铸铁、铸钢（包括不锈钢）等各种铸造合金中得到了广泛的应用，可部分替代失蜡精铸工艺，铸件尺寸精度可达CT7～CT6级，表面粗糙度Ra≤12.5μm，显著提高了铸件的生产率和铸件质量，同时极大地降低铸造成本、减少铸造废弃物排放。

铜合金是造币材料中应用最为广泛的材料之一，随着经济社会的快速发展以及人们对造币合金色泽要求越来越高，研究和开发应用造币铜合金越来越广泛，主要有流通币、纪念币、印章等。采用CIELAB均匀色空间定量描述合金色泽，并对国内外常用的造币铜合金进行归纳总结，阐明造币合金表面色泽的形成机理及影响因素，分析不同色泽造币铜合金的设计原则与研究进展，展望造币铜合金材料的发展方向。

采用射钉法测量了不同拉速下的凝固坯壳厚度。建立了铸坯凝固传热模型，计算得到凝固坯壳生长曲线。基于射钉试验和数学模型计算结果，提出凝固末端电磁搅拌（F-EMS）的最佳安装位置应为距结晶器弯月面10.23 m处。结合SWRH82B高碳钢连铸生产实际，将F-EMS安装位置由距弯月面11.1 m上移至距弯月面9.75 m。结果表明，工艺参数优化后，SWRH82B铸坯的等轴晶率由优化前的40%~46%提高到50%~64%，中心碳偏析指数由优化前的1.08~1.10降低到1.04~1.06，连铸坯质量得到显著改善。跟踪轧材质量发现，SWRH82B盘条的网状碳化物减少，轧材质量得到较大提高。

研究了蓝光激光器(波长为450nm)对多层镀镍铜箔焊接的微观结构及力学性能的影响。将20层(厚度为20μm)镀镍铜箔焊接到0.5mm镀镍铜片上,研究焊接速度对焊缝形貌以及抗拉强度的影响。对焊缝失效模式的宏观形貌以及断口微观形貌进行分析，并对焊缝的电导率进行测试。结果表明，在激光焊接过程中，熔深易于控制。随着焊接速度提高，焊缝熔深逐渐降低，焊缝抗拉强度先提高后降低，当焊接速度为30mm/s时，焊缝抗拉强度达到最高，为75MPa。激光可应用于多层镀镍铜箔的焊接，激光焊接后具有良好的力学性能。

对比分析了传统电火花、电液束及长脉冲激光加工在航空发动机单晶涡轮叶片气膜孔加工品质、加工精度或加工效率等方面的优势与不足，指出飞秒激光技术可为单晶叶片高品质气膜孔加工提供解决方案。为此，重点分析了飞秒激光"冷加工"特性及机理，并介绍了能量损伤阈值的基本理论及试验测定方法；同时，概述了飞秒激光烧蚀机理的数值计算模型及方法，提出结合双温度场模型的分子动力学方法是数值模拟的发展方向。

以半连续铸造、挤压获得的6013铝合金为研究对象，通过金相显微镜、扫描电镜、室温拉伸以及硬度等组织性能检测手段，对比研究不同挤压温度和挤压速度对6013铝合金组织与性能的影响。结果表明，挤压温度和挤压速度对6013铝合金的组织和力学性能均有显著影响，挤压温度越高、挤压速度越快，越有利于获得再结晶组织。在速度较低时，抗拉强度在500℃时获得最大值；在不同的速度下，6013铝合金的伸长率以及硬度均随着温度的升高而降低。断口分析表明，断口韧窝尺寸较大、较深，且伴有大量撕裂棱，说明合金具有较好的塑性。

大型结构件的高品质整体成形是零件制造领域的难题。挤压铸造以整体流变补缩解决了重力铸造补缩效率低和收缩缺陷的问题,又以良好的流变充型能力突破了固态锻造技术设备能力的限制,成为大型结构件高品质整体成形制造的新选择。实践证明,使用专用涂料、铸造模具代替锻造模块并对模具温度进行有效调控是降低模具成本占比的有效途径。局部多点加压、复合挤压以及随流半固态挤压铸造都是显著降低设备投资、确保高品质成形的有效措施。

采用放电等离子烧结（SPS）方法制备了低金刚石含量的金刚石/铜基复合材料，研究了金刚石含量对复合材料的致密度、热导率、抗拉强度和伸长率等的影响。结果表明，随着金刚石含量的增加，金刚石/铜基复合材料的致密度、热导率、力学性能都先增后减。当金刚石含量为1.0%时，复合材料的抗拉强度达到221.35MPa；在金刚石含量为1.5%时致密度达到最大值；热导率和伸长率都是在金刚石含量为2.0%时达到最大值。金刚石/铜基复合材料的断裂机制主要是韧性断裂以及增强体界面剥离。

探究氧化物层的破裂和钼的氧化物挥发在高熵合金Mo₂₅Nb₂₅Ta₂₅W₂₅的氧化动力学中的作用机理。通过热压烧结制备了具有简单BCC结构的Mo₂₅Nb₂₅Ta₂₅W₂₅高熵合金。分别研究其在800、900和1 000℃下的氧化动力学行为，并对其氧化机理进行了初步描述。通过XRD、SEM和电子探针对氧化物进行表征。结果表明，在整个氧化温度范围内，氧化层中主要氧化产物为Ta₁₆W₁₈O₉₄和Nb₁₄W₃O₄₇，具有一定的保护性。试样在800℃下遵循抛物线规律，随试验温度升高，生成的MoO₃挥发，氧化层变得疏松多孔，使合金在900℃的中期和1 000℃开始满足直线规律。

采用金属型铸造、液态挤压铸造和半固态挤压铸造方法制备了7075铝合金,研究了不同铸造工艺对7075铝合金热导率与力学性能的影响。结果表明,金属型铸造晶粒粗大,产生枝晶偏析降低塑韧性,抗拉强度及伸长率最小,分别为121 MPa和2.78%,但晶粒粗大使热量传导路径宽,对电子散射几率小,电子的平均自由程较长,热导率相对较高,达到了139.67W/(m·K);液态挤压铸造晶粒细化,抗拉强度和伸长率分别为239MPa和5.75%,但晶粒细小且枝晶臂较多,对电子散射程度大,热导率最低,为120.94W/(m·K);半固态挤压铸造的晶粒致密细小且圆整,抗拉强度及伸长率最高分别达到248MPa和7.46%,且热导率为126.07W/(m·K)。

7000系高强铝合金在航空航天领域已有广泛的应用，但是由于其铸造性能差，成形方法以轧制、挤压等塑性变形为主，产品主要为板材和型材，很难成形形状复杂的零件。挤压铸造和半固态挤压铸造为7000系铝合金铸造成形及其复合材料的制备提供了可行的途径，有望实现"以铸代锻"，成为近年来高强铝合金成形技术发展的重要方向。介绍了7000系铝合金及其复合材料挤压铸造成形技术的研究进展，提出了目前存在的问题，并讨论了其发展方向。

针对涡轮后机匣支板熔模铸造工艺，利用ProCAST软件对铸件充型过程、型腔内压力演变、铸件缩松、缩孔缺陷等方面进行模拟，分析了缺陷形成原因。采用改进排气通道、调整支板浇注位置与时长、铸件凝固顺序等措施优化工艺，同时进行数值模拟。结果表明，优化工艺的充型过程稳定、型腔内未形成“憋气”现象，支板内无缩松、缩孔缺陷。经浇注验证，铸件质量满足ASTME192标准要求。

采用籽晶法制备了3种[001]取向的镍基单晶高温合金。通过正方形估算法和直接测量法统计了合金不同凝固高度的一次枝晶间距。该方案消除了晶界和晶体学取向对一次枝晶间距的影响。随着凝固高度升高,3种合金的一次枝晶平均间距逐渐增大。两种统计方法的一次枝晶平均间距相近,说明两种方法的精度均较高。此外,3种合金的一次枝晶间距在较大的范围内变化,且呈正态分布。3种合金的一次枝晶间距上限是下限的5.4~8.5倍。

近年来，随着单晶涡轮叶片气冷结构的复杂化和尺寸的大型化，单晶叶片制备过程中容易出现选晶失败、取向偏离、条纹晶、大角晶界、缘板杂晶、再结晶、雀斑等多种凝固缺陷，导致单晶高温合金性能降低，造成叶片报废。为了减少这些凝固缺陷，提高单晶品质，获得结构完整的单晶组织，熟悉单晶叶片生长过程中的各种常见缺陷，掌握凝固缺陷的形成规律及其控制技术就显得尤为重要。针对这一现状，系统地介绍了单晶叶片生长过程中常见的凝固缺陷，以及凝固缺陷形成规律和控制方法，为减少单晶叶片缺陷，提高叶片品质和合格率奠定了坚实的理论基础，提供了有力的技术保障。

采用光学显微镜、扫描电镜等设备,结合实例对铝合金铸件中的Fe、Si元素偏析进行分析,简述了Fe、Si元素偏析对压铸件的影响及相应的解决办法,为实际生产提供参考。

镁合金是目前应用的密度最小的金属结构材料,在航空航天的轻量化方面有很好的应用前景。随着应用技术与要求的提高,用于航天航空领域的零部件逐渐向精密化、薄壁化、集成化方向发展。相比于传统的镁合金铸造方式,熔模铸造技术所具有的工艺特点对于生产精密复杂的薄壁零件有独特优势,将熔模铸造用于镁合金铸件生产能够更好地适应航空航天零部件的要求。介绍了镁合金成形技术,并重点综述了镁合金熔模铸造技术以及目前存在的金属-铸型界面反应问题和研究现状。

归纳了典型铸造镁合金的疲劳强度和疲劳寿命研究现状,介绍了铸造镁合金疲劳裂纹的萌生及扩展机制,以及基体组织、晶粒尺寸、第二相、铸造缺陷和工作环境等多种因素对镁合金疲劳性能的影响规律,总结了提高镁合金疲劳性能的方法,最后对铸造镁合金疲劳方面的研究进行了展望。

综述了各种相结构的高熵合金的理论及试验研究,以及围绕高熵合金的相形成规律,提出了各种相形成判据的内容及相关应用,以期为探索高熵合金的相形成规律提供思路。

结合近年来铝合金微生物腐蚀研究现状, 腐蚀行为和机理及微生物腐蚀防护领域研究成果, 归纳总结微生物中代表性细菌和霉菌等在多种铝合金上的附着繁殖行为, 其生命活动引起或加剧材料的腐蚀过程, 介绍了微生物通过生物膜屏蔽、分泌腐蚀抑制剂、代谢产物抑制等过程控制铝合金腐蚀速率。重点讨论了铝合金的微生物腐蚀机理, 主要包括阴极去极化机制、氧浓差电池机制、微电池作用、形成腐蚀化合物、氯离子诱导及酸腐蚀以及微生物抑制铝合金腐蚀的机理。总结发现, 铝合金的微生物腐蚀是多种腐蚀机制共同作用的结果。最后介绍了目前铝合金微生物腐蚀防护控制方法, 展望了未来铝合金微生物腐蚀的研究重点, 为控制和防护铝合金的微生物腐蚀提供参考。

利用OM、TEM、SEM及拉伸试验机研究了退火温度及时间对盘拉无氧铜（TU2）管亚结构演变和力学性能的影响。结果表明，在260、300℃退火60min，组织由退火前的高能、高密度位错依次向薄壁位错胞、亚晶界和大角度晶界演变，最终生成低密度位错组织；在300℃时几乎完成所有的再结晶，300℃下延长退火时间（10min增至60min）以及温度增加会降低材料的抗拉强度、屈服强度及硬度，提高伸长率。在300~460℃范围内，温度升高，力学性能变化不大。退火60min时再结晶基本完成，拉伸断口由退火前的准解理面、撕裂棱和韧窝转为等轴韧窝，此时的抗拉强度、屈服强度及显微硬度相比退火前分别下降了39%、68.5%和53.1%，伸长率由1.2%升至50%。超过60min时，晶粒尺寸稍有增大，但对力学性能影响不大。

针对某电动汽车用车身结构件减震塔的轻量化要求，研究了铝化设计对其减重效果的影响，并开发了适合于铝合金减震塔的高真空压铸工艺。结果表明，基于装配、刚性和压铸成形的合理设计，可实现减重约35%。浇注系统合理设计和真空度控制是影响卷气和力学性能稳定的重要因素。基于气泡试验和力学性能结果的分析，优化了内浇口设计方案。改善后的铸件经过T6热处理后，其抗拉强度大于300MPa，屈服强度大于250MPa，伸长率大于8%，满足使用要求。

简述了块体非晶合金铸造成形的研究现状和进展及常见的块体非晶合金制备技术的原理和优缺点，重点介绍了铜模铸造法、真空压铸法和相交制冷铸造法等典型的制造块体非晶合金铸件的工艺方法。提出了块体非晶合金铸造成形过程尚需要解决的问题。

采用Gleeble-3500热模拟试验机对6061铝合金进行等温热压缩试验，研究变形温度为300~450℃、应变速率为0.0110s^-1、压缩量为60%条件下合金的热变形特性，分析其高温流变应力行为，依据动态材料模型建立热加工图并结合热变形组织分析6061铝合金的热变形机制。结果表明，6061铝合金流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而下降，其高温软化机制以动态回复为主；合金在高应变速率下普遍存在流变失稳，最佳热加工区间变形温度为430450℃，应变速率为0.010.05 s^-1，该工艺范围内合金出现了部分动态再结晶组织。

分析讨论了镁基复合材料的阻尼产生机制、材料体系及其增强结构的设计，介绍了镁基阻尼复合材料的制备及其后处理技术。基于国内外研究进展的综述分析，展望了未来镁基阻尼复合材料的发展方向。

根据散热片结构，对铝合金散热片的压铸工艺方案进行设计，然后采用Flow-3D软件对压铸工艺方案进行数值模拟。模拟结果显示，在散热片下部4个边角部位出现卷气缺陷。对工艺方案进行试生产，并对生产出的试样进行探伤和剖切观察，发现与模拟结果相符，在边角部位出现大量气孔、针孔。通过调整内浇口尺寸进行工艺优化，优化后模拟结果显示缺陷被有效消除。对优化方案进行试生产，并对生产出的试样进行探伤和剖切观察，结果表明，气孔、针孔得到有效消除，满足使用要求的同时降低了废品率。

3D打印钛合金适合于制备复杂形状构件，可减少生产工序，并提高材料利用率。近年来，为制备结构更为复杂的钛合金结构件，同时进一步降低成本，并缩短生产周期，3D打印增材制造技术在钛合金构件生产中获得快速发展。系统介绍了3D打印技术在钛合金铸件生产中的应用优势、分类及工艺特点、现状及发展方向。

金属材料的失效往往是从材料表面开始,强化材料表面品质会延长金属构件的使用寿命,提高使用效率。高熵合金由于其具有优异的耐腐蚀性、耐磨性、抗高温氧化性等特点受到广泛关注。高熵合金性能的多样性使其可以作为金属表面涂层材料。基于现有研究,综合分析高熵合金涂层对金属材料表面性能的影响,总结了高熵合金作为涂层时的性能特点及高熵合金涂层的制备方法,并提出了该领域技术面临的问题及发展趋势。

综述了钎焊修复技术在燃气轮机高温部件修复领域的研究进展,介绍了国内外一些先进的大间隙钎焊技术(WGB)修复方法,深入分析了不同修复方法的特点。探讨了WGB修复技术存在的一些问题并对未来的发展进行展望。

对真空压铸抽真空过程中型腔压力的变化，建立了一种新的计算模型，该模型考虑了实际抽真空过程中模具泄漏对型腔压力的影响。通过实测型腔压力的数据拟合，对该模型的可靠性进行验证。在此基础上，探讨了抽气效率和模具密封对型腔压力的影响，总结出一种评价真空系统抽气能力和模具密封性能的方法。

采用不同的解析方法对钢管混凝土柱进行轴向及弯矩载荷计算，并借助ABAQUS有限元软件分析了方形、圆形、六边形截面的钢管混凝土在偏心载荷作用下的荷载-位移关系和应力分布情况。结果表明，圆形截面钢管混凝土承载力最大，可承载1 800kN；六边形截面钢管混凝土应力集中部位分散，具有较优良的综合性能，能显著降低应力集中。解析方法计算结果与有限元模拟结果符合，因此，轴向偏心载荷模型可为钢管混凝土结构的设计及校核提供参考。

废铝的回收、分离和分选、再生应用对解决资源紧张、能源短缺和降低环境污染具有积极意义。分别介绍了国内外废铝回收和资源配置等领域的发展现状。概述了近年来废铝分离和分选技术的应用和研究, 并基于成本、效率以及环境影响等因素, 简要分析了这些技术在实际应用中的优缺点。最后, 分析总结了废铝回收、分离和分选领域面临的挑战和相关对策, 以期为相关领域的科学研究、工程应用和发展规划提供参考。

共晶高熵合金（EHEAs）具有优异的综合力学性能和良好的铸造流动性，是最具有工业化应用潜力的高熵合金之一，目前已经成为高熵合金研究领域的一大热点。综述了共晶高熵合金的最新研究进展，详细介绍了共晶高熵合金的相组成、组织形貌、力学性能特点以及成分设计方法，指出了共晶高熵合金面临的挑战并展望了其未来的发展方向。

电弧熔丝增材制造技术是一种适用于复杂大型金属构件快速成形的技术，具有设备成本低、材料利用率高和沉积效率高等特点。基于电弧熔丝增材制造的优势，结合金属构件的成形精度、微观组织特征和力学性能等，着重介绍了电弧熔丝增材制造设备、材料和工艺的研究现状。最后，对电弧熔丝增材制造亟需解决的关键技术进行总结，并对其发展方向进行展望。