摘要：随着“双碳”目标的提出，氢作为绿色清洁能源成为未来航空业发展的重要趋势，近年来氢燃料航空发动机备受关注。高温合金是当前燃气涡轮发动机热端部件中应用最广泛的材料，本文综述现有其他领域涉氢环境对合金的影响，为未来氢燃料航空发动机用高温合金研制和应用提供参考。对内/外氢环境的引入、渗（充）氢方法、氢浓度/氢分布特征及氢稳定存在温度的测量、氢对拉伸、蠕变/持久和疲劳性能的影响以及氢脆的断裂机理进行分述，总结不同成分、制备工艺、原始组织状态、合金化程度以及不同应用领域高温合金在涉氢环境下的力学性能退化因素。结果表明，外氢环境下比内氢环境下力学性能下降更快；合金化程度更高的高温合金氢脆更明显，而高温氢环境下合金性能损伤（蠕变/持久、疲劳和拉伸）倾向较室温明显降低。就燃氢涡轮动力用高温合金在涉氢环境下的力学性能评价及适氢环境高温合金的研制进行展望。燃氢涡轮航空发动机可能面临的涉氢工作环境包括：液氢存储的低温氢环境；用于通道冷却的氢环境；经过气体压缩的高温高压氢环境；以及燃烧产物-高温水蒸气（高温潮湿）环境的影响。重点应关注氢在高温合金中的扩散和渗透、高温合金在高压氢环境下的脆性和腐蚀、高温潮湿环境下氧化和腐蚀行为以及上述多重耦合环境下合金和涂层的退化和防护机制。针对燃氢涡轮发动机工作环境，需要搭建近服役条件的高温合金燃氢环境实验装置，开展燃氢环境对高温合金及零部件的影响研究，建立现役叶片和盘件等热端部件关键用材在涉氢环境中的力学性能数据库和相关标准，并在此基础上适时研发适用于燃氢环境使用的高温结构材料，为氢燃料燃气涡轮航空发动机的应用提供支持。

摘要：先进材料技术是航空航天高新装备的发展先导，是支撑现代工业的关键基础技术，渗透到国防建设、国民经济和社会生活等方方面面，已成为世界各国争相发展的技术高地和国防重点。本文梳理分析航空航天先进结构材料近年来的技术现状及发展趋势，在高性能高分子材料及其复合材料、高温与特种金属结构材料、轻质高强金属及其复合材料、先进结构陶瓷及其复合材料四方面进行重点阐释，明确我国航空航天结构材料的研发与生产仍面临着跟踪研仿多、自主创新少、技术封锁严重、技术瓶颈亟待突破等困境。同时，本文对航空航天结构材料未来研究和发展提出展望，点明建立“产-学-研-用”完整技术体系的重要性。

摘要： 高熵合金与增材制造技术的结合，为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积（LMD）技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金，通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数，并对试样进行了室温及高温压缩性能测试。结果表明：VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金表现出了优异的打印性能，最佳工艺参数下制备得到的样品在宏观和微观上均没有出现裂纹。在合金底面及沿构建方向，熔池内部与熔池边界（搭接处）均呈现出不同的形貌，熔池内部由柱状的全共晶组织构成，共晶胞为熔池边界出现较为粗大的（Nb，X）5Si3初生硅化物相。相比铸态组织，激光熔化沉积使得共晶组织的片层间距显著细化。增材制造合金不仅在1000℃下压缩强度可达640MPa，在1100℃时依然能够保持高于500MPa的压缩强度，高温压缩性能显著优于铸态VNbTiSi合金。

摘要: 锆具有抗辐照、耐腐蚀、热膨胀系数小和密度低等优异性能。然而,纯锆的强度较低,限制了其在航空航天领域的广泛应用。本文从成分设计优化、组织性能之间的关系和强化机制等方面综述了团队近十几年在高强韧锆合金方面的研究进展,并阐述了所开发的新型高强韧锆合金在航空航天领域的应用。

摘要: 铝锂合金是航空航天领域的关键结构材料,微合金化和形变热处理可实现第二相细小且均匀析出,是制备高强高韧铝锂合金最有潜力的工艺方案。本文介绍了高强变形铝锂合金、铸造铝锂合金、超塑性铝锂合金等航空航天铝锂合金3 个主要研究方向涉及的形变热处理、微合金化、再结晶退火等方面的研究进展,为新一代航空航天铝锂合金开发和应用提供参考。最后提出了我国在航空航天铝锂合金相关研制方面的不足以及未来的重点开发方向。

摘要: 细晶制造一般指通过各种制造技术与工艺将构件中粗大的宏微结构进行细化，促进细晶组织、化学成分、物理性质和加工性能的空间分布均匀性，减小构件局部形性协同离散超差，提升金属构件整体服役性能。典型粗大组织包括柱状晶、树枝晶、金属间化合物和网状共晶等。细晶制造具有重要科学和工程意义，广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车行业、海洋船舶和基础建设等领域，其关键技术是实现金属细晶结构调控工程化。细晶结构调控工程化的主要方法有细晶凝固和固态变形，前者为重点论述内容。在细晶结构调控工程化的机理/理论或高效细化剂方面，研究工作取得了诸多进展。通过Al 和Mg 金属及合金的铸造实验，众多学者发现凝固细晶调控主要取决于形核颗粒和偏析元素。事实上，细晶凝固研究已涵盖到了Al、Mg、Fe、Ti、Cu、Sn、Zn 和中/高熵合金等金属构件，细晶结构尺寸可调控范围包括: 非晶—纳米晶—亚微米晶—微米晶—亚毫米晶—毫米晶—厘米晶—大单晶。但是，适用于所有金属细晶凝固的共性科学机理/理论尚未完全形成共识。并且，基于现有理论所开发的新型晶粒细化剂效率并不一定都高，这表明当前理论可能忽略了其它未发现的调控因素。基于70 多年来细晶凝固领域科学发展，总结了金属凝固细晶调控的共性科学基础与工程实践研究，阐明了当前主流的铸造金属细晶调控理论的异同，揭示了细晶铸造所需细化剂的本征物化条件，简述了固态形变细晶与缺陷工程化，最后探索了细晶制造在航空航天环形构件研发中的工程化应用。

摘要: 精锻机广泛应用于国防、航空航天领域特殊原材料的加工, 已经成为“大国重器”。介绍了精锻机主机锻造箱的最新研究成果。基于锤头运动方式的不同对主机锻造箱进行区分, 并总结了其外部箱体和内部锤头的设计及优化过程。同时, 对有关操作机夹头结构的研究进行了梳理。结合精锻机工作原理, 分类论述了锻造过程中锤头同步运动、夹头旋转和操作机轴向进给的控制难点及解决方法。概述了精锻机整体控制系统的研究现状, 并在此基础上提出了专用数控系统的设计。探究了精锻机工艺参数对锻件质量的影响, 提出了采用仿真优化与实时监测相结合的方法来提高锻造效率和精度。最后, 总结了精锻机设备的全面国产化研发思路, 展望了精锻机的发展方向。

摘要：对适航标准、通用规范的分析显示，目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则，而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件，特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足，无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状，建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境，建立实验室加速实验当量环境谱，开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验，确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律，并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比，提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验，验证典型结构的环境适应性。

摘要：概述了飞机起落架用超高强钢的发展历程，简要介绍了超高强钢应力腐蚀开裂机理和模型，总结了各种应力腐蚀开裂研究手段和氢表征方法及其特点，重点论述了合金成分、微观组织结构、应力和环境等因素对超高强钢应力腐蚀开裂的影响。最后，对该领域今后的研究重点提出了建议。

摘要：增材制造（AM）技术作为近30多年来发展起来的新型数字化制造技术，具有快速制造复杂结构产品、高效利用原材料、可高度优化产品结构及适应个性化小批量生产等优点，非常契合航天装备日益整体化、复杂化、轻量化、结构功能一体化制造需求，为传统航天制造业的转型升级提供了巨大契机。近年来，以金属粉末为原材料、以激光为热源的激光增材制造（LAM）技术已成为AM技术领域最为热门的研究方向之一，其在航天领域的应用范围已从零部件级逐渐发展至整机级，且正在迈向工业化和智能化。本文针对航天领域广泛应用的3类典型轻质高强金属材料（铝合金、钛合金及镍基高温合金）、3类典型结构（大型整体结构、异种金属结构、发动机整机结构），介绍了近年来国内外LAM技术的发展及在航天领域的应用进展，分析了当前存在的问题和不足，并对未来LAM技术潜在研究发展方向进行了展望。