耐热铝合金的研究及应用现状与展望
摘要:文章综述了航空航天、高压输电、核乏燃料贮存、石油钻探等主要领域用耐热铝合金的性能特点、开发及应用现状，对耐热铝合金应用前景进行了展望，并提出了我国耐热铝合金研发和产业化发展建议。
铝合金框梁零件加工变形仿真与预变形装夹技术
摘要：铝合金框梁薄壁零件被广泛应用于航空航天领域，然而在机械加工过程中该类零件往往出现严重变形，铝合金毛坯的初始残余应力是导致加工变形最主要的因素。本研究以典型单面三框零件为研究对象，并以“生死单元”的方式开展了加工变形有限元仿真，提出了以预变形装夹方法为核心的加工变形控制方法，设计了适用于典型单面三框零件的装夹布局，开展了加工变形控制方法的有效性验证。实验结果表明，相对于传统的真空吸盘装夹方式，本研究提出的预变形装夹方式能够在最大变形量和平面度两个指标方面分别实现66.5%和55.8%的优化。
3D打印铜及铜合金的研究与应用现状
摘要：铜及铜合金具有优良的导热性、导电性等特性，将其与设计自由度灵活的3D 打印技术相结合，能够显著提升构件的热交换效率、电流传输效率等性能。综述了近年来3D打印铜及铜合金的最新成果，深入对比了不同成形方法的优缺点以及现存问题。大量研究表明，3D打印构件要实现控形与控性，需进行材料—结构—工艺—性能的一体化调控与优化。然而，采用3D打印技术制备铜及铜合金仍面临诸多挑战，因铜对激光的吸收率低、反射率高，激光选区熔化和激光熔化沉积工艺不易使其成形；电子束选区熔化所制构件表面质量较低，不适宜于制造精密零件；粘结剂喷射技术成形后需进行热处理，容易产生收缩变形等问题。此外，介绍了3D打印铜及铜合金的应用领域，这些应用与发展有助于推动这一先进制造领域不断进步和创新。
我国先进铜基材料发展战略研究
摘要：铜及铜基材料以其优异的力学、功能和工艺综合性能而广泛应用于电力电子、汽车、机械制造以及航空、航天、通信、集成电路等高技术制造领域。我国是世界上最大的铜材生产国和消费国，广阔的应用市场使先进铜基材料拥有良好发展前景。本文在综述铜加工行业宏观环境和发展概况的基础上，分析了我国铜基材料发展取得的成绩和不足，深层次剖析了我国铜加工产业“大而不强”的原因，重点梳理了我国高强导电铜合金材料、高性能电子铜箔、耐蚀铜合金、耐磨铜合金、铜基热管理材料、特殊用途铜材和新能源用铜材的发展现状、存在问题及未来发展趋势。面向重大应用需求布局前沿方向，推动我国先进铜基材料的进一步发展，研究提出了形成有效的“产学研用”互动机制，建立国家铜基材料产业和技术发展协调平台等发展建议。
Al-RE系耐热铝合金的研究进展
摘要：近年来，铝合金作为轻量化材料在汽车工业、航空航天、船舶海洋及其他装备制造领域得到广泛应用。上述工业应用场景对300 ℃以上的中、高温环境的服役需求越来越迫切，而现有的耐热铝合金并不能满足其需求。新近发展的以稀土元素(RE)作为主合金化元素的Al-RE 系耐热铝合金，鉴于其优异的高温性能与蠕变抗力，以及微观结构所具备的可设计性和可控调性，展现出了巨大的工程应用潜力。本文综述了近年来国内外关于Al-RE 系耐热铝合金的主要进展，包括以Al-Sc 和Al-Er 等为代表的时效析出强化型合金、以Al-Ce 为代表的共晶强化型合金和兼具前述时效析出相和共晶组织的复合强化型合金。本文对Al-RE合金中，不同合金体系的优缺点进行了充分的分析和总结，从主合金化元素、其他非稀土合金元素、热处理工艺制度和微观组织热稳定性等方面探讨了Al-RE 系合金的微观组织调控思路，并参考现有的耐热铝合金，综合评价了合金的室温拉伸性能和高温蠕变性能。最后，对Al-RE系耐热铝合金的发展进行了展望。
钛合金在新型水下航行器上的应用研究进展
摘要：进入２１世纪，水中兵器、水下机器人、水下输送器、载人深潜器等新型水下航行器成为军民领域科学研究应用的前沿和热点。钛合金综合性能优异，在新型水下航行器上的应用有利于保障装备耐腐蚀、抗高压、轻量化等功能的可靠实现，可以有效提升水中兵器、水下机器人、载人深潜器等新型水下航行器整体技术指标。基于水下航行器用钛合金的物理力学特性，研究了国外、国内水下航行器用钛合金的研究和应用进展，总结了钛合金在新型水下航行器领域应用的重要性，分析了今后水下航行器应用钛合金技术发展方向，为钛合金在新型水下航行器上的应用提供参考。
增材制造铝合金成分设计研究进展
摘要：铝合金作为重要的工程材料，其应用越来越广泛，对应零部件的结构复杂性也越来越高。增材制造技术作为复杂结构零件的重要制备方法之一，近年来得到快速发展。但是，铝合金增材制造过程也面临诸多问题，需要从增材制造工艺方法和合金设计方面进行改善。本文总结了常用合金元素在增材制造铝合金中的作用，并对几种主要的增材制造合金体系及其合金设计的研究现状进行了介绍，包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn-Mg-Cu、Al-Ce 等成分体系；同时，还总结了通过合理选择合金元素消除增材制造过程中的冶金缺陷的方法，以期为增材制造高性能铝合金的研究和应用提供参考。
超高强韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr变形镁合金研究进展
摘要：超高强韧镁合金的研发对推广镁合金在高技术领域的应用具有重要意义。镁与稀土均是我国的优势资源，因此在我国发展超高强韧稀土镁合金具有得天独厚的优势，其中Mg-Gd-Y-Zn-Zr 系变形镁合金因其接近高强铝合金的超高强度和塑性，近年来受到研究者的广泛关注。综述了超高强韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr 系变形镁合金的合金成分、常规塑性变形工艺、新型剧烈塑性变形工艺和热处理工艺对该合金显微组织和力学性能的影响规律，以及该超高强韧变形镁合金的显微组织特征和强韧化机理。T5 峰时效态超高强韧Mg-8. 2Gd-3. 8Y-1Zn-0. 4Zr( 质量分数) 挤压合金具有双峰分布的晶粒尺寸“软－硬”复合层片微结构，以及由高密度的基面γ'纳米片状析出相和棱柱面β'纳米析出相形成的近连续网状结构，该挤压合金室温拉伸屈服强度、拉伸强度和断裂延伸率分别为466 MPa、514 MPa 和14. 5%。介绍了哈尔滨工业大学等单位在超高强韧Mg-Gd-Y-Zn-Zr 系变形镁合金的规模化制备和应用方面的研究进展，并展望了Mg-Gd-Y-Zn-Zr 系变形镁合金的发展趋势。
电弧熔丝增材制造铜合金研究进展
摘要：文章介绍了电弧熔丝增材制造可分为熔化极惰性气体保护焊（ＧＭＡＷ）、钨极惰性气体保护焊（ＴＩＧ）以及等离子电弧焊（ＰＡＷ）增材制造技术３类，３类技术制备铜合金时各有优劣，而基于ＧＭＡＷ 改进的冷金属过渡技术（ＣＭＴ）则由于其优势被采用最多。电弧熔丝增材制造技术制备的铜合金组织与性能存在明显各向异性，通过热处理、低温处理等后处理工艺可进行一定程度的改善。电弧熔丝增材制造技术制备铜合金未来还需要在复合电弧增材制造工艺、组织与性能改善、材料类型－工艺－内部缺陷之间影响关系等方面进行深入研究。
重力对镍基单晶高温合金枝晶生长和微观偏析的影响
摘要：使用长50 m的落管研究Ni-Cr-Al-W-Ta 镍基单晶高温合金在重力(1g)和微重力(μg)条件下的凝固行为。用金相显微镜(OM)观察合金的凝固组织并用图像分析软件测量和统计一次和二次枝晶间距，使用扫描电镜能谱(SEM-EDS)测定不同位置枝晶干与枝晶间的化学成分并计算微观偏析系数。结果表明，在重力和微重力条件下这种合金的枝晶特征和合金元素的微观偏析明显不同。重力样品一次和二次枝晶间距比微重力样品的大，随着凝固距离的增大一次枝晶间距的差异变大，而二次枝晶间距的差距变化不大。随着凝固的进行，微重力样品枝晶间Ta、Cr 和Al 元素的含量呈现先明显升高后略微降低的趋势，W元素含量呈现逐渐下降的趋势，枝晶间液相的密度呈现略微降低的趋势。重力样品枝晶间Ta、Cr 和Al 元素含量的分布趋势与微重力样品基本相似，W元素含量的分布则与微重力样品明显不同，大部分凝固阶段呈上升趋势，使枝晶间液相的密度沿逆重力方向提高。上述结果表明，在重力条件下凝固前沿溶质密度差导致的对流作用微弱，不是造成枝晶间距增加的主要原因，主要原因应该与凝固前沿热对流造成的温度梯度的降低有关。
