- 张亨年;李澍;江河;姚志浩;董建新;
作为大型高温合金铸锻件的初始熔炼工艺，真空感应熔炼（VIM）直接影响铸锭质量、成材率及后续材料性能。本文结合ProCAST软件建立大尺寸高温合金VIM铸锭的三维凝固模型，模拟分析了??500 mm锭型（6 t级）GH4738合金的凝固行为及缩孔分布。结果表明：随锭型扩大，铸锭中心区域凝固时间显著长于铸锭表面和冒口区域，存在的孤立液相，易形成缩孔缩松，影响整支铸锭内部质量，增加开裂风险。进一步探讨不同工艺参数对缩孔分布的影响，结果表明：增加冒口高度可显著增强补缩效果，降低浇注速度和温度有助于改善缩孔形态，减少缩孔尺寸，选择合适的模具温度也可以改善铸锭内部缩松条带长度，合理优化工艺参数可有效改善铸锭质量，提高收得率和生产效率。该方法与相关研究结果可为大型GH4738合金VIM铸锭凝固行为与缺陷预测提供理论依据与工艺优化参考。
2026年01期 v.49;No.334 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K] [下载次数：678 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：28 ] - 刘福来;刘宗德;孔耀;程可翰;甘蓉;宁华清;
采用激光熔覆技术制备了Cr质量分数分别为5%,10%,15%,20%的Cu-Ni-Cr涂层，研究了Cr含量对涂层组织结构的影响，并利用空化射流试验机测试了各涂层的空蚀失质量表现。结果表明：涂层的累积失质量随Cr含量增加而降低。空蚀1 h后，20%（质量分数，下同）的涂层失质量最低（78.82 mg），而5%Cr涂层的失质量最高，为其2.28倍。此外，Cr含量越高，涂层在空蚀过程中的加速期持续时间越长，其最大质量损失率与稳态失质量率也越低。这归因于Cr含量的增加提升了基体相中Cr的过饱和度，促进了溶质原子团的形成，并阻碍位错运动，加速加工硬化层的形成，从而共同提升了涂层的耐空蚀性能。因此，20%Cr涂层的耐空蚀性能最好。
2026年01期 v.49;No.334 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 2125K] [下载次数：312 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 何良泽;李晨亮;吕珂臻;丁晓敏;冯立羊;吕晓龙;
为研究横向超声振动对PBX(plastic bonded explosive)成型过程及其作用机理的影响，在较低压制速度下，分别对有无超声振动作用的PBX试样成型过程进行了模拟，并探讨了横向超声振动下不同压制速度对成型过程的影响。结果表明：在较低压制速度下，超声振动能有效降低PBX试样的孔隙率，相较于无振动条件，施加振动时孔隙率下降更显著。横向振动载荷有助于改善PBX颗粒的流动性，增强颗粒间有效接触，从而提高压制过程中颗粒间的载荷传递能力。在较低压制速度下，PBX颗粒的运动速度受压制速度与超声振动共同影响；而在较高压制速度下，颗粒的流动主要源于两侧压头传递的速度，颗粒在压头作用下发生位移，超声振动使其在该位置产生高频微幅振动。因此，为使PBX试样成型更均匀，应使超声振动功率与压制速度相匹配，避免采用过高的压制速度。
2026年01期 v.49;No.334 17-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2227K] [下载次数：242 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 李大涛;陈明煜;魏霞慧;
刚性隔热瓦材料作为可重复使用的航天器重要隔热材料，对于保障航天器安全服役至关重要。航天器返回大气层时面临严重的气动加热，不同隔热材料之间的热不匹配，易导致其界面产生裂纹，从而影响材料的隔热性能，因此掌握高温下刚性隔热瓦材料的热膨胀系数具有重要意义。为测定刚性隔热瓦材料的热膨胀系数，基于数字图像相关（DIC,digital image correlation）技术，开展了材料在面内（IP,in-plane）和厚度（TTT,through-the-thickness）2个方向的热膨胀系数测定试验，获得了材料在300～1 000℃下的热膨胀系数，给出了热膨胀系数与温度之间的线性表达式，通过模拟散斑试验证实了DIC算法的可行性。结果表明：刚性隔热瓦材料的热膨胀系数随温度的升高而线性增加，且TTT方向的热膨胀系数高于IP方向。
2026年01期 v.49;No.334 26-33+48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1705K] [下载次数：393 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 任静;解静;王龙;张前;孙国栋;李辉;贾研;
采用放电等离子烧结（SPS）工艺在不同烧结温度、保温时间、烧结压力下制备了一系列ZrC-SiC复相陶瓷，研究工艺参数对材料微观结构和力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度的升高，陶瓷致密度与硬度均有所提升，高于1 500℃后提升缓慢，需增大压力或延长保温时间来进一步提高致密度，但过高的压力和保温时间会导致材料致密度和力学性能下降。在1 500℃/50 MPa/5 min下制备的ZrC-SiC复相陶瓷展现出优异的力学性能，其相对密度达到99.95%，维氏硬度和弯曲强度分别为21.01 GPa和357.37 MPa。
2026年01期 v.49;No.334 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K] [下载次数：358 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 戴群;王会东;付和国;史吉鹏;董志;廖恕;戚英伟;赵天章;
点阵结构作为高比强度、高比刚度的结构功能一体化材料，在航空航天领域具有广泛的应用前景。通过有限元模拟，分析芯板肋条尺寸对钛合金金字塔点阵结构超塑成形变形机制的影响；通过将试验和有限元相结合，研究钛合金金字塔点阵结构在受到平面压缩和球面压缩载荷时的变形机制。结果表明：芯板肋条尺寸对金字塔点阵结构超塑成形后的应力影响不大；钛合金金字塔点阵结构的平压及球压变形机制主要分为弹性阶段和失效阶段；由于面板与肋条的多次接触/支撑作用，失效阶段点阵结构的承载能力出现波动。点阵结构的承载位置对点阵结构的能量吸收效果影响较大，反节点承载的失效前峰值载荷及能量吸收量均优于节点承载。
2026年01期 v.49;No.334 40-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2337K] [下载次数：497 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 于浩楠;王凯旋;胡智竣;高健;熊斌;郭成龙;李春燕;
为满足AP1000核电管道全位置360°等离子切割要求，对龙门倒置式等离子切割机器人进行初步结构设计，通过实验对管道360°切割工艺特性及不同角度切割质量的影响因素进行分析，对机器人运动轨迹进行规划，采用蒙特卡洛随机法分析运动空间范围，并用NX UG软件进行运动学动态模拟仿真验证，确定了该龙门式结构的适用性。最后，根据上述计算机辅助设计和仿真结果试制了样机，针对直径为600 mm的不锈钢管道，进行全位置360°切割轨迹应用验证。
2026年01期 v.49;No.334 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1891K] [下载次数：323 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 张群;樊子煜;王跃东;赵枢明;张会华;杨鹏伟;鲁仁义;庄辛鹏;
TA15钛合金舱段由于结构复杂和导热性差等，导致传统机加方式难度大、成本高、效率低、材料利用率低。本文利用选区激光熔化（SLM）技术制备复杂TA15钛合金舱段，并在舱段周身取样，使用万能试验机和分离式霍普金森杆（SHPB）装置开展动态和准静态力学性能研究，结合扫描电镜和金相显微镜分析断口形貌和显微组织。结果表明：室温准静态拉伸下，所有试样伸长率均大于10%，屈服强度最大为1 114 MPa，最小为1 066 MPa，各向异性较小，力学性能达到锻件水准。应变率为1 000/s时，所有试样表现出明显的应变率强化效应。动态力学性能薄弱位置在隔板与侧壁连接处，此处存在一定应力集中。在高速冲击下隔板试样较侧壁试样更易产生绝热剪切带（ASB），是因为打印过程中隔板下方主要由TA15钛合金粉末支撑，近似绝热，造成热应力集中。在较高应变率下试样均因被拉长，断口呈现大量抛物线状的剪切韧窝。
2026年01期 v.49;No.334 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2131K] [下载次数：659 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 马小俊;王金杰;张得扬;汪俊;赵勇;王飞云;付娟;
为解决船用TC4ELI钛合金焊后残余应力较高的问题，对TC4ELI钛合金TIG焊接头进行超声冲击（UIT）处理，对比分析超声冲击处理前后接头的残余应力、力学性能和耐蚀性。结果表明：经过超声冲击，焊缝中心及焊趾处的残余应力显著降低，其中纵向残余应力分别降至-944 MPa和-584 MPa，横向残余应力分别降至-881 MPa和-432 MPa。超声冲击显著提高了TC4ELI焊接接头的硬度和冲击韧性，分别提高了约5%和11%。同时，超声冲击后的TC4ELI钛合金接头具有更优的耐蚀性。
2026年01期 v.49;No.334 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K] [下载次数：621 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 刘亚伦;何辉波;李华英;黄云;刘宗东;
针对铝合金铣削加工中存在的能耗高、易粘刀与刀具磨损严重等问题，为在提升加工效率的同时实现加工性能优化，本文以铣削弯矩、能耗及材料去除率为优化目标展开研究。通过单因素试验，分析了铣削参数对各优化目标的影响规律；再采用响应曲面法，分别建立了铣削弯矩与能耗的预测模型，模型预测精度均达到95%以上。将所得预测模型嵌入灰狼算法，进行帕累托前沿求解，并根据不同应用场景需求，构建了3种多目标优化模型。结果表明：模型Ⅰ可使铣削弯矩降低18.3%、能耗下降12.28%；模型Ⅱ可使铣削弯矩减少18.23%；模型Ⅲ则可实现能耗降低12.17%，为实际加工参数优选提供了有效依据。最后，对试验用DLC涂层刀具进行SEM和EDS分析，发现刀具磨损区域主要为粘结磨损、沟纹磨损、磨料磨损及扩散磨损等。
2026年01期 v.49;No.334 68-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K] [下载次数：695 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 鲁闯;姚小飞;龚春艳;王少青;吴向清;谢发勤;
为探究Al/Zn比对ZnAl合金耐蚀性的影响规律，用电阻炉熔炼-钢模浇注法制备合金试样。通过3.5%（质量分数）NaCl溶液浸泡实验和电化学测试，结合SEM、EDS、XRD及极化曲线分析其腐蚀行为。结果表明：随Al含量增加，合金趋向全面腐蚀；随Zn含量升高则引发局部腐蚀和点蚀。纯Al、Al75Zn25合金和Al50Zn50合金腐蚀均属于全面腐蚀，其腐蚀速率分别为7.46×10~(-4),2.12×10~(-4),1.14×10~(-5)mm·a~(-1);Al25Zn75合金和纯Zn腐蚀均属于局部腐蚀和点蚀，其局部腐蚀速率和点蚀速率分别为4.36×10~(-4),4.87×10~(-4)mm·a~(-1)。ZnAl合金较其单质Al或单质Zn金属材料耐蚀性有明显的提高，其中Al50Zn50合金耐蚀性最好。纯Al的腐蚀产物为Al_2O_3，纯Zn的腐蚀产物为ZnO,ZnAl合金的腐蚀产物为Al_2O_3和ZnO。随Al含量增大，ZnAl合金自腐蚀电位正移，钝化电位区间增大，维钝电流密度增大，点蚀电位升高，耐蚀性增强；随Zn含量增大，ZnAl合金自腐蚀电位负移，钝化电位区间减小，维钝电流密度减小，点蚀电位降低，耐蚀性降低。
2026年01期 v.49;No.334 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2774K] [下载次数：381 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 熊志林;陈燕飞;曹君;李思嘉;
镁合金中由常规合金元素形成的第二相普遍存在热稳定性差、与基体界面结合弱等问题，难以在高应变速率下维持结构稳定，限制了其在高性能应用场景中的应用。稀土元素钇（Y）因其特殊的原子尺寸、电负性和电子结构，能在多尺度上调控镁合金的组织演化与力学响应行为。本文以Mg-Al-Zn-Mn-Y体系为研究对象，基于第一性原理系统地研究了Al_8Mn_4Y、Al_2Y等第二相的热力学稳定性，并结合SEM、XRD和EDS验证其物相演变规律。结果表明：Y优先与体系内的Al和Mn反应形成高稳定性、低错配度的颗粒状析出相，其界面结构有利于异质形核，有效促进α-Mg晶粒细化，并抑制低熔点Mg_(17)Al_(12)相的连续生长。拉伸测试与断口分析表明，稀土析出相颗粒在合金冷却和拉伸过程中表现出良好的热-力耦合稳定性，所形成的复合析出强化结构能提高合金的抗拉强度和耐热性能。该机制为构建高性能、耐热镁合金的设计提供了理论依据。
2026年01期 v.49;No.334 85-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 2497K] [下载次数：536 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 赵孝孝;冯宏伟;汪明明;陈展宏;曹立军;陈子明;张帆;黄伟;
动态力学性能优异的难熔钨基中熵合金，在穿甲材料上有巨大应用潜力。本文用粉末冶金技术制备了由BCC W相、FCC Ni相和δ相组成，平均W相粒径为2.9μm的多相WTaNiFe难熔钨基中熵合金样品，其比铸态合金抗拉强度提高20%以上；基于静、动态力学性能试验，拟合了样品的Johnson-Cook本构方程，通过LS-DYNA有限元数值模拟与20 mm口径弹道炮靶试试验相结合，评估了该材料的毁伤行为，侵彻钢靶深度为49.5 mm，与仿真结果误差小于1.0%，弹体毁伤形貌一致，相关数据（深度、迎面弹坑等）平均误差小于4.0%，验证了样品本构模型与数值模拟的准确性；侵彻后弹体头部出现紊乱绝热剪切带，弹体与靶板接触面产生结合过渡区并剥离，这利于侵彻。为新型高性能穿甲弹性能评估奠定理论基础和技术支持。
2026年01期 v.49;No.334 95-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 4001K] [下载次数：342 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 郑焕青;刘丹丹;张琳琪;宋旭东;
硬质合金刀具在高速干切削等极端工况下，面临着高应力交变载荷与热-力-化学多场耦合的严峻挑战。其单一结构的金刚石涂层常因膜基界面结合强度低、本征内应力高及功能性协同不足等问题，出现早期剥落、异常磨损及腐蚀氧化等失效形式，严重制约了刀具的服役寿命与加工精度。为提升硬质合金刀具的切削性能、界面结合强度及服役稳定性，本研究选用YG6硬质合金为基体，分别制备了微米单层、纳米单层及微米/纳米复合3种金刚石涂层。通过切削、摩擦磨损及中性盐雾试验等对涂层的使用性能进行了评价与对比。结果表明：微米/纳米复合涂层展现出最优异的综合性能。在切削过程中，其工件表面粗糙度均小于2.5μm；采用洛氏压痕法测得其裂纹扩展等级为1.0±0.3级，表明膜基结合性能良好；在5 N载荷的摩擦试验中，该涂层摩擦系数均较低且曲线平稳；经240 h中性盐雾试验中，其腐蚀速率仅为0.025±0.003 g/（m~2·h），且基体无腐蚀迹象；在800℃高温氧化实验中，其氧化增质量最低。分析认为，微米/纳米复合涂层的优异性能源于其独特的梯度过渡结构。该结构协调了涂层在强韧性、耐磨润滑性及抗氧化阻隔性之间需求矛盾，实现了性能的协同优化。
2026年01期 v.49;No.334 105-110+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K] [下载次数：350 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 方琴;周棣华;蔺虹宾;陈庚;邵天琪;苗景国;
通过在Na_2SiO_3电解液中添加植酸对7050铝合金进行微弧氧化处理，探究了植酸对膜层特性的影响规律。并进行形貌观察、成分分析、厚度硬度测试及电化学、摩擦磨损和结合力测试。结果表明：植酸的引入显著提高了膜层生长速率，使表面孔洞数量减少且尺寸缩小，C、P含量增加，膜层平整度和致密度明显改善。随着植酸浓度从1 mL/L增至7 mL/L，膜层厚度、硬度和结合力均呈先增后减的趋势。膜层物相仍为γ-Al_2O_3、α-Al_2O_3和SiO_2相。当植酸浓度为5 mL/L时，其磨耗比常规微弧氧化降低58.5%，自腐蚀电流密度和腐蚀速率均下降一个数量级，膜层综合性能得到提升。
2026年01期 v.49;No.334 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2097K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 孙嘉琪;于秋波;
装配式钢结构连接节点在反复地震荷载作用下易发生刚度退化，局部区域的应力集中与软化易形成塑性变形集中区，导致其屈服承载力与极限承载力显著下降，进而引发结构整体或局部失稳。为此，本文针对地震荷载作用下装配式钢结构屈曲约束支撑的受力性能展开研究。设计并制备了分别以丁基橡胶层和轻质高强混凝土为填充材料的屈曲约束支撑试件B1和B2。利用电液伺服试验机进行分级位移加载下的拟静力试验，对比分析了2个试件的累积塑性变形、等效粘滞阻尼比、弹性/塑性刚度、屈服/极限承载力及位移等性能。同时，基于Abaqus软件建立精细化三维有限元模型，考虑混合硬化与双线性材料本构关系，选取涵盖长周期、高频、近断层脉冲等多种特性的地震波（如Imperial Valley-02、Northridge等）进行静力与动力时程分析。结果表明：橡胶层填充的B1试件综合性能显著优于混凝土填充的B2试件，具有更高的累积塑性变形（L/100级达485.25）和等效粘滞阻尼比（L/100级达0.445），表明其将地震能量转化为热能的能力更强；B1试件表现出更优的延性，极限位移达18.33 mm；数值模拟显示，B1试件内核芯板应力分布更均匀，最大应力值仅为220 MPa，有效缓解了应力集中；其滞回曲线饱满对称，验证了橡胶层在变形协调性、能量耗散效率及长期稳定性方面的优势。本研究证实，使用橡胶层作为屈曲约束支撑填充材料可显著提升装配式钢结构在地震作用下的承载能力、耗能能力及延性，为其在高烈度区的工程应用提供了理论依据和技术支持。
2026年01期 v.49;No.334 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1219K] [下载次数：162 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 肖思羽;蒋树农;杨大灵;罗蒋斌;
通过OM、EBSD和拉伸试验，研究了冷压变形量（3%,5%和8%）对VW93M模锻件显微组织和力学性能的影响。结果表明：随着变形量增加，试样切向（TD）的屈服和抗拉强度增加，伸长率降低；高向（ND）的屈服和抗拉强度降低。8%变形量试样（RT8）沿切向（TD）的屈服和抗拉强度分别达到了247 MPa和310 MPa，伸长率降到13.4%。沿ND压缩时产生了具有极性的孪生，后续沿ND拉伸时产生退孪生现象，退孪生所需的激活应力更小，所以冷压后ND方向的拉伸屈服强度随变形量的增加而降低。冷压后TD方向力学性能的变化来源于拉伸孪晶分割晶粒所产生的晶粒细化效果、晶粒转动所导致的施密特因子（SF）变化及位错增殖产生的加工硬化效果，其中：冷压后的晶粒细化程度较小，细晶强化效果微弱；冷压3%时，晶粒转动使试样基面滑移平均SF值增大，同时位错密度增加较小，导致试样强度降低；冷压量为5%和8%时，位错密度显著增加，加工硬化成为试样强度提升的主要因素。
2026年01期 v.49;No.334 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2242K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 何建军;肖庭熠;刘豪;龚志辉;杨迪;白郑言;
航空发动机金属封严环的磨损会造成发动机内部气流泄漏，影响发动机的运行效率和性能。研究实际工况下封严环的磨损机理、力学性能、磨损寿命对解决封严环的磨损失效问题具有重要意义。本文以航空发动机W型金属封严环为研究对象采用有限元分析方法分析了位移幅值和循环次数与封严环磨损之间的非线性关系，研究了其在服役过程中的磨损以及寿命可靠性分布。结果表明：在可靠度低于90%时不同位移幅值的磨损失效深度平均值为0.023 4 mm，与封严环的最大允许磨损深度设计准则对比误差为6.3%。研究表明，本文所建立的磨损寿命可靠性模型可较准确地评估封严环磨损情况。
2026年01期 v.49;No.334 135-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K] [下载次数：324 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 刘猛;马铎;单海江;叶锟;王岩;
为了提高聚能射流的成型质量，本文提出了将双层药型罩和双锥药型罩进行组合的双层双锥药型罩结构，并结合正交方法设计了以双层双锥药型罩下锥角β、上锥角α、外层药型罩厚度d_1、内层药型罩厚度d_2及药型罩高度H共5个结构参数为射流成型影响因素，每个因素取5个水平的正交设计方案，并利用AUTODYN对所设计的方案进行数值模拟，并以有效射流长度和射流头部速度作为射流成型质量的评价指标，对仿真后的正交设计结果利用极差分析，确定了双层双锥药型罩的最佳结构参数为d_1=0.9 mm,d_2=0.7 mm,β=54°，α=0.37β,H=1.6D，最后将所确定的双层双锥药型罩的最优方案与其具有相同结构参数的单层双锥罩和具有相同长径比和壁厚参数的双层药型罩进行射流成型和侵彻性能对比，射流头部速度分别提高了6.98%和5.79%，有效射流长度分别提高8.97%和15.37%，对RHA装甲钢板无限靶板的侵彻深度分别提高了25%和29.4%，说明本文所设计药型罩结构的合理性和优势。研究结果可为聚能装药战斗部的研究提供参考。
2026年01期 v.49;No.334 144-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 1506K] [下载次数：601 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 何建军;唐志伟;王梦飞;李伟平;龚志辉;刘豪;田唤宇;
为降低航空发动机密封元件失效带来的损失，本研究针对发动机内部弹性金属封严环开展了疲劳寿命预测研究。提出了一种新型非对称式金属封严环结构，并对其进行了热力耦合分析。基于分析结果，建立了疲劳寿命预测模型，并分别用Morrow总应变修正模型和SWT修正模型进行了疲劳寿命预测分析。非对称式金属封严环在实际工况中通过受压实现密封。对比结果表明：相较于SWT模型，Morrow模型的预测结果更为保守，安全性更高。基于Morrow模型预测的GH738合金疲劳寿命较SWT模型预测结果低51.6%。在Morrow模型下，该合金的疲劳累计损伤为0.349，在150 h载荷谱作用下的预测疲劳寿命可达430 h，满足该型号航空发动机金属封严环的工程设计要求。
2026年01期 v.49;No.334 152-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K] [下载次数：1187 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 卿颖;张校宇;王伟;肖非;李立航;王轩;严凯;朱旺;陈家豪;唐斌;
本文结合金相表征与有限元仿真技术，进行Ti2AlNb合金试板单、多电子束焊接热源校核，分析板材焊接仿真结果，探索不同多电子束焊接工艺对焊缝区域应力场、变形场分布的影响规律。结果表明：仿真用的高斯锥形体热源尺寸与电子束焊接试验结果吻合良好，误差小于5%，因此高斯锥形体热源适合于电子束焊接的仿真过程。电子束焊后残余应力沿垂直焊缝方向，以焊缝为轴呈“M”形对称分布，焊后厚度方向的变形量则呈倒“V”形。相较于单电子束，Ti2AlNb试板在平行分束多电子束焊时更易产生塑性变形，其焊缝区残余应力峰值的降幅可达18.57%。
2026年01期 v.49;No.334 159-164+181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1628K] [下载次数：305 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 范光程;袁飞马;赵璐;阳刚;徐明萌;李科连;
碳纤维复合材料（carbon fiber reinforced composites,CFRP）是航空产品轻量化的重要材料，随着战场电磁环境日趋复杂，CFRP电磁屏蔽效能（shielding effectiveness,SE）成为制约航空产品性能发挥的关键因素之一。因此，本文基于CST Microwave Studio软件仿真分析了平纹CFRP、斜纹CFRP及铺层CFRP的SE。仿真结果表明：入射电磁波透过CFRP后发生电场极化转换，会导致材料的SE降低。其中，0°、90°交叉编织结构CFRP不易导致电场交叉极化转换，因此双层平纹编织CFRP、双层斜纹编织CFRP及0°/90°/0°/90°单向编织CFRP的SE较高且特性稳定，0°/45°/90°/-45°单向编织CFRP由于电场交叉极化转换导致SE降低严重。其次，CFRP的SE增强措施表明：0°/90°/0°/90°、0°/45°/90°/-45°单向编织CFRP表面敷设薄铝网（厚度0.076 mm）和薄碳纳米管薄膜（厚度0.04 mm）会显著提高CFRP的SE，且在成本和重量方面取得良好的折中。该研究为航空领域CFRP的材料选择及设计应用提供了一定的参考。
2026年01期 v.49;No.334 165-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 4970K] [下载次数：933 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 陈硕;李好峰;车立达;侯孟岩;白忠浩;周国恺;杨尚青;李向阳;
系统研究了热等静压（HIP）、退火、HIP+退火及HIP+固溶时效等工艺对激光选区熔化（selective laser melting,SLM）成形TC4钛合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：SLM成形的TC4钛合金组织表现出显著的各向异性。垂直构建方向的截面上为等轴状的初生β相晶粒；平行构建方向的截面上为外延生长的柱状初生β晶粒。不同取向的针状α′马氏体交错分布于初生β晶粒内部。在α+β两相区HIP处理α′马氏体发生分解，形成由α相和β相组成的双相组织，使材料在保持较高强度（抗拉强度≥1 000 MPa）的同时，塑性（伸长率≥16%）显著提升。HIP处理后进行退火处理会导致晶粒粗化，且晶粒尺寸随退火温度升高而增大；HIP+固溶时效处理未能提升材料强度，且伸长率损失明显。基于实验结果，SLM成形TC4钛合金的最佳后处理工艺为单一HIP处理，无需进行其他热处理。
2026年01期 v.49;No.334 176-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 2077K] [下载次数：920 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 钱海玥;张在超;胡冠杰;李翠翠;
针对现有发射装置涂层冲击强度因温度、湿度影响实验结果精度，提出了虚拟冲击实验。基于ANSYS/LS-DYNA数值模拟平台，应用弹塑性力学及仿真技术，构建发射装置涂层虚拟冲击实验平台；以马口铁基体和聚氨酯涂层为例，通过实验得到聚氨酯的真实应力-真实应变曲线，通过修正马口铁Johnson-Cook模型和状态方程，开展模拟冲击实验研究，并进行实验验证。基于Origin数据处理平台，得到冲头初速度关于落锤高度的方程。结果表明：模拟结果与实验值的误差最大值为4.84%。该方法具有较好的精度，为发射装置的涂层冲击强度评估提供了新思路。其不仅可得到试件弹塑性区间的力学特性，也可反演出试件任意工况下的力学行为。
2026年01期 v.49;No.334 182-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 吴楠;高博;张鹏飞;俞海平;李小影;
本文研究了国产新锆合金SZA-4和SZA-6合金包壳管的内压蠕变性能，并以国产ZIRLO合金为参比。试验在343,385,450℃下进行，周向应力分别为80,125,150 MPa，持续200天。结果表明：随着温度和应力的增大，内压蠕变应变增加，锆合金包壳管的抗内压蠕变性能降低。SZA-4合金的抗内压蠕变性能优于SZA-6和ZIRLO合金，其稳态蠕变速率在相同条件下最低。通过分析稳态蠕变速率、蠕变应力指数和蠕变激活能等指标，揭示了不同种类锆合金在不同试验条件下的内压蠕变机理。为自主化核燃料元件包壳材料的筛选与性能优化提供了参考。
2026年01期 v.49;No.334 189-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1941K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 余博;笪疆平;田研;汪成;
铝合金的挤压工艺参数直接影响组织性能。为了提升7055铝合金在高端装备结构件上的使用比重和应用范围，本文针对7055铝合金挤压强塑性的问题，通过室温拉伸、金相观察、扫描观察（SEM）和电子背散射衍射分析（EBSD）研究了挤压比对合金组织与性能的影响。结果表明：3种挤压比合金的抗拉强度大于730 MPa，但塑性差异显著。随着挤压比增大，合金的抗拉强度和屈服强度先升后降，但伸长率逐渐降低。挤压比为24时，合金抗拉强度与屈服强度分别为769,731 MPa，伸长率为11.2%，综合力学性能最佳。随着挤压比增大，合金晶粒尺寸变化较小，第二相粒子面积逐渐减小。挤压比分别为10,24,64时，合金平均晶粒尺寸分别为19.6,14.1,12.9μm，第二相粒子面积分数分别为0.84%,0.33%,0.25%。
2026年01期 v.49;No.334 195-199+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1808K] [下载次数：283 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ]