9月5日：《机械工程学报》2025年第14期最受关注论文推荐

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北京工业大学信息科学技术学院吴斌等认为，双相钢是由马氏体或奥氏体与铁素体基体构成的钢，不同金相占比的钢种其材料力学性能也不同。光学金相观测是对钢铁材料金相识别应用最广的方法，观测前需要对被测对象进行磨制、侵蚀等步骤，破坏材料表面的结构完整性。为实现对双相钢材料金相占比的无损评估，试验测试5种双相钢的磁滞回线检测结果，建立基于J-A方程的磁滞模型，选取马氏体和铁素体含量最高的磁滞回线结果作为已知项，利用双相响应剂量函数预测其他三种材料的磁滞结果，基于试验测量马氏体和铁素体含量较高的钢种，利用双相响应剂量拟合函数对两相含量接近的材料进行预测，预测结果与试验结果对比。分析结果表明：基于J-A模型的金相组织占比预测方法，能表征矫顽力与马氏体占比呈正相关的变化规律，并进一步分析了剩磁和饱和磁感应强度与试验结果不一致的原因。

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哈尔滨工业大学流体高压成形技术研究所郝永刚等认为，采用铝合金搅拌摩擦焊板是制造3 m级以上大型运载火箭燃料贮箱箱底等薄壁构件的新途径，但面临变形和热处理后焊缝晶粒异常长大以及力学性能下降等瓶颈难题。开展了2219铝合金搅拌摩擦焊板超低温变形-固溶处理-时效处理后焊缝组织与力学性能变化规律研究，分别通过单向拉伸测试和半球曲面件拉深工艺试验，对比了室温和低温变形及热处理后的焊缝平均晶粒尺寸以及接头力学性能。结果表明：相同变形量下，超低温变形的试件焊缝处晶粒被显著细化；焊缝平均晶粒尺寸由191 μm减小至51.5 μm；超低温拉深半球件双拉区焊缝晶粒尺寸减小61.9%，且横向接头试样抗拉强度为母材的94.1%。超低温变形能够起到稳定晶界的作用，抑制焊缝区晶粒的异常长大，提高接头力学性能。

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上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室张凌宇等认为，冷喷涂增材制造技术由于具有非常低的热量输入，能够有效避免晶粒粗大，高内应力以及热裂等缺陷而受到越来越多的关注。但是冷喷涂2024铝合金沉积体内由于孔洞以及高密度位错的存在导致其性能较低。对于铝合金来讲，“超低温轧制+时效处理”是一种有效的组织调控及性能优化方法，但是目前不同初始时效状态对2024铝合金在超低温轧制过程中微观结构和性能的影响机制尚不清楚。因此，基于X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)以及透射电子显微镜(Transmission electron microscopy, TEM)等测试手段对比了固溶态和预时效态两种不同初始状态的2024铝合金在超低温轧制和随后的低温时效过程中位错和析出相结构的演变规律，阐明了初始的T相以及GPB区对轧制过程中位错演变的影响机制。结果表明，预时效试样的GPB区在能够显著提升超低温轧制后合金的位错密度和均匀性。进一步的，高密度的位错在随后的低温时效处理中作为析出相的形核位点，促进了大量弥散的，尺寸细小(15～20 nm)的 沉淀的析出。高密度的 析出物能有效地纠缠并储存位错，使其表现出更优的强塑性，屈服强度达到488 MPa，均匀伸长率为8.5%。强度比商用的传统峰值时效2024合金高出大约40%，同时保持了相近的均匀变形能力。结果也证明了超低温轧制对冷喷涂铝合金的性能优化具有显著的效果。

探花

中南大学轻合金研究院董非等认为，针对铝锂合金复杂形状薄壁构件成形易开裂与性能损失突出问题，研究铝锂合金薄壁件超低温成形方法。发现成形温度由25 ℃降低至-196 ℃，2060铝锂合金塑性提升幅度超55%，微观组织观察表明超低温成形抑制了位错动态回复，提高了材料加工硬化能力，实现均匀塑性变形。相较于退火态合金，固溶淬火态合金具有更优超低温塑性，该现象归因于固溶淬火使合金中第二相溶入铝基体，抑制第二相引发的局部变形，促进变形带组织形成，提升变形后期加工硬化能力。通过超低温拉深成形实现了2060合金飞机舱门盆形样件一次成形，最大成形深度98 mm，对固溶淬火态合金超低温成形的构件进行时效处理，可实现优异的强塑性与疲劳性能匹配，本研究为航空铝锂合金复杂薄壁件形性协同制造提供了新方法。

榜眼

北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室高金吉等认为，20世纪80年代，智能制造研究起步，首次提出利用智能机器或机器智能在没有人工干预的情况下制造产品，可见智能制造的内涵和初衷就是人工智能加自动化。近年来，世界各国将智能制造向设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节的广度拓展，从而提高制造业质量、效益和核心竞争力，这一方式在离散制造业应用成效显著。人工智能由弱到强发展使未来的机器越来越聪明，但如果机器仅聪明却不健康，面对航空航天和高危流程制造安全可靠和长周期稳定运行的重大需求，当今提倡的智能制造方式却难以适应。为此，还应向智能制造的核心科技深度发展，特别要和生产力的关键要素装备深度融合，实现制造装备系统安全可靠设计制造，并确保其自主健康运行。论述了当代新科技变革的必然趋势，从人工智能到人工自愈，从自动化到自愈化，工程自愈论拓展控制论与工程控制论的研究领域，将引领智能制造向智能安健制造发展。第一次工业革命开创了以机器代替手工劳动的自动化时代，人工自愈助力装备自主健康逐步代替人工运维，开辟流程智能制造安健发展新途径，赋能新一轮科技革命，开辟自愈化时代。

状元

武汉理工大学高温轻合金及应用技术全国重点实验室陈一哲等认为，喷管是一种典型发动机变壁厚变直径管件，传统的喷管制造过程中存在成形极限低、易失稳起皱等难题。为此，提出缩胀成形新思路，方法内涵是在内部软模作用和外部刚模限制下，管材小端缩口增厚、大端胀形减薄，实现缩胀一体化成形。在此基础上，建立管材缩胀成形力学模型，开展缩胀成形过程数值模拟，获得变形过程应力、应变与壁厚变化规律，明确缩胀成形缺陷演变与控制方法，建立试验工装并进行了验证。结果表明：采用缩胀成形管材小端直径减小、壁厚增厚，管材大端直径增大、壁厚减薄；制造出壁厚变化率达±20%、直径变化率达50%的缩胀成形管件，验证了理论推导和有限元仿真的正确性。研究表明缩胀成形是一种极具潜力的变壁厚变直径管件精准制造方法。

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责任编辑：杜蔚杰

责任校对：张 强

审 核： 张 彤

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