内高压成形是一种制造轻量化空心薄壁构件的先进技术,利用有益皱纹在变形区聚料的办法进一步实现了大膨胀率铝、镁合金管件的成形。但是,内高压成形技术制备的有益皱纹受到模具型腔的制约,特别是较长的管材易发生全局屈曲失稳,使得有益皱纹的制备不易控制。针对上述问题,本文尝试利用选区加热预制有益皱纹管坯,借助自制的可实现管材选区加热的轴向压缩实验装置,结合数值模拟进行实验研究,系统地分析了选区感应加热过程中管材轴向非均匀温度场分布规律、薄壁管材轴压失稳起皱行为以及起皱管坯的性能与组织分布规律,探索非均匀温度场下预制有益皱纹管坯的可行性。利用单向拉伸试验测试了AZ31B镁合金和5052铝合金管材在不同温度和不同应变速率条件下的力学性能,获得了管材的力学性能参数和真实应力-应变曲线,利用Deform-3D数值模拟软件中的边界元法（BEM）建立了管材选区感应加热与轴向压缩起皱的有限元模型,并研制出可以实现管材选区感应加热的轴向压缩实验装置。对薄壁管材感应加热与轴向压缩过程进行模拟和实验研究,得出了管材的轴向温度场分布规律。结果表明:利用感应加热可以在管材轴向上形成一个中心点上方10 mm处温度最高,向两端温度递减的非均匀温度场,随着加热区中心温度的升高,管材轴向温度差越大。利用GaussAmp函数可以对皱纹轴向截面轮廓形状和尺寸进行定量化表征,分析了温度场、轴向压缩量和轴向压缩速度等不同参数下管材的起皱行为及皱纹形状演变规律,结果表明:在200℃及以上时,随着温度的升高,AZ31B镁合金管材皱纹的高度与宽度都逐渐增加;对于5052铝合金管材,温度的变化对皱纹宽度没有影响,皱纹高度随着温度的升高而逐渐增加。随着轴向压缩量的增加,AZ31B镁合金和5052铝合金管材皱纹的高度都逐渐增大,宽度逐渐减小。随着轴向压缩速度的增大,管材皱纹高度逐渐增加,而皱纹宽度变化率较小。在相同条件下,屈服强度、弹性模量较大而塑性较差的5052铝合金管材的皱纹轮廓比AZ31B镁合金管材的更加瘦高。揭示了非均匀温度场下薄壁管材的失稳起皱机制。当加热区中心温度较低,温度场轴向梯度小,管材发生整体压缩;当加热区中心温度升高时,两端虽然会发生直径增大,但中间会产生一个小的皱纹;随着温度继续升高,轴向温度梯度较大,则会在管材轴向高温区形成一个整体的轴对称皱纹。分析了管材皱纹壁厚分布规律、微观组织与显微硬度分布规律。结果表明:起皱管件的皱纹部分有明显的增厚现象,其中在皱峰处壁厚增厚率最大,而在皱纹半高宽左右处壁厚率最小,且随着轴向补料量的增加,皱纹在皱峰处的壁厚增厚率都逐渐增大。轴压变形起皱后,管材皱纹的晶粒尺寸变小,其中皱峰处平均晶粒尺寸最小;随着轴向压缩量的增加和温度的升高,皱纹各处的维氏硬度值总体呈降低的趋势,且皱纹半高宽位置的维氏硬度值相对小于皱峰位置和皱谷位置。