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某装备部件薄壁圆筒要求具有优异的耐蚀性能、良好的力学性能及耐瞬时高温等性能,常用的材料为钢、铜等,将其材料重新设计为铝合金,能极大的提升装备的运输效率,应用需求十分重要和迫切。相对于钢、铜等材料,铝合金本身的耐腐蚀性能、耐热性、力学性能都有不足。本文以6061铝合金薄壁圆筒为研究对象,在确定了薄壁圆筒服役状态下,薄壁圆筒内气体热流量、压强等初始条件的基础上,设计了薄壁圆筒表面层,并通过模拟分析薄壁圆筒温度场与应力场,揭示了一些新的现象和规律,调整优化了薄壁圆筒结构,降低了应力集中,给出了表面层设计及应用的建议,同时还研究了阳极氧化对圆筒壁耐蚀性能的影响。论文主要研究工作及结果如下:（1）在铝合金圆筒内表面热流量一定的情况下,薄壁处温度上升较快。在圆筒前端与其他组件连接处的薄壁处可以达到350℃,该温度下,铝合金可能发生重结晶,导致硬度下降,存在开裂甚至断裂风险。（2）薄壁圆筒前端斜肩拐点和底部的直角结构应力集中,优化为圆角结构后,等效应力由600MPa和1350MPa分别降低到80MPa和810MPa,降低应力集中效果显著。（3）氮化钛、碳化钛、氧化铝涂层都能显著提升6061铝合金薄壁圆筒的耐热性能。氧化铝涂层能降低圆筒壁温升25℃,而且阳极氧化制备氧化铝涂层技术成熟,可用于一般用途的薄壁圆筒。氮化钛、碳化钛涂层分别能降低温升82℃、104℃,效果比氧化铝更好,并可用于高要求的薄壁圆筒,值得关注和进一步深入研究。（4）涂层厚度越厚,铝合金薄壁圆筒耐热性能越好。对氧化铝涂层,当厚度大于40μm后,涂层厚度增加对铝合金耐热性能的提升效果变小。（5）6061铝合金表面经阳极氧化后,耐腐蚀性明显提升,而且,低温（20℃）阳极氧化后的耐蚀性较高温（30℃）更好,适宜工艺条件下,腐蚀电位为-0.493V,自腐蚀电流密度仅为1.6×10-5A/cm2。