铝合金因密度低、比强度高、可加工性能好等特点,在航空航天领域得到了广泛的应用。等通道转角挤压（Equal channel angular pressing,ECAP）作为大塑性变形工艺的一种,可以显著提升铝合金的力学和微观组织性能。但铝合金经过ECAP后容易发生韧性断裂,因此研究ECAP塑性损伤形成机理成为了亟需解决的问题。本文通过建立6063铝合金非耦合现象学损伤模型,来揭示材料在ECAP过程中的塑性损伤形成机理。首先进行准静态拉伸试验和一系列韧性断裂试验,来研究金属塑性损伤与应力状态（应力三轴度和归一化Lode角参数）之间的定量关系,并通过断口SEM研究不同应力状态下塑性损伤形成的微观机理;随后通过有限元模拟与试验相结合的方式,校准了6063铝合金的Bai-Wierzbicki（BW）和Modified Mohr–Coulomb（MMC）韧性断裂准则;最终将所建立的塑性损伤模型子程序通过VUMAT接口导入到ABAQUS中,仿真分析6063铝合金在ECAP过程中的塑性损伤演化机理,以及不同工艺参数对塑性损伤演化及分布的影响。通过研究得出以下结论:（1）BW和MMC韧性断裂准则平均预测误差分别为2.11%和5.98%,最大预测误差分别为7.12%和14.15%。综合对比后发现BW韧性断裂准则对韧性断裂预测能力更好,因此选择BW韧性断裂准则建立塑性损伤模型来研究ECAP过程中的韧性断裂问题。（2）在不同通道结构的ECAP模具中进行挤压试验,并用所建立的塑性损伤模型对不同模具内的ECAP试验进行有限元模拟,发现所建立的模型可以准确预测ECAP过程中是否会发生韧性断裂,以及韧性断口的形状和位置。（3）试件在模具通道拐角处因发生纯剪切变形累积了大量塑性损伤,但该处的塑性损伤受到周围绝对负静水应力状态区的作用而受到了抑制。随后当试件进入出口通道时,上表面的塑性损伤因应力三轴度升高而增强,使得试件有在拉应力和剪应力共同作用下发生韧性断裂的危险。（4）内模角越小主变形区越容易发生断裂,当内模角为95°时,试件会在主变形区发生韧性断裂,随着内模角的增大,韧性断裂受到了抑制;外模角越小试件头部翘曲处越容易发生断裂,当外模角从10°增大到40°后,试件头部翘曲处的塑性损伤因子最大值下降了34.17%;过小的内角半径会导致试件上表面处发生韧性断裂,随着内模半径的增大,塑性损伤受到了抑制,当内角半径增大到一定程度后,继续增大内角半径对塑性损伤的抑制能力有限。（5）设计了三因素、三水平的有限元模拟正交试验,以等效应变量与最大塑性损伤因子为评价指标,利用综合评分法对各试验进行评价。最终获得可以制备高强度、少损伤超细晶铝合金材料的ECAP模具通道结构设计参数为:内模角105°、外模角25°、内角半径3mm。