粉末冶金材料等径角挤压工艺（Equal ChannelAngular Pressing，ECAP）是塑性变形技术与粉末固结技术的良好结合。本文针对纯铝粉末在ECAP工艺下固结行为及机理展开研究。通过铝粉的ECAP实验及断口分析、显微硬度测试及相对密度测定，对粉末的固结质量进行综合评定。采用Deform软件对铝粉的ECAP工艺进行热力耦合有限元模拟分析，研究粉末变形阶段、等效应力应变、致密情况、受力情况以及温度场分布等，从宏观的角度剖析铝粉的固结行为。运用分子动力学方法，对纯铝在不同温度、不同压力及ECAP条件下的扩散行为进行模拟，从纳观角度的扩散和能量关系剖析铝粉的固结机理。实验结果表明，在200℃条件下，可以通过ECAP工艺将铝粉固结成为块体材料。压缩断口SEM形貌显示断口光滑，断裂面呈现韧窝特征；粉末铝与ECAP下铸态铝、烧结铝的显微硬度及相对密度值接近，固结效果理想。基于可压缩连续介质理论的ECAP热力耦合有限元模拟分析表明，ECAP剪切转角处静水压力最大，能充分破碎氧化层，增大粉末颗粒的接触面积。转角处温度最高，产生明显的剪切热效应。变形过程实现应变量的大量积累，最大等效应变可达1.4，相对密度接近0.97，近乎完全致密材料，为粉末固结提供了必要前提。粉末通过剪切区域作用后完成固结。通过ECAP条件下分子动力学扩散研究表明，ECAP特有的高温度场加剧铝原子的热运动；高压力场减小原子扩散距离，为铝原子扩散提供了有利条件。ECAP变形过程有利于扩散的发生，能够在较低的温度条件下实现粉末的固结。