材料液固结构演变与成形技术研究方向是我国最早设立材料热加工的学科之一，该方向以材料液态结构研究为基础，探索材料液固相关性与结构演变机理，开辟了过热液体脆性研究领域，建立了液固相关性模型，发现了金属液体诱导形核现象，在耐热耐磨高强材料、铝合金晶种合金、合金熔体精炼技术等方面取得多项创新成果，引领了我国材料液固结构及其遗传性的研究方向。研发了材料控形控构控性一体化成形技术，创立了精密锻造成形技术，实现了产业化，引领了我国精密锻造技术发展；创新发展了白口铸铁轧辊焊补技术、双熔覆极电弧焊接技术、难焊脆性材料焊接技术等，取得了多项创新成果，获得产业化应用。本研究方向先后获得国家科技成果奖励24项，为国家经济发展和国防建设做出了重要贡献。