內層含槽Al-Al疊層材料軋制工藝及性能研究.pdf

1、內層含槽Al/Al疊層材料，是基于三明治泡沫金屬夾芯板材的結構設計的一種具有空間結構的疊層材料，即擁有三明治泡沫金屬夾芯板材的阻尼、輕量、隔音等性能，又具有優(yōu)良的界面結合強度和材料力學性能，還具有冷卻、布線等內層槽孔獨有的功能，具有廣闊的應用前景。
　　本文采用有限元模擬法研究了Al/Al疊層材料的內層槽孔及結合界面的變形行為。并通過正交實驗研究了軋制壓下量、軋制溫度、銅管厚度、銅管外徑/鋁板厚度和內部填充物粒徑對槽孔尺寸的影響，

2、并對工藝參數(shù)進行優(yōu)化。另外，還探討了內層含槽Al/Al疊層材料的結合強度和拉伸性能的冷熱軋對比及其影響因素。研究表明:
　　Al/Al疊層材料內層的槽孔有效高度隨軋制壓下量的減小，軋制溫度的升高，銅管壁厚的減薄和銅管外徑/鋁板厚度的比值的提高而增加。由于槽孔的存在，內層含槽Al/Al疊層材料在軋制過程中會存在三個不同的變形區(qū)域:中間變形區(qū)、槽孔變形區(qū)、邊緣變形區(qū)。槽孔在變形過程中，內側要先外側，且其變形的程度更劇烈。
　　內

3、層含槽疊層板材的復合界面應變小于不含槽疊層板材，且其應變分布更不均勻。另外，熱軋復合的Al/Al界面應變要遠高于冷軋復合的Al/Al界面，且熱軋應變分布的不均勻性要高于冷軋復合。復合界面應變的大小及其分布情況也導致了含槽板與不含槽板臨界壓下量之間的差異。實驗表明，熱軋法制備的內層含槽疊層復合材料所需的臨界壓下量在40％左右，冷軋板的臨界壓下量則在50％左右，均高于不含槽疊層復合材料的臨界壓下量，與有限元模擬的應變分布情況相吻合。

4、　　相比冷軋內層含槽疊層板，熱軋疊層板可以獲得更高的結合強度（近90MPa），通過對顯微界面的觀察也發(fā)現(xiàn)，冷軋結合界面的復合作用主要是機械嚙合，而熱軋結合界面的主要作用的是冶金結合。冷軋復合獲得的內層含槽疊層板的結合強度受軋制壓下量影響較大，兩者之間呈線性關系;而熱軋復合獲得的結合強度受軋制溫度影響較大。通過實驗方案的優(yōu)化，獲得最優(yōu)復合界面結合強度的軋制溫度和軋制壓下量分別為450℃和55％。
　　熱軋復合法制備的內層含槽疊層板材