預(yù)制層對(duì)厚規(guī)格鋼/鋁熱軋復(fù)合板界面與性能影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-15 11:46
鋼/鋁復(fù)合板兼具有鋼的高強(qiáng)度、韌性與鋁的優(yōu)良導(dǎo)電導(dǎo)熱性、耐蝕性、密度小等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于散熱器、電熱傳輸、石化、汽車(chē)、船舶、水利水電、環(huán)保等領(lǐng)域,產(chǎn)品厚度規(guī)格從幾十微米至幾十毫米,鋼和鋁的層厚比跨度也較大。例如,汽車(chē)水箱散熱片、電熱傳輸片等鋼/鋁復(fù)合板厚度通常不到2mm,而大型艦船用鋼/鋁過(guò)渡接頭厚度則超過(guò)30mm,甚至達(dá)60mm。對(duì)厚規(guī)格鋼/鋁復(fù)合板,目前主要的成形工藝仍然以爆炸復(fù)合為主,但爆炸復(fù)合存在的污染、噪音、自動(dòng)化程度低等缺陷也迫使研究學(xué)者不斷探索替代工藝。軋制復(fù)合由于生產(chǎn)穩(wěn)定、效率高、易于工業(yè)化,過(guò)程可控性較強(qiáng),軋后表面較平整等優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于板料生產(chǎn),本文希望將這種薄規(guī)格鋼/鋁復(fù)合板的制備方法借鑒到厚規(guī)格鋼/鋁復(fù)合板的生產(chǎn)中替代爆炸復(fù)合法以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)的目的。本文實(shí)驗(yàn)采用了三種工藝方法,第一種通過(guò)常規(guī)的熱軋復(fù)合法制備厚規(guī)格鋼/鋁復(fù)合板,在以鋁/鋼/鋼/鋁對(duì)稱(chēng)組坯方式封焊抽真空之后,分別探究多道次小壓下率軋制和單道次大壓下率軋制兩種工藝路線的結(jié)合效果,具體通過(guò)剪切強(qiáng)度和微觀界面分析判定。第二種在鋼板表面等離子噴涂硅鋁合金ZL102的基礎(chǔ)上進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn),分別探究軋制道...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼/鋁層狀復(fù)合材料的應(yīng)用
第 1 章 緒 論圖。釬焊時(shí)被焊件變形小,焊接處光滑美觀,對(duì)于焊接精密、復(fù)雜的構(gòu)件具優(yōu)勢(shì);可焊同種金屬,也可焊異種材料,且對(duì)工件厚度差無(wú)嚴(yán)格限制;釬焊,生產(chǎn)率高,生產(chǎn)投資費(fèi)用少。但是釬焊也存在一些不可避免的缺陷:由于低,所以焊接的復(fù)合板耐熱能力差。另外,受工人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)影響,焊接過(guò)程存在以下缺陷:熔化的釬料不一定能完全填滿(mǎn)空隙造成空洞;釬料在釬焊時(shí)或釬料過(guò)熱產(chǎn)生釬縫氣孔;釬劑使用量不能完全合適造成釬縫夾渣;釬焊時(shí),保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成母材溶蝕;由于異種母材的熱膨脹系數(shù)不同,冷卻過(guò)程過(guò)大或者釬焊加熱不均勻,都可能會(huì)造成釬縫開(kāi)裂[21-23]。而且釬焊法對(duì)于制鋼/鋁復(fù)合板搭接式過(guò)渡接頭具有較大優(yōu)勢(shì),但是對(duì)于接觸面積較大的鋼/鋁存在釬料無(wú)法完全填充的問(wèn)題。
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文) 爆炸復(fù)合后,界面間相互咬合,呈鋸齒狀,其結(jié)合強(qiáng)度高;) 爆炸過(guò)程時(shí)間往往是以毫秒級(jí)衡量的,極高的碰撞壓力以極快的速度面使界面發(fā)生劇烈變形,對(duì)于物理性能差別懸殊以及厚度較大的金屬;) 爆炸復(fù)合工藝操作簡(jiǎn)單,無(wú)需要配套的大型設(shè)備;) 設(shè)備爆炸復(fù)合對(duì)金屬板的形狀、大小沒(méi)有嚴(yán)格要求,金屬板規(guī)格范圍是,爆炸復(fù)合工藝的缺點(diǎn)也很明顯:) 太薄規(guī)格的金屬不能通過(guò)爆炸方式實(shí)現(xiàn)復(fù)合;) 制備的復(fù)合板表面質(zhì)量不佳,往往需要二次加工處理;) 需要特定的爆炸場(chǎng)所,爆炸所帶來(lái)的污染和噪音嚴(yán)重;) 不能連續(xù)生產(chǎn),自動(dòng)化程度偏低,不適于大批量生產(chǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁/鋼異種金屬熔釬焊方法研究現(xiàn)狀[J]. 李杰,黃健康,靳全勝. 電焊機(jī). 2018(01)
[2]純鐵做中間材制備不銹鋼/碳鋼熱軋復(fù)合板[J]. 謝紅飆,王德蔚,余超,祁梓宸,肖宏. 鋼鐵. 2017(12)
[3]熱噴涂涂層結(jié)合強(qiáng)度的沖擊測(cè)量法[J]. 姜祎,劉明,杜令忠,李雪辰,王晶晨. 中國(guó)表面工程. 2017(03)
[4]輕質(zhì)高強(qiáng)層狀復(fù)合材料研究現(xiàn)狀[J]. 王栓強(qiáng),王快社,張金龍. 輕金屬. 2017(04)
[5]層狀金屬?gòu)?fù)合材料技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展趨勢(shì)綜述[J]. 陳興章. 有色金屬材料與工程. 2017(02)
[6]多層金屬?gòu)?fù)合板的熱軋制備方法[J]. 余偉,王班,賀婕,徐士新,雷力齊. 材料工程. 2017(02)
[7]國(guó)內(nèi)外熱浸鍍的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王躍華. 中國(guó)市場(chǎng). 2016(19)
[8]銅鍍層對(duì)鋁/鋼異種金屬激光填粉焊接質(zhì)量的影響[J]. 李鎮(zhèn),石巖,劉佳,李言飛,李云峰,倪聰,聞龍. 應(yīng)用激光. 2016(02)
[9]等離子噴涂灰鑄鐵涂層的研究進(jìn)展[J]. 邢亞哲,王強(qiáng),李文鵬,馬旭. 表面技術(shù). 2016(02)
[10]鈦合金與鋁基復(fù)合材料釬焊接頭組織及力學(xué)性能[J]. 馬志鵬,張譽(yù)嚳,閆久春,張旭昀,郭光偉. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(01)
碩士論文
[1]4343鋁/4A60鋁/08Al鋼三層嵌入式復(fù)合帶材冷軋工藝及其性能的研究[D]. 翁浩.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]中間層采用預(yù)軋制坯的特厚鋼板三層軋制復(fù)合機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李學(xué)敏.燕山大學(xué) 2016
[3]雙金屬?gòu)?fù)合帶材固—液鑄軋成形數(shù)值模擬及復(fù)合機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 董伊康.燕山大學(xué) 2016
[4]鋼/鋁復(fù)合板界面組織特征及力學(xué)性能研究[D]. 劉興海.太原理工大學(xué) 2015
[5]鋁合金/預(yù)鍍層不銹鋼釬焊工藝及界面特征研究[D]. 姜麗麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]鋼—鋁復(fù)合板界面力學(xué)性能振動(dòng)軋制處理研究[D]. 陳昊.北京交通大學(xué) 2014
[7]粉末成分對(duì)鋁/鋼異種金屬激光填粉焊接質(zhì)量的影響[D]. 楊旭東.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2014
[8]鋁/鋼液—固復(fù)合鑄造工藝及其組織性能研究[D]. 陳達(dá).合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]鋁合金/不銹鋼軋制復(fù)合工藝及界面反應(yīng)研究[D]. 尹林.中南大學(xué) 2012
[10]碳鋼熱浸鍍鋁鍍層的組織與性能及稀土改性研究[D]. 孫偉.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3496712
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
鋼/鋁層狀復(fù)合材料的應(yīng)用
第 1 章 緒 論圖。釬焊時(shí)被焊件變形小,焊接處光滑美觀,對(duì)于焊接精密、復(fù)雜的構(gòu)件具優(yōu)勢(shì);可焊同種金屬,也可焊異種材料,且對(duì)工件厚度差無(wú)嚴(yán)格限制;釬焊,生產(chǎn)率高,生產(chǎn)投資費(fèi)用少。但是釬焊也存在一些不可避免的缺陷:由于低,所以焊接的復(fù)合板耐熱能力差。另外,受工人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)影響,焊接過(guò)程存在以下缺陷:熔化的釬料不一定能完全填滿(mǎn)空隙造成空洞;釬料在釬焊時(shí)或釬料過(guò)熱產(chǎn)生釬縫氣孔;釬劑使用量不能完全合適造成釬縫夾渣;釬焊時(shí),保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成母材溶蝕;由于異種母材的熱膨脹系數(shù)不同,冷卻過(guò)程過(guò)大或者釬焊加熱不均勻,都可能會(huì)造成釬縫開(kāi)裂[21-23]。而且釬焊法對(duì)于制鋼/鋁復(fù)合板搭接式過(guò)渡接頭具有較大優(yōu)勢(shì),但是對(duì)于接觸面積較大的鋼/鋁存在釬料無(wú)法完全填充的問(wèn)題。
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文) 爆炸復(fù)合后,界面間相互咬合,呈鋸齒狀,其結(jié)合強(qiáng)度高;) 爆炸過(guò)程時(shí)間往往是以毫秒級(jí)衡量的,極高的碰撞壓力以極快的速度面使界面發(fā)生劇烈變形,對(duì)于物理性能差別懸殊以及厚度較大的金屬;) 爆炸復(fù)合工藝操作簡(jiǎn)單,無(wú)需要配套的大型設(shè)備;) 設(shè)備爆炸復(fù)合對(duì)金屬板的形狀、大小沒(méi)有嚴(yán)格要求,金屬板規(guī)格范圍是,爆炸復(fù)合工藝的缺點(diǎn)也很明顯:) 太薄規(guī)格的金屬不能通過(guò)爆炸方式實(shí)現(xiàn)復(fù)合;) 制備的復(fù)合板表面質(zhì)量不佳,往往需要二次加工處理;) 需要特定的爆炸場(chǎng)所,爆炸所帶來(lái)的污染和噪音嚴(yán)重;) 不能連續(xù)生產(chǎn),自動(dòng)化程度偏低,不適于大批量生產(chǎn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[6]多層金屬?gòu)?fù)合板的熱軋制備方法[J]. 余偉,王班,賀婕,徐士新,雷力齊. 材料工程. 2017(02)
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碩士論文
[1]4343鋁/4A60鋁/08Al鋼三層嵌入式復(fù)合帶材冷軋工藝及其性能的研究[D]. 翁浩.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
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[3]雙金屬?gòu)?fù)合帶材固—液鑄軋成形數(shù)值模擬及復(fù)合機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 董伊康.燕山大學(xué) 2016
[4]鋼/鋁復(fù)合板界面組織特征及力學(xué)性能研究[D]. 劉興海.太原理工大學(xué) 2015
[5]鋁合金/預(yù)鍍層不銹鋼釬焊工藝及界面特征研究[D]. 姜麗麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]鋼—鋁復(fù)合板界面力學(xué)性能振動(dòng)軋制處理研究[D]. 陳昊.北京交通大學(xué) 2014
[7]粉末成分對(duì)鋁/鋼異種金屬激光填粉焊接質(zhì)量的影響[D]. 楊旭東.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2014
[8]鋁/鋼液—固復(fù)合鑄造工藝及其組織性能研究[D]. 陳達(dá).合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[9]鋁合金/不銹鋼軋制復(fù)合工藝及界面反應(yīng)研究[D]. 尹林.中南大學(xué) 2012
[10]碳鋼熱浸鍍鋁鍍層的組織與性能及稀土改性研究[D]. 孫偉.華中科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3496712
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