鋼/鋁復(fù)合板屬于典型的層狀金屬?gòu)?fù)合材料,在艦船、化工、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景,其厚度規(guī)格從0.1mm（如散熱器翅片）到100mm（如艦船用高質(zhì)量鋼/鋁復(fù)合接頭）,尺寸跨越3個(gè)數(shù)量級(jí)。目前,中厚規(guī)格的鋼/鋁復(fù)合板主要依靠爆炸復(fù)合法進(jìn)行制備,工藝較為成熟,但在應(yīng)對(duì)惡劣天氣、較薄覆層以及寬幅等極限規(guī)格方面尚存在一定局限性。軋制復(fù)合法具有連續(xù)、高效等優(yōu)點(diǎn),并已成功應(yīng)用于不銹鋼/碳鋼復(fù)合板、釬焊用鋁合金復(fù)合帶材以及薄規(guī)格鋼/鋁、銅/鋁等層狀復(fù)合材料的工業(yè)制備,工藝和理論研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。然而,在現(xiàn)有文獻(xiàn)調(diào)研和鋼/鋁復(fù)合板的軋制實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),組元厚度對(duì)軋制鋼/鋁復(fù)合板界面結(jié)合強(qiáng)度存在顯著影響,即薄帶軋制時(shí)更容易獲得相對(duì)理想的界面結(jié)合強(qiáng)度,而隨著厚度增加,界面強(qiáng)度弱化甚至無(wú)法焊合。為弄清變形區(qū)內(nèi)兩種組元金屬的流動(dòng)行為和界面應(yīng)力狀態(tài),揭示組元厚度對(duì)鋼/鋁復(fù)合板軋制復(fù)合界面結(jié)合強(qiáng)度的影響規(guī)律,本文擬采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究的方法,開(kāi)展鋼/鋁復(fù)合板軋制界面結(jié)合強(qiáng)度的厚度尺寸效應(yīng)研究,探討改善厚規(guī)格鋼/鋁復(fù)合板界面質(zhì)量的工藝途徑,力爭(zhēng)為中試生產(chǎn)提供理論依據(jù)。首先,在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了不同厚度的鋼/鋁復(fù)... 

【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/鋁復(fù)合板的應(yīng)用領(lǐng)域厚規(guī)格鋼/鋁復(fù)合板新的高效制備方法一直是研究的難點(diǎn)，目前其制備仍限于爆

第1章緒論-3-主要應(yīng)用在船舶、化工、壓力容器、軌道交通等行業(yè)。圖1-2爆炸復(fù)合工藝及制備現(xiàn)場(chǎng)圖爆炸復(fù)合具有以下優(yōu)點(diǎn)[20]：（1）可制備的復(fù)合板組合廣泛，受組元物理特性差異的影響較��；（2）結(jié)合界面呈波紋狀結(jié)合，界面結(jié)合強(qiáng)度高；（3）爆炸復(fù)合法工藝簡(jiǎn)單，不需要特定的設(shè)備，可生產(chǎn)不同大小和規(guī)格的復(fù)合材料。爆炸復(fù)合法雖具有上述優(yōu)點(diǎn)，由于爆炸復(fù)合自身特性的原因，也存在一定的缺點(diǎn)和局限性[21]：（1）爆炸復(fù)合過(guò)程中存在噪聲、粉塵的污染；（2）受天氣、場(chǎng)地等自然條件制約明顯，生產(chǎn)效率低下；（3）爆炸復(fù)合后的復(fù)合材料還要進(jìn)行校平、表面處理等后續(xù)處理后才可出廠；（4）過(guò)程不可控，復(fù)合板生產(chǎn)制備成本較高。爆炸復(fù)合法在復(fù)合材料制備的某些領(lǐng)域具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但隨著現(xiàn)代化加工制造的不斷發(fā)展，綠色、環(huán)保、可控、智能、高效的生產(chǎn)方法更加符合人們的需求也更加具有發(fā)展前景。1.3.2擴(kuò)散復(fù)合法擴(kuò)散復(fù)合過(guò)程如圖1-3所示，擴(kuò)散復(fù)合是在真空或惰性氣體保護(hù)的環(huán)境下對(duì)兩個(gè)平整、光潔表面施加一定壓力，并在一定的溫度下，使接觸面之間的原子發(fā)生相互擴(kuò)散從而形成牢固的結(jié)合的一種復(fù)合方法[22]。影響擴(kuò)散復(fù)合主要因素有溫度、壓力、時(shí)間、表面狀態(tài)等，鋼/鋁擴(kuò)散復(fù)合的溫度范圍一般在350～550℃。

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-擴(kuò)散復(fù)合法制備的復(fù)合板塑性變形小，無(wú)需進(jìn)行后續(xù)熱處理，產(chǎn)品尺寸精度高，但擴(kuò)散復(fù)合對(duì)待復(fù)合的表面質(zhì)量要求比較高，生產(chǎn)效率低，設(shè)備昂貴，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，且不利于連續(xù)化生產(chǎn)[23]。圖1-3擴(kuò)散復(fù)合過(guò)程示意圖1.3.3軋制復(fù)合法軋制復(fù)合法是金屬?gòu)?fù)合板帶常用的復(fù)合方法，它是指將待復(fù)合的金屬組元同時(shí)送入軋機(jī)輥縫中，在軋機(jī)強(qiáng)大的軋制作用下，金屬表面由于進(jìn)入塑性變形狀態(tài)而發(fā)生破碎，新鮮的界面金屬在待復(fù)合表面被擠出，新鮮的金屬原子在軋制壓力下相互接近，當(dāng)兩金屬原子空間距離達(dá)到原子級(jí)后就會(huì)發(fā)生相互作用[24]。軋制復(fù)合具有綠色、經(jīng)濟(jì)、高效、可控等一系列優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)成為復(fù)合板制備的優(yōu)選方案。軋制復(fù)合又分為冷軋復(fù)合法、熱軋復(fù)合法、異溫軋制和異步軋制法。圖1-4為軋制復(fù)合法工藝示意圖。圖1-4軋制復(fù)合法工藝示意圖V組元1組元2軋輥復(fù)合板


本文編號(hào)：3374009