波纹辊轧制温度对镁/铝复合板界面组织及力学性能的影响

采用波纹型轧辊制备镁铝复合板,与传统平轧方法作对比,研究轧制温度对复合板界面结合状态、基体显微组织和力学性能的影响。同时建立了二维轧制模型,分析了波纹辊轧制和平辊轧制过程中应变的变化。结果表明,相同的轧制温度下,波纹辊轧制可以有效提高镁铝双金属的结合效率,实现有效结合的临界温度从平辊轧制的300~350℃降低至250℃。随着轧制温度的升高,元素扩散层厚度逐渐增加,未发现中间化合物生成。仿真结果分析表明,波谷处的等效应变明显高于波峰处,平辊轧制的等效应变介于波峰与波谷之间,轧制温度的变化对等效应变的影响较小。波纹辊制备镁铝复合板的抗拉强度高于同温度下平辊制备的复合板,复合板抗拉强度随轧制温度的升高先升高后降低,在350℃时抗拉强度达到峰值(310 MPa)。

温度对波纹辊轧制镁/铝复合板界面组织及力学性能的影响

采用新型波-平轧制(CFR)工艺制备了镁/铝复合板,并与传统平轧(TFR)工艺进行了对比,研究了轧制温度对镁/铝复合板界面金属间化合物、基体显微组织和力学性能的影响。同时建立了二维轧制模型,分析了CFR和TFR轧制过程中应力和应变的变化。结果表明,在相同轧制温度下,CFR制备的复合板金属间化合物厚度相对TFR较厚。随着轧制温度的升高,金属间化合物厚度逐渐增大。仿真结果分析表明,波谷处的等效应力和应变明显高于波峰处,平辊轧制的等效应力和应变介于波峰与波谷之间。相同轧制温度下CFR制备的复合板综合力学性能较好。力学性能测结果表明350℃+CFR制备的复合板综合力学性能最佳(最大拉伸应力为384 MPa,伸长率为15.52%)。

压下率对大厚度比Al/Mg/Al层合板性能的影响

采用0.2 mm Al+5 mm Mg+0.2 mm Al的组坯方式,400℃保温10 min热轧制得大厚度比Al/Mg/Al层合板,研究了压下率对其界面结合、镁基材组织及拉伸性能的影响。对压下率为41%、49%和60%热轧制备的Al/Mg/Al层合板进行了界面SEM观察、微观组织观察、拉伸实验及拉伸断口的观察。结果表明,大厚度比Al/Mg/Al层合板在压下率为60%时,边部的附加拉应力造成边裂的出现;经41%压下率热轧可实现界面结合,但存在微缺陷,压下率为49%及以上可实现良好结合;压下率对Al/Mg/Al层合板的屈服强度和抗拉强度影响较小,对其伸长率影响较大。随着压下率增加,伸长率先增加后减小。压下率为49%时,伸长率最大为26%,其原因在于该工艺下镁基材的晶粒均匀细小,韧性提高。

机械表面处理对冷轧Cu/Al复合板结合过程和结合强度的影响

研究了机械表面处理(钢丝刷)对冷轧Cu/Al复合板结合过程和结合性能的影响。在冷轧复合工艺之前,对铜板和铝板的原始表面进行不同打磨方向的机械表面处理,分别为平行轧制方向打磨、垂直轧制方向打磨和90°交叉打磨。通过形貌观察,发现机械打磨后的铝板和铜板表面形成条带状脆性/硬化层,其方向与打磨方向一致。平行轧制方向打磨后铜板的表面粗糙度最高,表面形貌和粗糙度是影响复合板结合强度的重要因素。通过轧卡试验研究了冷轧Cu/Al复合板的结合过程,对比分析了复合板的结合性能。结果表明,平行轧制方向打磨制得的复合板剪切强度最高,打磨方向与轧制方向一致对复合板的结合有促进作用,粗糙度越高,复合板结合强度越高。