冷轧参数对铜/钢复合板结合情况的影响

使用材料分析软件JMatPro预测钢材料性能,建立材料本构模型,通过有限元软件ABAQUS对层状金属铜/钢复合板冷轧过程进行数值模拟分析,并通过理论公式计算轧制应力。计算结果与数值模拟结果误差较小。对铜/钢复合界面垂直应力分量以及最大塑性变形量进行分析,以判断是否完成复合。采取正交试验法,以轧制应力作为考量指标,以冷轧加工率、轧制速度、摩擦因子(上辊)和摩擦因子(下辊)为试验因素,获得层状金属铜/钢冷轧复合最佳工艺参数,结果表明,最佳工艺参数为冷轧加工率50%、轧制速度70 m·min^(-1)、上轧辊摩擦因子0.2、下轧辊摩擦因子0.15,此时轧制应力最小,约为715.2 MPa。

退火温度对爆炸焊铜/钢复合板界面与组织的影响

通过爆炸焊接法生产铜/钢复合板,并对该复合板进行不同温度的退火处理,以研究不同温度对复合板界面与组织的影响。结果表明：爆炸焊生产的铜/钢复合板界面几乎没有化合物;当退火温度低于700℃时,铜与钢的晶粒都较细小,且结合界面无化合物产生,但当温度高于750℃后,铜的晶粒急剧长大,且产生一定厚度的化合物,对性能是不利的,所以700℃左右为铜/钢复合板合适的退火温度;结合界面显微硬度最大,离界面距离增加,硬度降低;退火处理后的硬度明显降低,且退火温度越高,硬度降低越多。

搅拌摩擦加工法制备铜/钢复合板工艺探索

探索了用搅拌摩擦加工法制备铜/钢复合板,并对复合板界面区域进行了微观形貌分析和硬度测试。结果表明,随搅拌针插入量的增大,复合板界面区域铜与钢的混合程度增大,搅拌针的磨损程度也增大,搅拌针最佳插入量为0.5 mm;在铜/钢复合板的界面上,铜、钢两种成分相互扩散,可得到铜钢固溶体,其硬度最大可达288 HV,约为钢母材的1.9倍。

铜/钢复合板焊接工艺

通过对铜 /钢复合板接头焊接性的分析 ,制定了适于铜 /钢复合板的焊接工艺。在试件焊接性试验和多次接头返修试验后 ,试件经无损检验及力学性能试验 。

铜/钢爆炸复合板浸铝铸件的界面组织

采用扫描电镜技术观察和分析了爆炸复合铜 /钢板浸铝铸件的铝 /钢界面组织 ,用面扫描探明了界面组织中主要成份的分布 ,结合粉末样品的X射线谱确定了界面组织的相组成 ,用拉剪方法测得了界面的结合强度。结果表明 :爆覆在钢板上的铜全部溶入铝液中 ,界面上出现了Fe2 Al5与FeAl3 两层连续的中间化合物 ;同时界面附近还出现了FeAl3 颗粒相 ,这种颗粒相的形成可能和浸铝用钢板的爆炸焊接组织有关。界面的结合强度为 80 .5MPa。

大面积铜/钢爆炸焊接复合板结合性能分析

通过力学性能、界面形态及能谱分析实验研究了大面积铜/钢(T2/Q235B)复合板。金相分析结果显示,铜/钢界面呈现典型的正弦波形状特征。SEM和EDX能谱分析结果表明,在爆炸焊接过程中,铜/钢界面在高温高压作用下,发生原子扩散。力学性能检验结果表明,铜/钢复合板剪切强度达到170 MPa以上,满足GB13238—1991《铜钢复合钢板》的要求。研究结果表明,大面积铜/钢复合板可满足后继的使用要求。

退火工艺对冷轧铜/钢/铜复合板界面组织和力学性能的影响

采用冷轧复合法成功制备了铜/钢/铜复合钢板,利用OM、EPMA手段分析了铜/钢/铜复合板界面组织和合金元素扩散,研究了退火处理对铜/钢/铜复合板界面组织和力学性能的影响.试验结果表明,碳钢中铁原子与铜中铜原子发生互扩散现象,生成Fe-Cu固溶扩散层.随着退火温度的升高和保温时间的增加,扩散层厚度都会变大.随着退火温度的升高,碳钢中铁素体晶粒明显长大,基体软化,屈服强度和抗拉强度降低.退火温度为600℃时,随着保温时间增加,强度没有明显变化.

铜/钢双金属板异步轧制复合机理研究

研究了铜 /钢双金属板异步轧制复合工艺对轧后界面形貌的影响 ,用电子探针分析了铜 /钢复合板界面结合区成分的变化。轧制变形程度和退火温度是控制界面形貌的主要因素 。

铜/钢爆炸焊接板浸铝铸件中铝/钢界面裂纹的形成与扩展

采用铜/钢爆炸复合板浸铝铸造的方法制取了铝/钢铸件。用扫描电子显微镜对复合铸件中铝/钢界面裂纹的形成以及这些裂纹在不同热处理制度下和拉剪测试时的扩展形为进行了分析。研究表明,浸铝铸造后的裂纹主要存在于波侧面的Fe2Al5层中,且大部分平行于波形界面。当试样经过300～600℃,30min退火空冷后,裂纹从波侧面扩展到波谷和波峰,同时在波形界面的块状FeAl3相中也出现平行于波形界面的裂纹。铝和钢的热膨胀系数有较大差异,而在界面导致残余热应力是造成界面裂纹产生和扩展的主要原因。由于铝、钢接触反应时的Kirkendall效应使Fe2Al5层中产生较多的微孔,同时也由于该中间层较厚,因此微裂纹往往在该层中产生和扩展。拉剪测试后的断口分析表明材料主要沿铝/钢波形界面失效。