轧制复合电缆用Cu/Al复合材料变形规律研究

采用三步法复合工艺制备了电缆用Cu/Al复合板,分析了冷轧复合过程中Cu/Al复合板变形区的特点,研究了Cu层与Al层厚度比为1:4时各组元压下率与总压下率的关系。将Cu/Al双金属变形区分为3个区,建立了基于原始坯料层厚比条件下的轧制复合Cu/Al复合板厚度模型。

冷轧压下率对Cu/Al复合板界面和性能的影响

研究了不同冷轧压下率对铸轧法制备的Cu/Al复合板材界面微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:冷轧过程中压下率过大时界面层会发生断裂而破碎,进而影响复合材料性能。冷轧压下率从29%逐渐增加到57%时,界面层的破碎程度逐渐加重,复合板抗拉强度逐渐增大,延伸率则随之下降,同时剥离强度先迅速减弱后缓慢增强。当冷轧压下率达到57%时,界面扩散层被严重破坏,形成大量纯铜和纯铝直接接触、无明显扩散的结合界面,铜铝复合板主要靠机械咬合力结合。

波纹轧制制备Cu/Al复合板的应力分析及显微组织演变

建立三维有限元模型,并通过50%压下量的轧制试验验证模型的准确性。从时间角度分析整个波纹轧制过程中金属的流动规律。金属经历的变形可以分为两个阶段:填充阶段和压下阶段。填充阶段应力变化较为复杂,而压下阶段应力变化趋势一致。通过罗德参数和应力三轴度分析特征位置的应力状态,在开始变形时为两向拉应力一向压应力。采用EBSD技术分析Cu板的显微组织演变过程。与原始板材相比,铜板各特征位置晶粒均发生细化,而Cu板波谷处晶粒在发生细化后有长大的现象,这是由剧烈塑性变形产生的绝热温升现象造成的。

铜/铝复合板波纹轧过程模拟及变形行为分析

为探究波纹轧过程中铜/铝复合板应力-应变特点和组织演变规律,建立了三维有限元模型,并通过轧制试验验证了模型的准确性。针对波纹轧过程的复杂变化情况,分析了轧制变形区的应力-应变曲线,并通过扫描电子显微镜观察了铜板侧结合界面形貌和黏铝的质量分数。结果表明:当压下率为50%时,压应力在靠近出口的波谷处达到最大值(1306.28 MPa),等效应变在靠近出口的前波腰处达到最大值;波纹轧过程产生了3个搓轧区;出口处铜板侧多处黏铝的质量分数超过40%.铜板前波腰产生了剧烈变形,明显薄于后波腰。波纹轧过程中产生的多个搓轧区促进了金属表层破裂和新鲜金属流出,有利于异种金属结合。

铜铝复合板轧制油润滑性能实验研究

以矿物油为基础油,以醇和酯为主添加剂,制备铜铝复合板轧制油,旨在通过工艺润滑改善铜铝复合板的表面质量。结合摩擦学实验和冷轧实验,通过激光共聚焦显微镜对轧后复合板表面、界面进行分析,研究轧制油的摩擦学行为和轧制润滑性能。结果表明:采用低黏度基础油与醇酯复合添加剂的轧制油表现出较佳的减摩性能,复合板的轧制厚度明显减薄,最小可轧厚度仅为0.136mm;进一步观察轧后表面形貌和铜铝界面发现,复合板表面的轧痕、粘着等缺陷明显减少,且铜铝变形更加协调,具有良好的润滑效果。

铜铝复合太阳能材料板形的热轧

介绍了铜铝复合太阳能材料在复合轧制时轧辊的热膨胀变形对材料板形的影响，叙述了加强水冷却的解决措施。

不同压下量对波纹辊轧制铜/铝复合板微观组织及力学性能的影响

波纹辊冷轧粘合(CCRB)作为一种新型轧制工艺,在金属复合板的制备过程中受到广泛关注,但不同压下量下波纹复合板的力学性能及界面的微观形貌尚不明确。采用数值模拟和实验方法,研究了在55%、60%、65%和70%压下量下制备铜/铝波纹复合板的情况。通过ABAQUS有限元模拟仿真软件建立三维模型,模拟了轧制过程中的应力和应变曲线。通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射、X射线能谱仪等方法研究了波纹复合板界面形貌。结果表明,复合板的极限抗拉伸强度和剪切强度在65%压下量下达到最大值,分别为221.08和79 MPa,在55%压下量下达到最小值,分别为169.34和45 MPa。在65%和70%压下量下,由于剧烈的塑性变形作用,复合板形成拉长的晶粒和细小的等轴晶。但70%压下量下,由于轧制力过大,基体金属产生微裂纹,导致拉伸性能下降,这与力学实验结果一致。