【摘 要】
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双金属变厚度复合板材(Cladded Longitude Profile Plate,CLP板)是以双金属层状复合板为原料,利用变厚度轧制技术生产的一种新型功能材料。CLP板既保持了传统单金属变厚度板材节材减重的优点,又可通过选择合适的覆层金属材料满足耐磨性、防腐蚀、耐高温等特殊功能化要求,实现低成本与高性能的完美结合,具有广泛的应用前景。本文以非对称双金属复合板变厚度异步轧制技术为对象,采用有限
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双金属变厚度复合板材(Cladded Longitude Profile Plate,CLP板)是以双金属层状复合板为原料,利用变厚度轧制技术生产的一种新型功能材料。CLP板既保持了传统单金属变厚度板材节材减重的优点,又可通过选择合适的覆层金属材料满足耐磨性、防腐蚀、耐高温等特殊功能化要求,实现低成本与高性能的完美结合,具有广泛的应用前景。本文以非对称双金属复合板变厚度异步轧制技术为对象,采用有限元模拟与实验相结合的方法,进行趋厚轧制和趋薄轧制变形区内组元金属变形行为、压下率分配、轧后翘曲行为研究,建立复合界面组元金属协调变形工艺条件,优化轧制工艺。通过对试验用铜铝层状复合板材进行扫描分析,确定了复合界面层厚度;并进行拉伸试验获得复合板覆层铜与基层铝的单质材料真应力应变曲线,通过剥离实验和剪切实验获取了铜铝复合板复合界面结合强度,并基于ABAQUS软件及其Cohesive内聚力单元建立剥离实验过程有限元模型,反演确定了复合界面断裂能。基于内聚力模型建立了双金属复合板变厚度轧制过程有限元模型,分析了变厚度轧制过程中轧制变形区内各层金属应力、应变状态及的影响规律,以及趋厚轧制和趋薄轧制过程中轧制力与中性角的变化规律,研究了不同组元金属层厚比以及轧制力的变化规律,及在不同异速比、异径比对轧后翘曲和复合界面组元金属变形协调情况及其对界面结合状态的影响规律。设计并加工制造了变厚度异步轧制实验轧机,并开展双金属变厚度异步轧制实验,验证了有限元模型合理性。开展不同层厚比、压下量及不同异速比、异径比轧制实验,分析轧后界面强度,结合有限元分析结果建立双金属复合板变厚度异步轧制界面变形协调条件
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