【摘 要】
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本文旨在改善铝铜合金的综合力学性能,实验选择Al-3%Cu合金作为研究对象,采用一种扩散连接+液压成形结合的复合工艺,在Gleeble-3800热模拟机上,将轧制态A1-3%Cu合金（CR）和退火态Al-3%Cu合金（AR）两种交替叠层的试样进行扩散连接,实现预焊合,然后采用液压工艺将预焊合的试样压缩变形至目标厚度,制备出非均匀层状结构Al-3%Cu合金。通过对不同热变形加工的试样进行研究,得出以
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本文旨在改善铝铜合金的综合力学性能,实验选择Al-3%Cu合金作为研究对象,采用一种扩散连接+液压成形结合的复合工艺,在Gleeble-3800热模拟机上,将轧制态A1-3%Cu合金（CR）和退火态Al-3%Cu合金（AR）两种交替叠层的试样进行扩散连接,实现预焊合,然后采用液压工艺将预焊合的试样压缩变形至目标厚度,制备出非均匀层状结构Al-3%Cu合金。通过对不同热变形加工的试样进行研究,得出以下结论:（1）在200℃保温60min,保温结束继续升温至300℃,保温3min,以0.1s-1应变速率进行38%变形量扩散连接,焊合界面没有裂纹,可以获得稳定的扩散连接Al-3%Cu合金。（2）在200℃保温60min,加载恒定压力25MPa连接压力,在300℃以0.1s-1应变速率进行38%变形量扩散连接实现预焊合,然后室温液压到1mm,制备出非均匀层状结构Al-3%Cu合金。非均匀层状结构能使连接界面处的氧化膜均匀分散到相邻层,软区（AR层）与硬区（CR层）晶粒尺寸、析出物数量均不同,层内晶粒结构、位错存在差异,界面上形成了含等轴晶的非均匀区域,非均匀变形诱导强化和加工硬化。与80%变形量轧制态Al-3%Cu合金相比,非均匀层状结构Al-3%Cu合金的抗拉强度由301.44MPa增加到310.16MPa,提高了 2.9%;均匀延伸率由2.5%到4.1%,提高了 64%,实现优异的强塑性结合。（3）在200℃3h、250℃3h、300℃3h三种工艺下退火,非均匀层状结构Al-3%Cu合金中的软区具有基本一致的粗晶组织,保证基础塑性,与强度的增加无关。在200℃3h退火工艺下,非均匀区域中硬区所占比例最高,硬区可以最大限度约束软区产生的几何必须位错,产生较大的应变梯度和非均匀变形诱导应力,产生额外加工硬化,使得强度增加。同时在非均匀区域有大量Al2Cu等第二相析出,可以抵抗位错滑移,增加强度。在200℃退火3h,与未退火处理试样比较,保持强度基本不变（311.07MPa到308MPa）的情况下,均匀延伸率提高了 97.4%（3.8%-7.5%）,进一步提高了力学性能。
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