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4xxx/3xxx/4xxx三层复合板做为应用极为广泛的汽车热交换器材料。目前,主要以轧制复合的方法制备,但这种方法制备出来的复合板材界面结合强度较低,且综合性能较差,很难满足一些特殊性能的要求。如果采用铸造复合的方法制备,则突破了传统工艺中工序多、劳动强度大、结合不甚理想、生产成本较高的缺点,可以生产由任何铝合金组合的复合板带材,许多用传统复合法难以生产或甚至根本无法生产的材料都可以生产可以,大大降低了制备成本,具有极为广阔的应用前景。本研究采用在热顶石墨环结晶器中布置换热板的方法半连续铸造了截面尺寸为500mm×420mm的4045/3004/4045三层复合铸锭。首先考察并分析了不同条件下复合铸锭的表面形貌、宏观和微观组织特点;然后讨论各种工艺状态下对复合界面处合金组织的影响,通过对复合界面附近各元素含量的分析,对复合界面附近元素的扩散进行对比分析;最后对该复合材料的性能进行研究。通过实验,得到以下结论:(1)采用热顶石墨环结晶器制得的复合锭坯界面清晰平直,无气孔和夹杂,界面两侧Si、Mn、Mg三种合金元素均存在一定程度的扩散,这样既保证了复合锭坯的结合强度,又保留了不同合金各自的性能和特点,而且说明两种合金的结合是一种冶金结合。复合铸造的最佳工艺为:3004合金的浇铸温度为710℃,4005合金的浇铸温度为705℃,铸造速度控制在45mm/min保持不变,换热板内冷却水量为6L/min,结晶器内冷却水量为160L/min。(2)确定4045/3004/4045复合锭坯均匀化的加热温度为560℃,保温时间为12h,复合锭坯具有较好的均匀化效果,低熔点组元不过烧,高熔点合金的非平衡凝固相已充分溶解。(3)通过对复合界面附近元素分布的扫描分析,对铸态、均匀化、热轧、冷轧等状态Si、Mn、Mg元素的扩散层厚度,发现未经任何工艺处理下的铸态复合界面扩散层最小,均匀化后次之,热轧后最大。但扩散层厚度均小于30gm,完全满足该系列材料应用的要求。(4)轧制及热处理的最佳参考工艺为:在460℃~480℃温度下保温1h后进行热轧;冷轧规程按照首道次40%、中间道次在20%~30%间,末道次25%的变形进行;最后对冷轧后的成品在280℃~380℃温度区间进行不完全退火。