机械工程学报

作者：陈宇, 刘文文, 王涛, 申宏卓, 陈科, 张斌

单位：1. 太原理工大学机械与运载工程学院 太原 030024;2. 太原理工大学先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心 太原 030024;3. 太原理工大学中澳联合研究中心 太原 030024

关键词：波纹辊冷轧,波纹界面,冶金结合,钢/铝/铝合金复合板,剪切强度；

基金：国家自然科学基金(51905372,52005361); 国家重点研发计划(2018YFA0707300); 中央引导地方科技发展专项资金(YDZX20191400002149); 山西省科技重大专项(20181102016)资助项目

针对轧制钢/铝复合板过程中易出现的变形不协调、界面氧化和结合强度低等问题,提出一种“冷轧预制波纹+热轧平辊整平”的轧制复合方法。首先,利用波纹辊冷轧预制出铝侧带波纹,钢侧为平面的钢/铝复合板,由于铝侧极薄,既可以避免双金属的变形不协调,又可以使铝覆着在钢上防止其高温氧化;其次,将钢/铝波纹复合板再与铝合金板组坯,加热至500℃,经平辊轧制,最终制备出表面平直、界面呈波纹形状的钢/铝/铝合金复合板。通过分析不同预制波纹工艺对钢/铝/铝合金复合板轧制过程中界面形貌及性能的影响表明:①铝带轧前热处理,可以提高铝带延展性和降低其变形抗力,有利于改善预制工艺中钢铝双金属的协调变形;②预制钢/铝复合板压下率存在最佳值,过小界面存在缝隙,过大铝层容易被波纹辊拉断;③通过优化预制工艺,最终制备的钢/铝/铝合金复合板实现了各层金属间的机械咬合和冶金结合,轧向界面平均剪切强度达到77.68 MPa、横向界面平均剪切强度达到92.63 MPa,远高于国标60 MPa,为提高钢/铝复合板界面结合强度提供了新的思路。

来源：2023年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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