精密成形工程

作者：李俊全, 刘文文, 陈科, 史宇杰, 张鹏

单位：太原理工大学 机械工程学院,太原 030024

关键词：钢/铝/铝合金复合板,短时高温,结合性能,侧弯性能

基金：国家自然科学基金（52005361）; 中国博士后科学基金特别资助项目（2023T160474）; 中央引导地方科技发展资金项目（YDZJSX2022A022,YDZJSX2022A023)

目的 探明短时热载荷处理对厚规格钢/铝/铝合金复合板界面Fe、Al元素分布和微观组织的影响,从而揭示热载荷对复合板界面结合性能的影响。方法 首先以两道次异温轧制复合法制备出厚度15.32 mm的钢/铝/铝合金复合板,其次采用箱式电阻炉对复合板进行不同温度的短时热载荷处理,最后通过分析复合板界面元素扩散情况、结合性能以及基体组织性能,研究短时热载荷温度参数对厚规格钢/铝/铝合金复合板力学性能和微观组织的影响规律。结果 复合板经不同温度热载荷作用后,Fe、Al元素扩散层厚度未出现明显的差异,均为1.5~1.6 µm,也未生成连续的中间化合物层;随着热载荷温度的升高,复合板的界面剪切和拉脱强度由77 MPa和153 MPa逐渐降低至61 MPa和95 MPa,断裂位置位于中间铝层,均为韧性断裂,而侧弯性能均表现良好,未出现明显缺陷。同时,复合板界面钢侧和铝侧晶粒尺寸也由9.56 µm和4.89 µm逐渐增大至12.54 µm和10.39 µm,复合板铝侧位错密度也随之降低。结论 厚规格钢/铝/铝合金复合板在承受短时热载荷时,结合界面的晶粒尺寸会随着温度的升高而增大,位错密度则是明显降低,这导致复合板的界面剪切和拉脱强度降低。

来源：2025年第7期

《精密成形工程》期刊编辑部

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