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钢—铝复合板界面力学性能振动轧制处理研究

作　者: 陈昊
导　师: 张鹏
学　校: 北京交通大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 复合板残余应力后处理超声振动
分类号: TG335.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 27次
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内容摘要

钢-铝复合板兼有钢的高强度与铝的优良导电性,导热性,耐蚀性等特点,在航空航天,化工医疗,建筑交通等各个领域发挥着不可替代的作用。但是,其复合界面存在较高的残余应力,严重影响了复合板的界面力学性能,而现有复合板后处理方法在提高复合板界面力学性能方面都存在着一定的不足。本文将小变形轧制后处理与超声振动技术相结合,采用振动轧制后处理技术,既解决了去应力退火后处理存在的“复合界面脆化”的问题,又解决了单一小变形轧制后处理技术存在的“复合界面剪切强度横向分布均匀性差”的不足,得到了界面力学性能优良的钢-铝复合板。主要研究内容及成果如下：(1)对钢-铝复合板界面残余应力进行理论分析,对现有去应力退火后处理方法,小变形轧制后处理方法的优缺点进行了探讨,并提出振动轧制后处理方法。(2)开展钢-铝复合板去应力退火后处理,单道次小变形轧制后处理,二道次小变形轧制后处理研究。重点研究后处理条件(退火制度,单道次小变形轧制压下率,二道次小变形轧制压下率分配比例)与界面力学性能(界面剪切强度,界面剪切强度不均匀度等)之间的关系,确定相对合理的后处理工艺,探究后处理条件对界面力学性能的影响机理,分析各个后处理方法的优缺点,为开发新的后处理方法奠定基础。(3)在单道次小变形轧制和二道次小变形轧制后处理最优工艺的基础上,结合超声振动加工技术,分别开展单道次振动轧制后处理和二道次振动轧制后处理研究。重点研究振动频率与力学性能之间的关系,探究了振动轧制后处理机理,确定了合理的后处理工艺,得到界面力学性能优良的钢-铝复合板。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
目录  8-10
1 绪论  10-26
  1.1 钢-铝双金属复合板的特点及应用  10-11
  1.2 钢背双金属复合板的制造工艺方法  11-16
    1.2.1 固-固相复合成形技术  11-13
    1.2.2 固-液相复合成形技术  13-14
    1.2.3 固-半固相复合成形技术  14-16
  1.3 复合板界面结合理论  16-18
  1.4 复合板界面残余应力  18-21
    1.4.1 残余应力的性质  19
    1.4.2 残余应力的测量  19-21
  1.5 复合板的后处理  21-22
    1.5.1 去应力退火后处理技术  21
    1.5.2 小变形轧制后处理技术  21-22
    1.5.3 室温二次轧制技术  22
  1.6 超声振动加工技术  22-25
    1.6.1 超声振动加工原理  23
    1.6.2 振动塑性加工的应用  23-25
  1.7 研究意义及研究内容  25-26
    1.7.1 本课题研究意义  25
    1.7.2 本课题研究内容  25-26
2 钢-铝复合板残余应力及解决方法分析  26-34
  2.1 钢-铝复合板界面残余应力分析  26-28
  2.2 钢-铝复合板界面残余应力后处理方法分析  28-34
    2.2.1 去应力退火后处理方法分析  28-29
    2.2.2 单道次小变形轧制后处理方法分析  29-31
    2.2.3 二道次小变形轧制后处理方法分析  31-32
    2.2.4 振动轧制后处理方法的提出  32-34
3 钢-铝复合板界面残余应力小变形轧制后处理研究  34-52
  3.1 钢-铝复合板的制备  34-38
    3.1.1 实验材料  34
    3.1.2 实验设备  34-35
    3.1.3 钢-铝复合板制备工艺及流程  35-38
  3.2 去应力退火后处理对比试验  38-40
  3.3 单道次小变形轧制后处理  40-46
    3.3.1 实验设备与材料  40-41
    3.3.2 实验步骤  41
    3.3.3 压下率对界面力学性能的影响  41-46
  3.4 二道次小变形轧制后处理  46-50
    3.4.1 实验步骤  46-47
    3.4.2 压下率分配比例对复合板界面力学性能的影响  47-50
  3.5 本章小结  50-52
4 钢-铝复合板界面残余应力的振动轧制后处理研究  52-62
  4.1 实验设备  52
  4.2 实验方法  52-54
  4.3 单道次振动轧制后处理实验  54-58
  4.4 二道次振动轧制后处理实验  58-61
  4.5 本章小结  61-62
5 结论  62-63
参考文献  63-66
作者简历  66-68
学位论文数据集  68

钢—铝复合板界面力学性能振动轧制处理研究

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