鈦鋁軋制復(fù)合的工藝及數(shù)值模擬研究.pdf

1、7A52/Ti復(fù)合材料既具備7A52鋁合金低密度、高強(qiáng)度、焊接性能優(yōu)良的特點(diǎn)，又兼具鈦耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊的特點(diǎn)。既能提高材料使用性能，又能降低成本，節(jié)約資源。因此，可以廣泛應(yīng)用于國防軍工、航空航天、汽車船舶等領(lǐng)域。
　　本文針對復(fù)合板界面結(jié)合的關(guān)鍵問題，通過實(shí)驗(yàn)對鈦鋁軋制復(fù)合機(jī)理的研究，并利用DEFORM-3D有限元軟件對鈦鋁復(fù)合板在不同軋制溫度(200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃)、不同壓下率(30％

2、、35％、40％、50％、60％、70％)條件下單道次熱軋復(fù)合進(jìn)行了研究。計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得到以下結(jié)論:
　　(1)通過實(shí)驗(yàn)明確鈦鋁熱軋復(fù)合機(jī)制為嵌合作用機(jī)制，表面膜破裂機(jī)制和熱作用機(jī)制，其特點(diǎn)是軋制過程中鋁新鮮金屬單向擠入鈦板裂口，形成結(jié)合點(diǎn)實(shí)現(xiàn)復(fù)合。
　　(2)確定鈦鋁不對稱熱軋復(fù)合的粘合模型如下:
　　定義A為鈦/鋁復(fù)合界面處單元體中鈦層所受垂直壓應(yīng)力與鈦層的屈服強(qiáng)度的比值，A＞1認(rèn)為發(fā)生粘合，反之不發(fā)生粘合。

3、利用該粘合模型獲得的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好吻合。
　　(3)通過應(yīng)力場、應(yīng)變場、速度場和溫度場變化揭示了鈦鋁不對稱熱軋復(fù)合的變行特點(diǎn):鈦鋁熱軋復(fù)合過程中鈦側(cè)承擔(dān)了較大的軋制力作用，鋁側(cè)承擔(dān)了較大的變形量;熱軋復(fù)合過程中中間純鋁層溫度升高明顯，鈦層溫度升高不明顯;鈦鋁復(fù)合軋制存在明顯搓軋區(qū)。
　　(4)確定鈦鋁熱軋復(fù)合的工藝參數(shù):軋制溫度300℃，變形量60％，復(fù)合板結(jié)合效果最好;
　　(5)通過對大坯料的數(shù)值模擬，確定