致谢 | 第5-6页 |
摘要 | 第6-7页 |
ABSTRACT | 第7-8页 |
1 绪论 | 第13-35页 |
1.1 钢背铝石墨复合板材特性及其应用 | 第14页 |
1.2 钢背复合板成形工艺 | 第14-20页 |
1.2.1 固固复合成形 | 第15-18页 |
1.2.2 固液复合成形 | 第18-20页 |
1.3 钢背复合板界面结合机理 | 第20-22页 |
1.4 铸轧成形与轧制加工的数值模拟 | 第22-26页 |
1.4.1 金属板材铸轧成形的数值模拟 | 第23-25页 |
1.4.2 复合板材轧制加工的数值模拟 | 第25-26页 |
1.5 钢背复合板残余应力的检测与消除方法 | 第26-31页 |
1.5.1 残余应力的检测方法 | 第27-29页 |
1.5.2 残余应力的消除方法 | 第29-31页 |
1.6 研究方法的确定 | 第31-32页 |
1.6.1 半固态铸轧复合研究方法的确定 | 第31-32页 |
1.6.2 小变形轧制后处理研究方法的确定 | 第32页 |
1.7 本文的研究内容和组织思路 | 第32-35页 |
1.7.1 本文的研究内容 | 第32-33页 |
1.7.2 本文的组织思路 | 第33-35页 |
2 Al-5Gr半固态浆料的制备 | 第35-51页 |
2.1 铝石墨复合材料的常规制备 | 第35-36页 |
2.2 铝石墨复合材料的半固态制备 | 第36-40页 |
2.2.1 半固态成形方法 | 第36-37页 |
2.2.2 机械搅拌 | 第37-38页 |
2.2.3 电磁搅拌 | 第38-40页 |
2.3 机械电磁复合搅拌技术 | 第40-42页 |
2.4 Al-5Gr半固态浆料制备实验 | 第42-45页 |
2.4.1 实验材料及预处理 | 第42-44页 |
2.4.2 实验步骤 | 第44-45页 |
2.5 等温搅拌下固相率变化规律 | 第45-46页 |
2.6 Al-5Gr半固态浆料中石墨的均匀分散机制 | 第46-50页 |
2.6.1 固相率对石墨分布的影响 | 第46-47页 |
2.6.2 石墨在铸锭中的分布 | 第47-48页 |
2.6.3 石墨的均匀分散机制 | 第48-50页 |
2.7 本章小结 | 第50-51页 |
3 钢-Al-5Gr半固态铸轧复合理论及实验研究 | 第51-83页 |
3.1 铸轧复合工艺分区 | 第51-52页 |
3.2 扩散复合区及凝固成形区的数值模型 | 第52-58页 |
3.2.1 基本假设 | 第52页 |
3.2.2 控制方程 | 第52-53页 |
3.2.3 耦合方式 | 第53页 |
3.2.4 材料物性参数 | 第53-56页 |
3.2.5 几何模型与网格划分 | 第56页 |
3.2.6 边界条件 | 第56-58页 |
3.2.7 模拟工艺条件 | 第58页 |
3.3 铸轧复合的热流耦合数值模拟 | 第58-64页 |
3.3.1 固相率对Al-5Gr凝固前沿的影响 | 第59-60页 |
3.3.2 铸轧速度对Al-5Gr凝固前沿的影响 | 第60-62页 |
3.3.3 钢板预热温度对Al-5Gr凝固前沿的影响 | 第62-64页 |
3.4 钢-Al-5Gr半固态铸轧复合实验 | 第64-68页 |
3.4.1 实验方案 | 第64-65页 |
3.4.2 实验材料及预处理 | 第65-66页 |
3.4.3 实验设备 | 第66-67页 |
3.4.4 铸轧复合成形实验 | 第67-68页 |
3.5 关键工艺参数对复合板结合性能的影响规律 | 第68-72页 |
3.5.1 钢板预热温度对界面剪切强度的影响 | 第68-69页 |
3.5.2 固相率对界面剪切强度的影响 | 第69-71页 |
3.5.3 铸轧速度对界面剪切强度的影响 | 第71-72页 |
3.6 半固态铸轧复合板界面结构与复合机理 | 第72-80页 |
3.6.1 复合界面的组织结构 | 第72-74页 |
3.6.2 复合界面的相组成 | 第74-77页 |
3.6.3 复合界面形成机理 | 第77-80页 |
3.7 本章小结 | 第80-83页 |
4 基于响应面近似模型的半固态铸轧复合工艺优化 | 第83-101页 |
4.1 近似模型理论 | 第83-89页 |
4.1.1 经典近似模型 | 第84-86页 |
4.1.2 近似模型的评估比较与确定 | 第86-89页 |
4.2 基于RSM的复合工艺优化方法的提出 | 第89-91页 |
4.3 半固态铸轧复合工艺RSM模型的建立 | 第91-96页 |
4.3.1 试验设计和数据样本 | 第91-93页 |
4.3.2 拟合结果及显著性检验 | 第93-95页 |
4.3.3 设计变量交互作用分析 | 第95-96页 |
4.4 半固态铸轧复合工艺的模拟退火优化 | 第96-98页 |
4.5 多因素优化结果及实验验证 | 第98-99页 |
4.6 本章小结 | 第99-101页 |
5 钢-Al-5Gr复合板残余应力后处理研究 | 第101-131页 |
5.1 复合板残余应力的产生机理 | 第101-102页 |
5.2 铸轧复合板去应力后处理方法 | 第102-106页 |
5.2.1 去应力轧制后处理方法的提出 | 第102-105页 |
5.2.2 小变形轧制后处理数值模拟方案 | 第105-106页 |
5.3 残余应力消除效果的评估方法 | 第106-107页 |
5.4 冷却过程应力场的数值模拟 | 第107-113页 |
5.4.1 基板和覆层材料物性参数的确定 | 第107-108页 |
5.4.2 冷却过程数值模型的建立 | 第108-111页 |
5.4.3 冷却过程的应力场分布情况 | 第111-113页 |
5.5 小变形轧制后处理数值模拟 | 第113-120页 |
5.5.1 热弹塑性有限元法 | 第113-118页 |
5.5.2 轧制后处理计算中的关键技术 | 第118-119页 |
5.5.3 有限元模型的建立 | 第119-120页 |
5.6 残余应力的消除效果 | 第120-124页 |
5.6.1 压下率对轧后残余应力分布的影响 | 第120-122页 |
5.6.2 压下率对残余应力消除效果的影响 | 第122-124页 |
5.7 小变形轧制去应力后处理实验 | 第124-128页 |
5.7.1 实验设备 | 第124-125页 |
5.7.2 实验方案 | 第125-126页 |
5.7.3 压下率对界面剪切强度的影响 | 第126-127页 |
5.7.4 实验结果与数值模拟结果的对比分析 | 第127-128页 |
5.8 本章小结 | 第128-131页 |
6 结论 | 第131-135页 |
参考文献 | 第135-147页 |
作者简历 | 第147-151页 |
学位论文数据集 | 第151页 |