三辊行星轧机轧制铝包铜管的组织和力学性能研究(附件)【字数：9608】
铝铜复合管材既具有铜的优良的导电导热耐腐蚀性能，又有铝的质轻价廉等特性，广泛应用于工业生产。这个课题主要是对三辊行星轧机轧制铝包铜管的组织和力学性能进行研究。了解三辊行星轧机轧制铝包铜管的工作流程。以铝合金作为外管层和无氧铜 管作为内胎通过三辊行星轧机紧密结合在一起。选择不同规格的ACC管，利用扫描电镜和电子能谱分析铝铜结合层厚度，同时铝包铜管的力学性能也通过拉伸试验进行测试。实验结果表明，铝-铜复合层不仅是机械结合，也存在几个微米厚度的冶金结合。此外，拉伸试验表明，复合材料的拉伸强度不小于170Mpa，同时它的伸长率高于9%。关键词铝包铜管；轧制；三辊行星轧机；复合层；
目录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 铜铝复合材料的发展 1
1.3 铜铝复合材料的复合技术 2
1.4 三辊行星轧机工作机理 3
1.4.1 三辊行星轧机的优点 5
1.4.2 三辊行星轧机的不足 5
1.5 铜铝复合的机理 6
1.6 选题的意义 7
1.7 本课题的主要研究内容 7
第二章 实验内容 8
2.1 实验材料 8
2.2 铝包铜管的制备工艺 8
2.3 实验流程 9
2.4 实验设备 9
2.5 实验方法 9
2.5.1 金相组织观察分析试验 9
2.5.2 结合层界面元素线扫描 10
2.5.3 硬度测试分析实验 10
2.5.4 拉伸测试分析实验 11
2.5.5 断口扫描观察 12
第三章 实验结果 13
3.1 铝包铜管的组织分析 13
3.1.1 宏观照片 13
3.1.2 金相试样观察 13
3.1.3 图像分析 14
3.1.4 结合界面元素线扫描 14
3.1.5 复合层分析 16
3.1.6 断口形貌观察 17
3.2 铝包铜管的力学性能分析 18
3.2.1 铝包铜管的硬度测试 18
3.2.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
拉伸试验结果分析 20
结论 22
致谢 23
参考文献 24
第一章绪论
1.1 引言
伴随着科学的不断发展和技术的日益提高，人们对于材料的性能要求将会变得越来越高，对于材料结构效率的改进要求也将会越来越强烈，甚至于会出现极其苛刻的使用条件。比如在某些工业生产的过程中，就需要在材料的使用性能不受影响的前提下，尽可能的减少稀贵金属的消耗，从而达到降低成本的目的。而在众多的情况下，单一组元的金属材料已经很难满足人们对于材料综合性能的需求。
而复合材料则不同，它很好地克服了单一组元的金属材料在性能上的一些不足，更加有效地利用材料的一些特性，综合了各种不同组元材料的物理，化学以及力学性能，而且还兼顾到不同种类材料的价格差异，从而获得价格上的互补，以降低生产成本，并且提高工业生产的效益[1]。因此，充分利用不同组元材料的优异性能，对其进行合理的材料设计复合材料，使其不但表现出更好的综合性能而且兼具价格低廉的特点，是我们合理利用材料的巨大进步。
1.2 铜铝复合材料的发展
复合材料，其中的金属基复合材料比较特别。它在新材料技术领域中占有十分重要的地位。金属基复合材料对现代生活具有重要意义。它不仅促进了世界各国军用领域的现代化，而且还促进了各国民用领域的高科技现代化，起到了举足轻重的作用，因此世界对此都是相当的重视。
金属基复合材料不仅综合了以金属结构材料作为基体，而且还增强了两种金属的优点。具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。
铜铝复合材料在众多的领域中有着广泛的应用，比如电力领域、传热领域、电子领域、信息领域等等。铜铝轧制形成的复合材料由于材料不仅具有导电性较高、接触电阻较低和导热性比较好等优点，同时还具有轻便、耐蚀、经济实惠的特点。由此可见铜铝复合材料相比于单独的铜材或铝材具有更好的性能 ，所以开发出这种复合材料的生产工艺是十分有意义的。
目前，对于铜铝复合材料，我们比较熟悉的生产工艺有许多种，例如挤压法、爆炸焊法、焊接加热轧法等等，但这些方法各自也存在一些弊端，使得其在进行大规模生产时存在着较大的难度。我们知道，使用铜铝管具有着四大优势：第一是焊接技术的优势：它是运用薄壁铜铝管的焊接技术从而生产的第三代铜铝连接管，焊缝强度比铜管、铝管的自身强度都要高;第二是使用寿命的优势：铜铝管的外表面采用了交联聚乙烯用来做防腐处理，它的使用寿命可以超过20年;第三是节能的优势：采用铜铝连接管将更有利于连接管的保温，还能减小能量的浪费，提高节能水平;第四是弯曲性能优良的优势，它易于安装、移机。因此这种复合材料的基础研究便具有了重要的理论与实际意义。
1.3 铜铝复合材料的复合技术
国内外对于铜铝复合材料的加工方法出现了多种，主要包含有液态复合与固态复合两大类。
液态复合采用的是直接浇入技术和热喷涂技术。直接浇入技术指的是把一种熔融状态的金属直接浇入到另一种金属的内壁或者是外壁，从而实现不同金属的复合。然而热喷涂技术指的则是把熔融状态的一种金属喷涂到另外一种金属的表面上，从而实现两者的结合。
固态复合法主要含有爆炸复合、轧制复合、挤压复合等等。
爆炸复合法指的是把准备好的复板放到基板的上面，并在复板的上面提前放置一层炸药，并且利用炸药爆炸时所产生的瞬时超高压与能量，实现金属层间的固态冶金的结合。由于加载压力与界面高温持续的时间非常短，所以复合区的厚度一般的范围在几十微米之内，可以有效的防止不同组元的金属之间发生化学反应，所以这种方法适用于大部分金属对之间的复合。
目录
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 铜铝复合材料的发展 1
1.3 铜铝复合材料的复合技术 2
1.4 三辊行星轧机工作机理 3
1.4.1 三辊行星轧机的优点 5
1.4.2 三辊行星轧机的不足 5
1.5 铜铝复合的机理 6
1.6 选题的意义 7
1.7 本课题的主要研究内容 7
第二章 实验内容 8
2.1 实验材料 8
2.2 铝包铜管的制备工艺 8
2.3 实验流程 9
2.4 实验设备 9
2.5 实验方法 9
2.5.1 金相组织观察分析试验 9
2.5.2 结合层界面元素线扫描 10
2.5.3 硬度测试分析实验 10
2.5.4 拉伸测试分析实验 11
2.5.5 断口扫描观察 12
第三章 实验结果 13
3.1 铝包铜管的组织分析 13
3.1.1 宏观照片 13
3.1.2 金相试样观察 13
3.1.3 图像分析 14
3.1.4 结合界面元素线扫描 14
3.1.5 复合层分析 16
3.1.6 断口形貌观察 17
3.2 铝包铜管的力学性能分析 18
3.2.1 铝包铜管的硬度测试 18
3.2.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
拉伸试验结果分析 20
结论 22
致谢 23
参考文献 24
第一章绪论
1.1 引言
伴随着科学的不断发展和技术的日益提高，人们对于材料的性能要求将会变得越来越高，对于材料结构效率的改进要求也将会越来越强烈，甚至于会出现极其苛刻的使用条件。比如在某些工业生产的过程中，就需要在材料的使用性能不受影响的前提下，尽可能的减少稀贵金属的消耗，从而达到降低成本的目的。而在众多的情况下，单一组元的金属材料已经很难满足人们对于材料综合性能的需求。
而复合材料则不同，它很好地克服了单一组元的金属材料在性能上的一些不足，更加有效地利用材料的一些特性，综合了各种不同组元材料的物理，化学以及力学性能，而且还兼顾到不同种类材料的价格差异，从而获得价格上的互补，以降低生产成本，并且提高工业生产的效益[1]。因此，充分利用不同组元材料的优异性能，对其进行合理的材料设计复合材料，使其不但表现出更好的综合性能而且兼具价格低廉的特点，是我们合理利用材料的巨大进步。
1.2 铜铝复合材料的发展
复合材料，其中的金属基复合材料比较特别。它在新材料技术领域中占有十分重要的地位。金属基复合材料对现代生活具有重要意义。它不仅促进了世界各国军用领域的现代化，而且还促进了各国民用领域的高科技现代化，起到了举足轻重的作用，因此世界对此都是相当的重视。
金属基复合材料不仅综合了以金属结构材料作为基体，而且还增强了两种金属的优点。具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。
铜铝复合材料在众多的领域中有着广泛的应用，比如电力领域、传热领域、电子领域、信息领域等等。铜铝轧制形成的复合材料由于材料不仅具有导电性较高、接触电阻较低和导热性比较好等优点，同时还具有轻便、耐蚀、经济实惠的特点。由此可见铜铝复合材料相比于单独的铜材或铝材具有更好的性能 ，所以开发出这种复合材料的生产工艺是十分有意义的。
目前，对于铜铝复合材料，我们比较熟悉的生产工艺有许多种，例如挤压法、爆炸焊法、焊接加热轧法等等，但这些方法各自也存在一些弊端，使得其在进行大规模生产时存在着较大的难度。我们知道，使用铜铝管具有着四大优势：第一是焊接技术的优势：它是运用薄壁铜铝管的焊接技术从而生产的第三代铜铝连接管，焊缝强度比铜管、铝管的自身强度都要高;第二是使用寿命的优势：铜铝管的外表面采用了交联聚乙烯用来做防腐处理，它的使用寿命可以超过20年;第三是节能的优势：采用铜铝连接管将更有利于连接管的保温，还能减小能量的浪费，提高节能水平;第四是弯曲性能优良的优势，它易于安装、移机。因此这种复合材料的基础研究便具有了重要的理论与实际意义。
1.3 铜铝复合材料的复合技术
国内外对于铜铝复合材料的加工方法出现了多种，主要包含有液态复合与固态复合两大类。
液态复合采用的是直接浇入技术和热喷涂技术。直接浇入技术指的是把一种熔融状态的金属直接浇入到另一种金属的内壁或者是外壁，从而实现不同金属的复合。然而热喷涂技术指的则是把熔融状态的一种金属喷涂到另外一种金属的表面上，从而实现两者的结合。
固态复合法主要含有爆炸复合、轧制复合、挤压复合等等。
爆炸复合法指的是把准备好的复板放到基板的上面，并在复板的上面提前放置一层炸药，并且利用炸药爆炸时所产生的瞬时超高压与能量，实现金属层间的固态冶金的结合。由于加载压力与界面高温持续的时间非常短，所以复合区的厚度一般的范围在几十微米之内，可以有效的防止不同组元的金属之间发生化学反应，所以这种方法适用于大部分金属对之间的复合。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/gfzcl/245.html
