雙金屬管復(fù)合旋壓的界面熱阻效應(yīng)及成形工藝研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，石油勘測、深海開發(fā)、航空航天和國防軍工等領(lǐng)域中管材的應(yīng)用面臨著服役環(huán)境愈加苛刻，工況載荷愈加復(fù)雜等問題，因而對于能同時滿足不同服役環(huán)境要求、綜合性能更好的雙金屬復(fù)合管材的需求日益迫切。旋壓成形在雙金屬管的制備中具有獨特的優(yōu)勢，但目前關(guān)于雙金屬管旋壓工藝研究尚處于起步階段，成形過程中內(nèi)外層金屬變形協(xié)調(diào)性差以及界面結(jié)合強度低等問題有待解決。
　　本文針對于雙金屬管旋壓過程中的界面熱阻效應(yīng)和旋壓工藝進行了研究，首

2、先對實驗材料進行了力學性能分析，結(jié)合旋壓過程中內(nèi)外管的受力情況及變形規(guī)律，確定了復(fù)合旋壓中內(nèi)外管材料選擇原則。
　　確定了金屬間界面熱阻效應(yīng)的表征和測量方法，設(shè)計并搭建基于Instron5500R電子萬能試驗機的界面熱阻實驗平臺，對Al/Al和Al/Cu間的界面熱阻效應(yīng)和溫度場分布進行了研究，得出了雙金屬傳熱過程的溫度場變化、穩(wěn)態(tài)界面熱阻效應(yīng)及溫度場分布規(guī)律。針對于雙金屬管的復(fù)合旋壓工藝，主要研究了溫度和壓力因素對穩(wěn)態(tài)傳熱時金屬間

3、溫度場分布規(guī)律及界面熱阻的影響。
　　采用ABAQUS軟件分別對Al/Al和Al/Cu旋壓過程進行了有限元模擬，研究了Al/Al和Al/Cu旋壓過程中內(nèi)外層金屬的變形規(guī)律及其對界面結(jié)合的影響。之后對不同溫度、不同減薄率及不同壁厚分布下的模擬結(jié)果進行分析，得出了相應(yīng)工藝參數(shù)對內(nèi)外層金屬變形協(xié)調(diào)性的影響機制，并進行了Al/Al內(nèi)外管存在溫度差的旋壓過程模擬，分析了溫度差對復(fù)合旋壓時金屬協(xié)調(diào)變形的影響。
　　進行了Al/Al和Al