不同层厚比的铜/铝层状复合板剪切特性研究

路家斌，徐 超，阎秋生，郭晓辉

(广东工业大学 机电工程学院，广东 广州 510006)

铜/铝复合材料不但具有铜的高导电率、好导热性及耐腐蚀等优点，同时也具备铝的质轻、耐磨、经济等优点，在冶金、机械、汽车、电子、电力、电器及生活用品等领域广泛地应用[1-3]。在实际应用中金属复合板材需要通过剪切加工剪切成特定的长度和形状，铜/铝复合板剪切后的断面质量对材料的导电性及力学性能有着很大的影响，这就需要严格控制其剪切断面质量。

研究表明，复合板材的层厚比对板材组织及力学性能有着较大的影响[4-5]，力学性能的改变又直接影响了其剪切性能及断面质量。黄宏军等[6]在铜/铝/铜复合板的模拟计算中发现复合板的导电性随着铜层厚度的增加而提高。柴炎福等[7]研究了层厚比对镁/铝复合材料弯曲成型性能的影响，结果表明镁/铝复合板材整体的拉压不对称性能随着铝含量的增加而呈下降趋势。吴伟刚等[8]对不同层厚比的TA1/X80复合板进行了弯曲和拉伸实验，发现随着TA1、X80层厚比增加，复合板的抗拉强度、屈服强度、塑性、韧性、正弯强度、正弯挠度均呈线性降低趋势，背弯强度和背弯挠度线性增大。许多研究表明，层状复合板剪切后的断面形貌与单层板存在较大差异，复合板材的剪切断面在各层都会形成塌角[9-11]，对于界面层结合强度较弱的板材，甚至会发生分层现象[12]。在剪切过程中，不同组分的应力状态不同，形成的断面特征带也不相同。……