轧制制备铝/镁复合板数值模拟和翘曲变形控制

谢红飙，郑阳，郭允畅，肖宏，王言录

轧制制备铝/镁复合板数值模拟和翘曲变形控制

谢红飙，郑阳，郭允畅，肖宏，王言录

（燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，河北 秦皇岛 066004）

选用5052铝合金与AZ31B镁合金作为复合材料进行热轧复合，研究铝/镁复合板轧制过程的数值模拟和翘曲变形控制。对铝/镁复合板在不同轧制温度、轧制压下率和轧辊预加热轧制工艺下的热轧过程进行模拟。对轧制变形区铝/镁复合板的应力分布进行分析，讨论其对铝/镁复合板变形协调性的影响。最后在不同轧制工艺下进行单道次热轧实验，制备铝/镁（5052/AZ31B）复合板并与模拟结果进行对比。有限元模拟和热轧实验结果表明，随着轧制压下率的增大和轧制温度的升高，铝/镁复合板的翘曲增大；将靠近铝基体侧轧辊预加热后，可以有效改善铝/镁复合板的翘曲问题。以轧制温度450 ℃为例，轧制压下率逐渐增大时，复合板的延伸性逐渐增大，复合板的翘曲也逐渐增大。将下轧辊预加热到50 ℃，其余轧制参数不变，轧制后复合板整体较为平直，翘曲明显比轧辊未预加热时小。通过轧辊预加热轧制工艺可以有效控制铝/镁复合过程中的翘曲变形问题。

铝/镁复合板；热轧复合；数值模拟；协调变形

镁合金是目前密度最小的金属材料之一[1]，其比强度和比刚度高、弹性模量大、散热好、消震性好、电磁屏蔽性能好，是理想的航空材料[2—3]。镁合金也存在耐腐蚀性较差、强度性能相对较低、无法使用热处理的工艺提高强度等缺点[4—5]。……