雙金屬管復合旋壓的界面熱阻效應及成形工藝研究.pdf

1、隨著科學技術的迅速發(fā)展，石油勘測、深海開發(fā)、航空航天和國防軍工等領域中管材的應用面臨著服役環(huán)境愈加苛刻，工況載荷愈加復雜等問題，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，但目前關于雙金屬管旋壓工藝研究尚處于起步階段，成形過程中內外層金屬變形協調性差以及界面結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，結合旋壓過程中內外管的受力情況及變形規(guī)律，確定了復合旋壓中內外管材料選擇原則。
　　確定了金屬間界面熱阻效應的表征和測量方法，設計并搭建基于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)界面熱阻效應及溫度場分布規(guī)律。針對于雙金屬管的復合旋壓工藝，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旋壓過程中內外層金屬的變形規(guī)律及其對界面結合的影響。之后對不同溫度、不同減薄率及不同壁厚分布下的模擬結果進行分析，得出了相應工藝參數對內外層金屬變形協調性的影響機制，并進行了Al/Al內外管存在溫度差的旋壓過程模擬，分析了溫度差對復合旋壓時金屬協調變形的影響。
　　進行了Al/Al和Al