7050/3003鋁合金復(fù)層鑄坯的制備與熱處理工藝研究

曹志強(qiáng)，周 弈，閆光遠(yuǎn)，高秉陽

(大連理工大學(xué)遼寧省凝固控制與數(shù)字化制備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連，116024)

金屬層狀復(fù)合材料是將兩種或兩種以上的金屬材料通過一定的加工工藝復(fù)合在一起形成的一種新型復(fù)合材料，通過互補(bǔ)效應(yīng)獲得單一材料所不具備的性能，可以滿足某些特殊環(huán)境下對材料的使用要求，應(yīng)用范圍廣泛[1-2]。目前，常用的制備方法包括軋制復(fù)合、爆炸焊接、激光熔敷及鑄造復(fù)合等[3-5]，其中連續(xù)鑄造工藝由于生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小且所制復(fù)層鑄錠的界面結(jié)合強(qiáng)度高等，在鋁合金復(fù)層材料的制備領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[6-7]。

7050是一種超強(qiáng)變形鋁合金，多用于制造飛機(jī)蒙皮構(gòu)件，但由于其化學(xué)成分復(fù)雜、鑄錠規(guī)格和寬厚比大以及液固相線溫差大等，凝固過程中容易產(chǎn)生熱裂、組織粗大、成分偏析等缺陷，且在后續(xù)熱處理和軋制過程中可能出現(xiàn)開裂，成型十分困難[8-10]。3003為Al-Mn合金，主要用于飛機(jī)油箱、熱交換器和化工裝置等的制造，其強(qiáng)度雖然沒有7050合金高，但具有良好的塑性及耐腐蝕性能[11-12]。若利用合適的制備技術(shù)及工藝參數(shù)，將兩種合金復(fù)合在一起形成一種新型的復(fù)層鋁合金材料，有望能滿足工業(yè)上對強(qiáng)韌性高、耐蝕性能好的大尺寸厚板的迫切需求。

基于此，本文采用直接冷卻鑄造法模擬連鑄工藝，制備7050/3003鋁合金復(fù)層鑄坯，并對鑄態(tài)復(fù)合板進(jìn)行了不同條件下的均勻化退火處理，研究了熔體澆鑄溫度、退火溫度和保溫時間等因素對復(fù)合材料界面處組織和性能的影響，以期為鋁合金復(fù)層材料的制備及均勻化退火工藝的參數(shù)選擇提供參考。……