7050/3003鋁合金復層鑄坯的制備與熱處理工藝研究

曹志強，周 弈，閆光遠，高秉陽

(大連理工大學遼寧省凝固控制與數字化制備技術重點實驗室，遼寧 大連，116024)

金屬層狀復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合在一起形成的一種新型復合材料，通過互補效應獲得單一材料所不具備的性能，可以滿足某些特殊環境下對材料的使用要求，應用范圍廣泛[1-2]。目前，常用的制備方法包括軋制復合、爆炸焊接、激光熔敷及鑄造復合等[3-5]，其中連續鑄造工藝由于生產效率高、環境污染小且所制復層鑄錠的界面結合強度高等，在鋁合金復層材料的制備領域具有廣闊的應用前景[6-7]。

7050是一種超強變形鋁合金，多用于制造飛機蒙皮構件，但由于其化學成分復雜、鑄錠規格和寬厚比大以及液固相線溫差大等，凝固過程中容易產生熱裂、組織粗大、成分偏析等缺陷，且在后續熱處理和軋制過程中可能出現開裂，成型十分困難[8-10]。3003為Al-Mn合金，主要用于飛機油箱、熱交換器和化工裝置等的制造，其強度雖然沒有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及工藝參數，將兩種合金復合在一起形成一種新型的復層鋁合金材料，有望能滿足工業上對強韌性高、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鋁合金復層鑄坯，并對鑄態復合板進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合材料界面處組織和性能的影響，以期為鋁合金復層材料的制備及均勻化退火工藝的參數選擇提供參考。……