【摘 要】
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本课题针对国内生产装甲板的研究,力图实现叠层装甲铝合金复合铸造,并对其铸造界面结合机制和调控进行深入研究。在平面凝固制备复合铝材的技术的基础上,研究多层铝材平面凝固铸造复合,研究了铸造工艺对界面及铸造稳定性的影响,确定了实现清晰和梯度复合界面条件,建立了铝合金多层和梯度复合板坯凝固控制准则,开发铝合金平面凝固铸造复合新技术。本研究,以开发工业化的平面凝固铸造技术在5xxx/7xxx铝合金中的应用为
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本课题针对国内生产装甲板的研究,力图实现叠层装甲铝合金复合铸造,并对其铸造界面结合机制和调控进行深入研究。在平面凝固制备复合铝材的技术的基础上,研究多层铝材平面凝固铸造复合,研究了铸造工艺对界面及铸造稳定性的影响,确定了实现清晰和梯度复合界面条件,建立了铝合金多层和梯度复合板坯凝固控制准则,开发铝合金平面凝固铸造复合新技术。本研究,以开发工业化的平面凝固铸造技术在5xxx/7xxx铝合金中的应用为主要目的,设计和制造铸造设备,以制备小规格实验Φ160× 180mm 的5456/7055两层复合圆锭为基础,制备了大规格600mm×600mm× 1 80mm的5456/7055/5456三层铝合金复合锭。研究了复合铝合金平面凝固复合铸造的基本规律以及复层铝合金组织、成分和性能的特点;并且讨论了各种工艺状态对复合界面处的影响,对复合界面附近元素的分布及扩散进行了对比分析,得出以下结论:（1）研究界面结合温度和界面浇铸速度工艺参数,确定了5456/7055铝合金两层铸造复合过程中最佳工艺参数:浇铸速度为20mm/min,界面浇注温度范围为620℃,界面浇注速度1mm/s;（2）通过对复合界面附近元素扩散层厚度的标定,发现铸态扩散层厚度随着界面浇注温度的升高而增大,随着界面浇铸速度的降低而增大;（3）将5456/7055铝合金两层铸造复合过程中的最佳工艺参数应用到5456/7055/5456大规格三层平面复合,宏观上和微观上各界面清晰平直,无气孔和夹杂,冶金结合良好,晶粒较细小均匀。并且具有较好的拉伸力学性能,铸态中界面处试样的抗拉强度达到137.7MPa,基本实现了三层复合的要求;（4）制定了5xxx/7xxx铝合金平面复合铸锭的均匀化热处理制度的最佳工艺参数为300℃/4h+460℃/24h+470℃/4h,该制度在在消除枝晶网络和晶界粗大共晶组织效果最好。
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