镁铝层合板的界面结合强度对其单轴拉伸行为的影响研究-论文.pdf

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1、第45卷第4期太原理工大学学报Vo1．45No．42014年7月J0URNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFTECHN0I0GYJuly2014文章编号：1007—9432(2014)04—0440—04镁铝层合板的界面结合强度对其单轴拉伸行为的影响研究张建军，梁伟，赵兴国，李云，王红霞(1．太原理工大学材料科学与工程学院，太原030024；2．中北大学理学院，太原030051)摘要：同质或异质组元板通过轧制连接而成的层合板，其界面结合强度是影响层合板力学性能和力学行为的主要因素。对用不同热轧工艺下制备的镁铝层合板

2、(A15O52／AZ31BMg／AI5052)，采用不同的界面结合强度测试方法，得到了其法向结合强度、剪切强度、剥离强度，并讨论了各种结合强度对轴向拉伸力学性能和行为的影响。实验结果表明，不同的热轧工艺下获得的镁铝复合板，由于具有不同的界面微结构，导致了完全不同的界面结合强度，且界面的结合强度极大地影响了层合板的轴向拉伸力学性能；随着界面结舍强度的增强，层合板的轴向拉伸力学性能得到了极大的提高；同时其断裂方式-G由一道次的颈缩破坏转变成二道次的层间断裂破坏。关键词：镁铝层合板；界面结合强度；拉伸力学性能；断裂方式中图分类号：T

3、G494．3；TG495文献标识码：A对于绝大部分层合板和覆层板而言，界面结合mm×2．5ITlm和220minx70mm×0．5mm的试样；强度的优劣直接影响到其最终的力学性能。迄今为然后，将预结合的表面用600号的碳化硅砂纸打磨，止，国内外的众多学者提出了各种各样的测试界面去掉污染层和氧化层；最后在双辊同步轧机上分别进结合强度的方法，如剥离测试[1]、剪切测试l_2]、三点行不同热轧工艺试样的制备。一道次试样在350℃弯曲测试。。]、四点弯曲测试[4]、拉伸测试]、微压痕下，压下量为35进行轧制连接。二道次试样第一测试]、

4、刮擦测试等方法。同时，对这些测试方法次在350℃下，压下量为35进行轧制连接；第二次得到的界面结合强度和界面微结构之间的内在联系在400℃和压下量为40下进行。两种方法得到的进行了分析和讨论。但是，鲜有文献系统地研究各热轧层合板最终厚度分别为：g一道次2．28mm，二种界面结合强度的测试结果和拉伸力学性能的关道次1．37mm。联。在本研究中，从镁铝层合板界面结合强度的法1．2界面法向结合强度的测试向结合强度、剪切结合强度和剥离强度三个方面进用线切割机在一道次和二道次的试样上切割直行了测试和分析，并且系统地讨论了这三种结合强径为

5、10mm的小圆片各10个，使用双组份胶粘剂度和轴向拉伸力学性能之间的内在联系。TS802，采用对接接头将圆片固定于横截面直径为10ITlm、长度均为65mm的不锈钢圆棒上，在室温1试样的制备和结合强度的测试下固化12h后进行拉伸测试，如图1所示。最后取1．1镁铝层合板(A15052／AZ31BMg／A15052)的lO个测试结果的平均值。计算界面法向结合强度制备的公式为：本研究采用了商用的镁合金板(AZ31B)和铝合一．㈩金板(5052)分别作为基板和覆层板。三明治夹层结式中：为界面上的正应力；F为拉伸时的轴向拉构的层合板按照

6、以下工艺过程进行了热轧连接。首力；A为结合面的面积。先，从镁合金板和铝合金板分别切下100mm×50收稿Et期：2013-11-20基金项目：国家自然科学基金资助项目(51l75363，51274149)；山西省高等学校科技创新基金资助项目(2013108)作者简介：张建军(1976一)，男，山西寿阳人，博士生，讲师，主要从事镁铝层合板的制备及其力学性能研究，(Email)39439508@qq．corn通讯联系人：梁伟，男，教授，博士生导师，(E-mail)liangwei@tyut．edu．CFI第4期张建军，等：镁铝层合

7、板的界面结合强度对其单轴拉伸行为的影响研究443EffeetsofInterfacialBondingStrengthonAxialTensilePerformanceofAI／Mg／AILaminateZHANGJianjan～，LIANGWei，ZHAOXingguo，LIYun，WANGHongxia(1．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China2．SchoolofScience，No

8、rthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Theinterfacialbondingstrengthoflaminateisakeyfactorthatitstronglyaffectsthemechanicalper