【作 者】孫少華;董升朝;任冠鵬;邱勝聞;郭寧

　　銅鋼復(fù)合板是由銅板和鋼板經(jīng)過軋制、爆炸焊接等方法復(fù)合在一起的層狀材料。銅鋼復(fù)合板充分利用了鋼材和銅材的優(yōu)點(diǎn)，在電力、石化、航空航天、船舶等領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用[1-3]。結(jié)合界面強(qiáng)度是評判金屬復(fù)合板力學(xué)性能的主要因素，在工程應(yīng)用中，主要通過界面剪切強(qiáng)度和結(jié)合率對材料性能進(jìn)行判定[4]，國標(biāo)中要求銅鋼復(fù)合鋼板復(fù)合界面剪切強(qiáng)度≥100 MPa[5]。

　　復(fù)合板材料沖壓成形時(shí)，內(nèi)部會產(chǎn)生較大應(yīng)力，當(dāng)復(fù)合板成形的切向應(yīng)力超過復(fù)合界面剪切強(qiáng)度后，便會出現(xiàn)復(fù)合板基材和復(fù)材分離脫層。目前關(guān)于界面結(jié)合強(qiáng)度的數(shù)值模擬研究很少，雖然金屬復(fù)合已存在多種理論體系:金屬鍵理論、薄膜理論、再結(jié)晶理論、擴(kuò)散理論等[6]，但均無法直接預(yù)測成形復(fù)合板復(fù)合界面的結(jié)合強(qiáng)度。為解決工程應(yīng)用難點(diǎn)，以某銅鋼復(fù)合板制彎頭為例，采用ABAQUS有限元分析軟件對不同溫度下HALF彎片成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬，將基層鋼板與復(fù)層銅板進(jìn)行綁定設(shè)置，分析計(jì)算不同溫度下復(fù)合界面選定點(diǎn)成形應(yīng)力、銅板/鋼板厚度變化，確定銅鋼復(fù)合鋼板成形溫度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)合鋼板彎片熱成形試驗(yàn)，并解剖測定復(fù)合彎片熱成形后的界面結(jié)合強(qiáng)度。

　　【結(jié) 論】

　?。?）彎片成形后內(nèi)弧區(qū)域厚度減薄，外弧區(qū)域厚度增厚。隨著溫度的升高，成形板料的厚度變化差別不大。

　　（2）隨著溫度的升高，成形過程中板料的最大應(yīng)力值下降、結(jié)合界面應(yīng)力值減小，彎片內(nèi)弧及外弧區(qū)域材料成形應(yīng)力及界面應(yīng)力較高。

　?。?）當(dāng)成形加熱溫度在800℃及以上時(shí)，銅鋼復(fù)合界面剪切應(yīng)力低于100MPa。

　?。?）采用加熱溫度900℃、終沖溫度不低于800℃的成形溫度參數(shù)，沖壓成形的銅鋼復(fù)合彎片復(fù)合狀態(tài)良好，復(fù)合界面剪切強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

　　以下是正文：