87、钢铝金属层压板矫平过程分析

钢铝金属层压板矫平过程分析

金属复合板在众多领域有着广泛的应用，其在制造和加工过程中的力学行为研究至关重要。本文聚焦于钢铝金属层压板的矫平过程，深入探讨其在弯曲过程中的力学特性。

1. 金属复合板概述

金属复合板是一种采用独特先进技术，使两层或多层金属板形成冶金结合的层状结构复合材料。它具有诸多传统单一材料金属板无法比拟的优势：
- 节省成本 ：以不锈钢/碳钢复合板为例，不锈钢重量仅占约1/10 - 1/5，相比传统不锈钢板，Cr、Ni等合金元素用量减少70% - 80%，整体生产成本可降低30% - 50%。
- 综合性能好 ：不同金属在性能上相互补充，使复合板的综合性能优于单一成分金属材料。例如钢铝金属层压板，结合了钢的高强度、易清洁和铝的轻质、低价、优异导电性与导热性等优点，广泛应用于航空、航天、机械、化工、医疗、食品、民用等领域。

而矫平是获得高质量金属板材不可或缺的工序，它能改善板材形状并释放残余应力。

2. 金属复合板弯曲行为分析

为了合理运用工程弹塑性力学分析金属复合板的弯曲过程，提出以下基本假设：
1. 弯曲过程的截面满足平截面假设，且截面应力为单向。
2. 复合板界面结合良好，层间应变连续，变形过程中不产生分层。

2.1 单一材料金属板与金属复合板弯曲过程对比

单一材料金属板在弯曲时，其截面的弹塑性状态中，塑性区沿几何中性层对称分布。由于截面对称，无需考虑应变中性层迁移，可根据板材弯曲曲率确定弹性核高度，进而计算截面应力分布，通过积分得到弯矩与曲率的关系，即能直