热轧工艺对镁铝层合板界面强度与拉伸性能的影响

镁铝层合板作为一种高性能复合材料，在航空航天、汽车工业等领域有着广泛的应用。本文主要探讨了镁铝层合板的界面结合强度对其单轴拉伸行为的关键影响。研究采用了两种常见的金属材料，Al5052（铝合金）和AZ31B Mg（镁合金），通过不同的热轧工艺制备了层合板，这些工艺包括但不限于热处理过程中的温度控制、压力和变形程度等因素，这些都会影响到界面结合的质量。 研究者利用了多种测试方法来评估层合板的界面结合强度，包括法向结合强度（衡量板层间的垂直方向粘接力）、剪切强度（反映层间的横向剪切能力）和剥离强度（揭示层间分离的可能性）。实验结果显示，不同的热轧工艺显著改变了镁铝层合板的界面微观结构，进而影响了界面结合强度。更强的界面结合意味着更稳定的层间连接，从而提升整体材料的机械性能。 层合板的轴向拉伸力学性能受界面结合强度的显著影响。当结合强度增强时，层合板的抗拉强度、模量以及抵抗断裂的能力均有所提高。这表明，良好的界面结合能够有效地传递应力，降低在拉伸过程中的局部应力集中，防止早期失效。此外，实验观察到，随着结合强度的提升，层合板的断裂模式也发生了变化。原本可能是一次性颈缩破坏（即单一裂纹扩展导致整体断裂）的现象，转变为两次或更多次的层间断裂破坏，这意味着更复杂的失效机制和更高的抗疲劳性能。 本文的研究为优化镁铝层合板的设计和制造提供了重要的理论依据，强调了在材料选择和加工过程中控制界面结合强度的重要性，这对于提高这类复合材料的整体性能和可靠性具有重要意义。未来的研究可以进一步探索如何通过精确调控热轧工艺参数来达到最佳的界面结合强度，从而实现层合板性能的最大化。