铝/铜复合管

强度提升近57%

强交错旋压制备的铝/铜复合管界面结合良好，避免了拉伸分层，在厚度减薄下通过细晶强化与加工硬化协同大幅提高强度。

聂慧慧 · Yangyang, Yang · Jinyi, Li · Haoran, Guo · Wentao, Fan · 陈洪胜 · Zhou, J. · 王文先

Journal of Materials Processing Technology 2026

参数信息

抗拉强度

172.89 MPa

强度提升率

56.7 %

铜晶粒尺寸

0.98 μm

铝层Cube织构强度

14.1

技术优势

强度显著提升

厚度减薄至70%时，抗拉强度达到172.89 MPa，比母材提高56.7%，归因于界面良好结合、细晶强化和加工硬化。

拉伸无分层

在拉伸测试中，即使界面微观组织随厚度减薄发生变化，也未观察到界面分层，表明界面结合牢固。

晶粒细化

厚度减薄使铜晶粒尺寸从1.45 μm细化至0.98 μm，铝侧近界面更是发生显著细化，有助于提高强度。

织构可控

通过调整厚度减薄率，可控制织构演变，如S70%样品铝侧形成高强度Cube织构（强度14.1），可能优化各向异性。

应用场景

• 轻质高强复合管材：兼具铝的轻量与铜的导热导电性，强度提升近57%，适合替代纯铜管实现减重。
• 航空航天结构件：拉伸无分层且强度高，可承受航空航天结构中的复杂应力，同时减轻重量。
• 层状金属复合材料：界面结合良好且无分层，为层状金属复合管提供了通过大塑性变形强化的范例。
• 异种金属连接：通过旋压实现铝/铜固态连接，避免熔焊脆性相，为异种金属连接提供新方法。