内层含槽Al/Al叠层材料,是基于三明治泡沫金属夹芯板材的结构设计的一种具有空间结构的叠层材料,即拥有三明治泡沫金属夹芯板材的阻尼、轻量、隔音等性能,又具有优良的界面结合强度和材料力学性能,还具有冷却、布线等内层槽孔独有的功能,具有广阔的应用前景。本文采用有限元模拟法研究了 Al/Al叠层材料的内层槽孔及结合界面的变形行为。并通过正交实验研究了轧制压下量、轧制温度、铜管厚度、铜管外径/铝板厚度和内部填充物粒径对槽孔尺寸的影响,并对工艺参数进行优化。另外,还探讨了内层含槽Al/Al叠层材料的结合强度和拉伸性能的冷热轧对比及其影响因素。研究表明:Al/Al叠层材料内层的槽孔有效高度随轧制压下量的减小,轧制温度的升高,铜管壁厚的减薄和铜管外径/铝板厚度的比值的提高而增加。由于槽孔的存在,内层含槽Al/Al叠层材料在轧制过程中会存在三个不同的变形区域:中间变形区、槽孔变形区、边缘变形区。槽孔在变形过程中,内侧要先外侧,且其变形的程度更剧烈。内层含槽叠层板材的复合界面应变小于不含槽叠层板材,且其应变分布更不均匀。另外,热轧复合的Al/Al界面应变要远高于冷轧复合的Al/Al界面,且热轧应变分布的不均匀性要高于冷轧复合。复合界面应变的大小及其分布情况也导致了含槽板与不含槽板临界压下量之间的差异。实验表明,热轧法制备的内层含槽叠层复合材料所需的临界压下量在40%左右,冷轧板的临界压下量则在50%左右,均高于不含槽叠层复合材料的临界压下量,与有限元模拟的应变分布情况相吻合。相比冷轧内层含槽叠层板,热轧叠层板可以获得更高的结合强度(近90MPa),通过对显微界面的观察也发现,冷轧结合界面的复合作用主要是机械啮合,而热轧结合界面的主要作用的是冶金结合。冷轧复合获得的内层含槽叠层板的结合强度受轧制压下量影响较大,两者之间呈线性关系;而热轧复合获得的结合强度受轧制温度影响较大。通过实验方案的优化,获得最优复合界面结合强度的轧制温度和轧制压下量分别为450℃和 55%。热轧复合法制备的内层含槽叠层板材具有更高的拉伸屈服强度和抗拉强度,因为热轧板材再炸之过程中会发生动态再结晶,其微观组织的晶粒尺寸更细小。热轧内层含槽叠层板材的拉伸强度随着轧制温度的增加,先增大后减小;轧制温度在400℃时,热轧内层含槽叠层板材的拉伸性能最优。综合比较,热轧复合含槽板材的性能要优于冷轧复合含槽板材。