层状金属复合板件等离子体弧柔性成形技术基础研究

鉴于层状金属复合板材具有结合界面的结构特点和厚度方向上机械性能与热物理参量存在突变的性能特点，提出综合运用多弧加热、多点冷却和弧柱磁控摆动等技术控制各组元(复层和基层)中的热流、温度和应力分布，协调材料形变行为，避免界面起裂和扩展、复层起皱和剥落等失效，保证成形精度和质量。重点研究成形过程中等离子体弧与复合板材之间的能量耦合机制和成形失效机制，揭示成形精度特性与弧柱特性、扫描轨迹和加热冷却时序的内在联系，掌握复层与基层中的温度场、应力场和形变行为基本规律及其控制方法；结合基础试验和相关理论，建立描述多弧加热及多点冷却条件下成形过程的物理模型及成形损伤模型，解决等离子体弧形态与加热区域热流密度控制、成形失效防范等关键技术问题，完善层状金属复合板件无模柔性成形技术基础理论。研究成果对解决层状金属复合板件加工中存在的共性问题、促进复合板材广泛应用、节约稀贵金属资源都具有重要的科学意义和应用价值。