铜/铝复合带不仅具有铜的高导电性、良好导热性,还有铝的质轻、价廉的优点,在传热、导电等领域极具经济价值。铜/铝复合带冷轧时协调变形,影响着复合带的结合性能和厚度比,对铜/铝复合带厚度比及横向结合性能的研究,有助于实际的生产应用。本文以铜/铝复合带冷轧过程为研究对象,以轧制实验为基础,建立有限元模型,以此来研究铜/铝复合带冷轧协调变形机理及结合界面的横向结合性能。具体研究内容如下:首先,进行铜/铝冷轧复合实验,依据实验数据建立有限元模型。使用轧制后不同压下率的铜、铝材料的单向拉伸实验数据,建立大应变下金属本构模型;使用不同压下率下的轧制力数据,计算轧辊的摩擦系数。建立有限元模型后,不同压下率的铜带、铝带及铜/铝复合带轧制力仿真结果与实验数据基本吻合,误差控制在10%以内,基本满足工程计算的要求。其次,对铜/铝冷轧复合的协调变形机理进行分析。先对铜/铝协调性变形进行受力分析,接着分析不同轧制工艺条件对铜铝厚度比的影响,并将实验厚度比数据与模拟结果进行对比。结果表明:复合带接触界面摩擦系数、轧辊摩擦系数、轧辊半径的增大将使协调变形增加,厚度比减小,而压下率增大使协调变形减弱,厚度比增加;铜/铝具有不同的塑性属性虽然是造成不协调变形的原因,但复合带的受力及边界条件、铜/铝带间的相互作用对轧制变形起主要作用,使得塑性差异较大的两种金属变形量相差很少。最后,对铜/铝复合带的横向结合性能进行分析。分析在不同板宽和压下率条件下,轧制变形区铜/铝接触界面横向的压应力场、等效应变场、速度场及各场叠加的分布规律及对结合性能的影响。结果表明:在压下率0.5下,铜/铝复合带宽度小于40mm时,从板宽中心到板边的结合性能逐渐减小,当板宽大于60mm时,从板宽中心到板边的结合性能缓慢升高之后迅速下降,其中距离板边5～10mm区域内结合性能较差;冷轧宽度为60mm的铜/铝复合带时,随着压下率增加,横向结合性能整体得到提升,从板宽中心到板边的结合性能仍为缓慢提高后迅速下降。