中文摘要：

本研究提出一种双金属复合带材制备的新方法，它是以液态金属为原料，通过两个相对转动的水冷铸辊为结晶器，经过快速凝固和铸轧成形直接制备金属复合带材。金属的凝固和成形是在完全非对称的状态下进行，复合带材不但具有新的组织特征，而且界面结合强度更高、表面更加平整，且可制备其他方法难以生产的复合带材，如脆性材料和具有特殊性能要求的复合薄带。因此，本研究具有重要的意义和实际应用前景。为实现这个新构思、新过程，解决该成形过程的基本理论和关键技术问题，拟通过数值模拟和试验研究，探讨该过程中金属的凝固、传热、变形等的基本规律，建立能够确切描述复合带材动态凝固成形的理论分析模型和相应的复合理论，开发相应的有限元分析软件，给出各工艺与设备参数对复合带材成形及稳定性的影响规律，获得复合带材成形的最佳工艺与设备参数，进而建立非对称双辊铸轧复合带材成形的系统理论。为双辊铸轧复合带材制备方法的工业化应用奠定基础。

结论摘要：

本研究首先从流体动力学的基本原理出发，建立了双辊铸轧复合带材过程的有限元分析模型，开发了三维流热耦合有限元分析软件，利用所开发的有限元分析软件对双辊铸轧复合带材过程进行了三维有限元分析，给出了双辊铸轧复合带材过程中金属的凝固、传热、变形等的基本规律，给出了各工艺与设备参数对复合带材成形及稳定性的影响规律。在此基础上，通过实验室试验研究探索了复合带材成形的主要工艺与设备参数，在实验室条件下铸轧出Al－Al-Si合金等材料的复合带材。通过理论模拟和试验研究表明，该过程是在完全非对称状态下的凝固和成形过程，复合带材不但具有新的组织特征，而且界面结合强度高、表面平整，同时可制备其他方法难以生产的复合带材。本研究把凝固和成形融为一体，提出一种液－液双金属复合材料制备的新方法，这项研究不仅填补我国双辊铸轧复合带材的空白，而且在世界上也处于领先，具有理论和实践的创新特色。可以预见，采用该方法可以生产出其他方法难以生产的，具有不同性能、种类要求的先进复合材料，它不仅可应用于国防尖端技术领域,而且在民用工业中如汽车制造、民用飞机、交通、建筑、环保以及体育用品等方面也有着广阔的发展前景。