随着大气污染、全球气候变暖及能源危机等问题的日益突出,我国对汽车、轨道交通、航天航空、船舶等行业的节能减排需求不断提高,交通工具的轻量化作为实现节能减排的重要途径已经成为未来的发展趋势。铝合金材料作为最重要的应用性轻合金结构材料,依靠其密度低,比强度高,耐蚀性好,易于加工,可回收等优势,已经得到了广泛的应用。在诸多牌号的铝合金中,6×××系和7×××系铝合金型材被广泛应用在高速列车的车体和汽车车身的制造。6063铝合金挤压性能优异,其空心型材在高速列车侧壁和顶棚等结构中用量较大;7075铝合金作为一种典型的高强度变形铝合金,有逐步取代钢铁构件的趋势。在以上背景条件下,不同牌号铝合金之间的连接显得尤为重要。目前,异种铝合金材料结构件的连接大多通过焊接工艺。然而,由于残余应力、热影响区和氧化物的存在,焊缝处的性能往往较差。近年来,一些研究表明通过热挤压工艺也可以获得良好的异种金属材料连接接口。然而,热加压连接异种材料时所使用的复合坯料的准备工作比较繁琐,并存在材料利用率低、连接接口的力学性能差等劣势。本文基于分流模挤压原理提出了一种异种铝合金材料的连接方法,能够将均质态铝合金棒料直接成形为具有良好组织与性能的异种铝合金型材,该方法生产效率高、生产周期短、材料利用率高。此外,在分流过程中,棒料表面的氧化皮残留在挤压筒内,流入模具型腔的为新鲜的金属流,避免了氧化物、杂质等对界面结合程度的影响,有利于获得良好的连接界面。本文以1060,6063和7075铝合金为研究对象,开展了异种铝合金材料的分流模挤压实验,对挤出型材连接界面处的显微组织和力学性能进行了系统研究。本文主要内容和结论包括以下四个方面:(1)设计了用于异种铝合金材料连接的分流模具和挤压工装,对1060、6063、7075等铝合金初始坯料预处理后,在不同焊合室高度、挤压温度、挤压速度和不同挤压比等条件下,开展了异种铝合金分流模挤压实验。(2)对不同焊合室高度条件下获得的1060/6063挤出型材的连接界面进行显微组织观察,并通过对垂直于连接界面方向的力学性能表征了型材的连接质量。研究结果表明通过分流模挤出的异种铝合金连接质量明显优于平模,经过分流模挤压获得的连接界面处无孔洞、缝隙和氧化物等缺陷,并且界面两侧晶粒均得到大幅度细化。此外,随着焊合室高度的增加,1060/6063挤出型材的力学性能得以提升。(3)对不同挤压温度条件下获得的6063/7075挤出型材的连接界面进行显微组织观察,并通过对垂直于连接界面方向的力学性能表征出挤出型材的连接质量。结合显微组织观测和力学性能实验结果,发现7075铝合金基体分布着大量的第二相粒子析出,而6063铝合金基体中的第二相数量较少。7075铝合金的晶粒尺寸远小于6063铝合金,并且随着挤压温度的升高,6063/7075挤出型材抗拉强度升高。(4)对不同挤压速度和挤压比条件下挤出型材的连接界面进行显微组织观察,并通过对垂直于连接界面方向的力学性能表征出挤出型材的连接质量。结合显微组织观测和力学性能实验结果,发现挤压速度对异种铝合金分流模挤出型材连接质量影响不大而挤压比对其连接质量有较大影响。