[發明專利]一種泡沫鋁及合金夾芯板的制備方法

有效

• 申請號: 201110384532.6
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102389976A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 陳長軍;張敏
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: B22F7/04
• 分類號: B22F7/04;B32B15/20;B32B5/20
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種泡沫鋁及合金夾芯板的制備方法。

背景技術

泡沫鋁是一種由鋁或鋁合金基體和氣孔組成的復合材料，與實體金屬材料相比，具有密度小、比強度高、可壓縮、可吸收與沖擊方向無關的沖擊能量，減震、吸音、電磁屏蔽等特性。

金屬泡沫材料的制造工藝通常采用熔融法和粉末冶金方法，如果把金屬泡沫材料作為結構件來使用，就必須考慮到它們與其它材料的連接問題，連接致密金屬的最普遍的方法是焊接，但對于金屬泡沫材料來說焊接存在很大困難，因為在焊接過程中熔融的泡沫孔結構的凝固會使體積有所減小。在大多數的金屬蜂窩結構中使用粘結劑和焊料進行連接，在此種連接方法中，粘結劑的連接強度控制了整個蜂窩結構的力學性能，但粘結劑連接只適合于低溫應用，在高溫下就會出現老化的現象，給其應用帶來很大的障礙，此種連接方法對泡沫鋁來說同樣具有這種缺點。此外，傳統的工藝方法幾乎都是先進行泡沫鋁裸板的制造，然后對面板與泡沫鋁進行連接，工藝比較繁瑣。

在專利200810019346.0提出了一種泡沫鋁及合金的焊接方法，該發明所提出的焊接方法實際上是采用的擴散連接的辦法，是靠升溫和保溫實現的，即將制備好的泡沫鋁及其合金至于較高溫度下保溫較長時間從而實現連接，因而并不能采用激光焊接、等離子焊接或氬弧焊等焊接手段進行快速焊接。

專利201010298238.9公開了一種泡沫鋁材料的瞬間液相擴散焊接方法，首先對泡沫鋁材料進行除銹去油處理，然后對泡沫鋁焊接界面和Al4004箔材打磨露出新鮮金屬，并在超聲波儀器中除去雜質后烘干，將Al4004箔材置于兩塊泡沫鋁連接界面之間，用固定夾具夾緊，夾緊壓力為10MPa，再把結構為泡沫鋁，Al4004箔材，泡沫鋁的連接件放入無需真空環境和氣體保護氣氛的加熱爐內加熱，在580-700℃時保溫20-90分鐘，最后隨爐冷卻20-180分鐘，溫度降至220-560℃取出空冷，去掉夾具即得到連接良好的泡沫鋁結構件。該專利采用的是液相擴散連接方法，其中包括高溫加熱和保溫一段時間進行擴散的過程，因而不可避免的對泡沫芯材存在較多的加熱損傷。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種泡沫鋁及合金夾芯板的制備方法，使用該方法，使得泡沫鋁及合金夾芯板制備方便、加工成本低廉，且性能優良。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種泡沫鋁及合金夾芯板的制備方法，包括下列步驟：

⑴泡沫鋁及合金與粉末的包覆處理：選擇制備的鋁及合金面板，鋁及合金面板和擬進行發泡的粉末，在軋亞裝置上進行壓制，制備毛坯泡沫鋁及合金夾芯板；

⑵焊接：將制備好的毛坯泡沫鋁及合金夾芯板的焊接面進行打磨清潔處理，通過定位裝置對毛坯的泡沫鋁及合金夾芯板進行裝夾定位，然后對其進行焊接，進而獲得所需規格尺寸的毛坯泡沫鋁及合金夾芯板；

⑶發泡：將焊接好毛坯的泡沫鋁及合金夾芯板放入加熱爐中進行加熱，加熱溫度為300-600℃，加熱時間為10-40分鐘；

⑷冷卻：將加熱后的泡沫鋁及合金夾芯板置于加熱爐中冷卻，從而獲得所需規格尺寸的焊接良好的泡沫鋁及合金夾芯板。

上述技術方案中，所述軋亞裝置為大壓力軋機或壓力機中的一種。

上述技術方案中，所述焊接為激光、等離子或氬弧焊中的一種。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

1．本發明通過首先對鋁及合金面板與發泡粉末進行壓制，制備毛坯泡沫鋁及合金夾芯板，對毛坯夾芯板待焊接部位進行清潔打磨，然后焊接夾芯板，將焊接好的夾芯板進行發熱，然后再冷卻，從而得到符合規格尺寸的泡沫鋁及合金夾芯板，整個過程制備方便，加工成本也較為低廉，并且制得的夾芯板性能優良；

2．本發明采用先焊接后加熱發泡，使得以往發泡后焊接方法存在的應力得到了釋放，使其在焊接過程中變形量小，無殘余應力，結構精度高；

3．本發明夾芯板間采用焊接結接合，較之以往采用粘結的方式，抗老化和外來沖擊以及抗疲勞的能力大為增加。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

實施例一：參見圖1所示，一種泡沫鋁及合金夾芯板的制備方法，包括下列步驟：

⑴泡沫鋁及合金與粉末的包覆處理：選擇制備的鋁及合金面板，鋁及合金面板和擬進行發泡的粉末，在軋亞裝置上進行壓制，制備毛坯泡沫鋁及合金夾芯板；