[發明專利]高熔點泡沫金屬板的焊接方法及金屬板

有效

• 申請號: 201910724704.6
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110587110B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 王衛兵;侯紅亮;趙大龍;段學平;牛濤;趙志勇
• 申請（專利權）人: 山東碳垣納米科技有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/16;F16S1/00
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

本發明涉及焊接技術領域，具體公開了一種高熔點泡沫金屬板的焊接方法，泡沫金屬板內具有連續、貫穿的孔洞，包括以下步驟：將兩個待焊泡沫金屬板對接放置后進行裝夾固定，并預留對接間隙；將粉狀焊接輔助材料填充于所述泡沫金屬板對接端頭處的孔洞內以及所述對接間隙內，且所述粉狀焊接輔助材料溢出所述泡沫金屬板對接端的表面；沿著所述對接間隙碾壓所述粉狀焊接輔助材料；沿著所述對接間隙進行攪拌摩擦焊接。本發明實施例克服了高熔點泡沫金屬板焊接過程中易燒穿、接頭力學性能低等問題，同時還提高了焊接成品的耐電化學腐蝕性能，簡化了焊接工藝。

技術領域

本發明實施例涉及焊接技術領域，特別涉及一種高熔點泡沫金屬板的焊接方法及金屬板。

背景技術

泡沫金屬是一種新型的功能材料，由于其具有特殊的立體三維結構，使其具有許多區別于傳統材料的優異性能，包括緩沖減震、電磁屏蔽、隔音降噪、保溫隔熱等特點，尤其是其通孔率可達到98％以上，幾乎全通透結構，壓降小、流量大、通透性能優，是理想的過濾材料。泡沫金屬中細小的孔道對流體相中固體雜質起到捕集阻流作用，去除流體相中的雜質固體顆粒，進而達到分離和凈化的作用。隨著泡沫金屬的發展，尤其是在分離過濾領域應用的深入，泡沫金屬的連接問題成為泡沫金屬發展的瓶頸問題之一。目前，尤其是針對高熔點泡沫金屬，例如泡沫鎳、泡沫鐵鎳、泡沫鈦、泡沫不銹鋼等高熔點泡沫金屬，該類材料的焊接存在兩方面難點，一個是開放的空洞，一個是高熔點。焊接過程中，內部的孔洞與空氣接觸，會發生劇烈的氧化，采用傳統熔化焊接技術焊接泡沫金屬時，特別容易燒穿，采用釬焊工藝卻難以滿足力學強度要求和高溫工作的要求。另外高熔點材料，若采用帶針的攪拌摩擦焊，針的磨損會非常嚴重，不能實現大規模工業化生產。

綜上所述，目前亟需提供一種新型高熔點泡沫金屬的焊接方法。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種高熔點泡沫金屬板的焊接方法及金屬板，克服了高熔點泡沫金屬板焊接過程中易燒穿、接頭力學性能低等問題，同時還提高了焊接成品的耐電化學腐蝕性能，簡化了焊接工藝。

為解決上述技術問題，本發明的第一方面實施例提供了一種高熔點泡沫金屬板的焊接方法，所述泡沫金屬板內具有連續、貫穿的孔洞，包括以下步驟：

將兩個待焊泡沫金屬板對接放置后進行裝夾固定，并預留對接間隙；

將粉狀焊接輔助材料填充至所述泡沫金屬板對接端頭處的孔洞內以及所述對接間隙內，且所述粉狀焊接輔助材料溢出所述泡沫金屬板對接端的表面；

沿著所述對接間隙碾壓所述粉狀焊接輔助材料及所述泡沫金屬板對接端；

沿著所述對接間隙進行攪拌摩擦焊接。

本發明的第二方面實施例還提供了一種由上述焊接方法焊接得到的金屬板。

另外，本發明的高熔點泡沫金屬板的焊接方法還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述攪拌摩擦焊接的步驟包括：

將焊接工具與碾壓后的所述粉狀焊接輔助材料的表面緊密接觸，控制所述焊接工具沿著所述對接間隙移動，直至焊接完成。

根據本發明的一個實施例，所述焊接工具的旋轉速度為500rpm～5000rpm，所述焊接工具的移動速度為50mm/min～5000mm/min，所述焊接工具的頂鍛作用力設置為50㎏～5000kg，所述焊接工具的軸線與對接間隙的偏移量小于5mm。

根據本發明的一個實施例，在焊接的起始階段，高熔點泡沫金屬板處于冷態，再加上高熔點泡沫金屬的散熱快，為避免焊接起始階段因為熱量輸入不夠產生焊接缺陷，需要焊接工具在焊接起始位置停留2秒～20秒。

根據本發明的一個實施例，碾壓后所述泡沫金屬板對接端的空隙率小于60％。