[發明專利]一種基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法

在審

• 申請號: 202110259042.7
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112959012A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 祖國胤;穆永亮;蘇喜喜;孫溪;黃鵬;馮展豪;高強
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K20/12;B22F3/11;B22F7/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備兩個泡沫鋁夾芯板預制體：準備金屬粉末和發泡劑氫化鈦，混合后制成芯層合金粉末，然后向管狀型腔內裝填，對管狀型腔進行密封，進行冷軋-燒結-熱軋，裁邊處理；每個泡沫鋁夾芯板預制體由芯層粉體及其兩側的上表層面板和下表層面板組成；兩個泡沫鋁夾芯板預制體的厚度相同；每個泡沫鋁夾芯板預制體均有一個垂直于水平面的端面；

其特征在于：

（2）對兩個泡沫鋁夾芯板預制體進行表面處理，獲得兩個表面處理預制體；

（3）將兩個表面處理預制體的垂直于水平面的端面對接，使兩個上表層面板的一個側邊相連接，兩個下表層面板的一個側邊相連接；相連接的兩個上表層面板的厚度相同，相連接的兩個下表層面板的厚度相同；

（4）采用攪拌摩擦焊機分別對兩個上表層面板連接處和兩個下表層面板連接處進行攪拌摩擦焊接，攪拌針的轉速為400~1200rpm，焊接速度為100~200mm/min，軸肩壓下量為0.1~0.2mm，獲得焊接預制體；焊接接頭為對接接頭，焊縫為線性焊縫；

（5）將焊接預制體置于加熱爐中進行發泡，制成泡沫鋁夾芯板。

2.根據權利要求1所述的基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，其特征在于步驟（1）中，上表層面板和下表層面板的厚度為1.0~2.11mm。

3.根據權利要求1所述的基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，其特征在于步驟（4）中，攪拌摩擦焊機的攪拌針材質為H13模具鋼，攪拌針的軸肩直徑為12~18mm，攪拌針的長度為0.8~2.5mm。

4.根據權利要求1所述的基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，其特征在于步驟（4）中，進行攪拌摩擦焊接時，攪拌摩擦焊機的攪拌針壓入保壓時間為3~5s，提起保壓時間為1~2s。

5.根據權利要求1所述的基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，其特征在于步驟（4）中，進行攪拌摩擦焊接時，攪拌摩擦焊機的攪拌針傾斜角度為1 ~3 。

6.根據權利要求1所述的基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，其特征在于步驟（5）中，將焊接預制體的上下表面涂覆石墨，用于發泡時均勻吸熱，然后置于加熱爐內進行發泡。

7.根據權利要求1所述的基于攪拌摩擦焊連接的泡沫鋁夾芯板的制備方法，其特征在于步驟（5）中，先將加熱爐升溫至620~630℃，然后將焊接預制體置于加熱爐內，在540~620℃條件下進行發泡，時間為15~20min，最后取出空冷至常溫。