CN102389976A - 一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法 - Google Patents

一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：⑴包覆处理：选择铝及合金面板，铝及合金面板和发泡的粉末进行压制，制备毛坯泡沫铝及合金夹芯板；⑵焊接：将毛坯泡沫铝及合金夹芯板的焊接面打磨清洁处理，对毛坯的泡沫铝及合金夹芯板进行装夹定位，然后对其进行焊接，获得所需规格尺寸的毛坯泡沫铝及合金夹芯板；⑶发泡：将焊接好毛坯的泡沫铝及合金夹芯板放入加热炉中进行加热，加热温度为300-600℃，加热时间为10-40分钟；⑷冷却：将加热后的泡沫铝及合金夹芯板置于加热炉中冷却，从而获得所需规格尺寸的焊接良好的泡沫铝及合金夹芯板。本发明制备方便、加工成本低廉，且得到泡沫铝及合金夹芯板的性能优良。

Description

一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法。
背景技术
泡沫铝是一种由铝或铝合金基体和气孔组成的复合材料，与实体金属材料相比，具有密度小、比强度高、可压缩、可吸收与冲击方向无关的冲击能量，减震、吸音、电磁屏蔽等特性。
金属泡沫材料的制造工艺通常采用熔融法和粉末冶金方法，如果把金属泡沫材料作为结构件来使用，就必须考虑到它们与其它材料的连接问题，连接致密金属的最普遍的方法是焊接，但对于金属泡沫材料来说焊接存在很大困难，因为在焊接过程中熔融的泡沫孔结构的凝固会使体积有所减小。在大多数的金属蜂窝结构中使用粘结剂和焊料进行连接，在此种连接方法中，粘结剂的连接强度控制了整个蜂窝结构的力学性能，但粘结剂连接只适合于低温应用，在高温下就会出现老化的现象，给其应用带来很大的障碍，此种连接方法对泡沫铝来说同样具有这种缺点。此外，传统的工艺方法几乎都是先进行泡沫铝裸板的制造，然后对面板与泡沫铝进行连接，工艺比较繁琐。
在专利200810019346.0提出了一种泡沫铝及合金的焊接方法，该发明所提出的焊接方法实际上是采用的扩散连接的办法，是靠升温和保温实现的，即将制备好的泡沫铝及其合金至于较高温度下保温较长时间从而实现连接，因而并不能采用激光焊接、等离子焊接或氩弧焊等焊接手段进行快速焊接。
专利201010298238.9公开了一种泡沫铝材料的瞬间液相扩散焊接方法，首先对泡沫铝材料进行除锈去油处理，然后对泡沫铝焊接界面和Al4004箔材打磨露出新鲜金属，并在超声波仪器中除去杂质后烘干，将Al4004箔材置于两块泡沫铝连接界面之间，用固定夹具夹紧，夹紧压力为10MPa，再把结构为泡沫铝，Al4004箔材，泡沫铝的连接件放入无需真空环境和气体保护气氛的加热炉内加热，在580-700℃时保温20-90分钟，最后随炉冷却20-180分钟，温度降至220-560℃取出空冷，去掉夹具即得到连接良好的泡沫铝结构件。该专利采用的是液相扩散连接方法，其中包括高温加热和保温一段时间进行扩散的过程，因而不可避免的对泡沫芯材存在较多的加热损伤。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，使用该方法，使得泡沫铝及合金夹芯板制备方便、加工成本低廉，且性能优良。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，包括下列步骤：
⑴泡沫铝及合金与粉末的包覆处理：选择制备的铝及合金面板，铝及合金面板和拟进行发泡的粉末，在轧亚装置上进行压制，制备毛坯泡沫铝及合金夹芯板；
⑵焊接：将制备好的毛坯泡沫铝及合金夹芯板的焊接面进行打磨清洁处理，通过定位装置对毛坯的泡沫铝及合金夹芯板进行装夹定位，然后对其进行焊接，进而获得所需规格尺寸的毛坯泡沫铝及合金夹芯板；
⑶发泡：将焊接好毛坯的泡沫铝及合金夹芯板放入加热炉中进行加热，加热温度为300-600℃，加热时间为10-40分钟；
⑷冷却：将加热后的泡沫铝及合金夹芯板置于加热炉中冷却，从而获得所需规格尺寸的焊接良好的泡沫铝及合金夹芯板。
上述技术方案中，所述轧亚装置为大压力轧机或压力机中的一种。
上述技术方案中，所述焊接为激光、等离子或氩弧焊中的一种。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明通过首先对铝及合金面板与发泡粉末进行压制，制备毛坯泡沫铝及合金夹芯板，对毛坯夹芯板待焊接部位进行清洁打磨，然后焊接夹芯板，将焊接好的夹芯板进行发热，然后再冷却，从而得到符合规格尺寸的泡沫铝及合金夹芯板，整个过程制备方便，加工成本也较为低廉，并且制得的夹芯板性能优良；
2．本发明采用先焊接后加热发泡，使得以往发泡后焊接方法存在的应力得到了释放，使其在焊接过程中变形量小，无残余应力，结构精度高；
3．本发明夹芯板间采用焊接结接合，较之以往采用粘结的方式，抗老化和外来冲击以及抗疲劳的能力大为增加。
附图说明
图1为本发明实施例一的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1所示，一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，包括下列步骤：
⑴泡沫铝及合金与粉末的包覆处理：选择制备的铝及合金面板，铝及合金面板和拟进行发泡的粉末，在轧亚装置上进行压制，制备毛坯泡沫铝及合金夹芯板；
⑵焊接：将制备好的毛坯泡沫铝及合金夹芯板的焊接面进行打磨清洁处理，通过定位装置对毛坯的泡沫铝及合夹夹芯板板进行装夹定位，然后对其进行焊接，进而获得所需规格尺寸的毛坯泡沫铝及合金夹芯板；
⑶发泡：将焊接好毛坯的泡沫铝及合金夹芯板放入加热炉中进行加热，加热温度为300-600℃，加热时间为10-40分钟；
⑷冷却：将加热后的泡沫铝及合金夹芯板置于加热炉中冷却，从而获得所需规格尺寸的焊接良好的泡沫铝及合金夹芯板。
选取纯铝为面板，包覆粉末后在大轧机或大吨位压力机上进行大变形压制，制备出毛坯的夹芯板；将拟焊接的部位进行打磨、清洁处理，然后装夹定位对中，采用等离子焊设备进行焊接，然后放入加热炉中进行加热，温度从300℃缓慢升温至600℃，保温10分钟，然后迅速断电，由此制备出泡沫铝夹芯板。
实施例二：工艺与实施例一相似。
选取铝合金为面板，包覆粉末后在大轧机或大吨位压力机上进行大变形压制，制备出夹芯板毛坯；将拟焊接的部位进行打磨、清洁处理，然后装夹定位对中，采用激光焊设备进行焊接，然后放入加热炉中进行加热，温度从300℃缓慢升温至600℃，保温20分钟，然后迅速断电，由此制备出泡沫铝夹芯板。
实施例三：工艺与实施例一相似。
取不锈钢为面板，包覆粉末后在大轧机或大吨位压力机上进行大变形压制，制备出夹芯板毛坯；将拟焊接的部位进行打磨、清洁处理，然后装夹定位对中，采用氩弧焊设备进行焊接，然后放入加热炉中进行加热，温度从300℃缓慢升温至600℃，保温40分钟，然后迅速断电，由此制备出泡沫铝夹芯板。

Claims (3)

1.一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
⑴泡沫铝及合金与粉末的包覆处理：选择制备的铝及合金面板，铝及合金面板和拟进行发泡的粉末，在轧亚装置上进行压制，制备毛坯泡沫铝及合金夹芯板；
⑵焊接：将制备好的毛坯泡沫铝及合金夹芯板的焊接面进行打磨清洁处理，通过定位装置对毛坯的泡沫铝及合金夹芯板进行装夹定位，然后对其进行焊接，进而获得所需规格尺寸的毛坯泡沫铝及合金夹芯板；
⑶发泡：将焊接好毛坯的泡沫铝及合金夹芯板放入加热炉中进行加热，加热温度为300-600℃，加热时间为10-40分钟；
⑷冷却：将加热后的泡沫铝及合金夹芯板置于加热炉中冷却，从而获得所需规格尺寸的焊接良好的泡沫铝及合金夹芯板。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，其特征在于：所述轧亚装置为大压力轧机或压力机中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种泡沫铝及合金夹芯板的制备方法，其特征在于：所述焊接为激光、等离子或氩弧焊中的一种。
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