CN108705084B - 一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,按以下步骤进行:(1)将铝粉/铝合金粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合得到芯层混合粉末;(2)采用铝合金管材或板材;管材退火后压扁,再轧制成管状型腔;或将两个板材的侧边密封构成管状型腔;(3)内表面进行预处理;(4)前端密封后填充芯层混合粉末,然后尾端密封;(5)冷轧;(6)烧结;(7)热轧;(8)热处理后裁边;(9)发泡处理后空冷。本发明中的方法实现了低温发泡,避免过烧,较好地保持了面板的物理性能。

Description

一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种层状复合材料的制备,具体涉及一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法。
背景技术
泡沫铝夹芯板作为一种新兴的多孔复合材料,相较于传统金属材料,具有很多独特的物理性能,如质轻、比刚度和比强度高、较佳的吸能性、消音性及电磁屏蔽性等;该材料经过特殊设计及装配,可作为一种集结构与功能性为一体的材料,无论是在航天航空及交通运输领域中的轻量化设计,还是应用于城市建设及发动机隔板类的消声结构,以及利用其吸能特性应用于车辆防撞梁及装甲车底盘等,均具有很高的应用价值和发展前景;近些年来,泡沫铝夹芯板材料受到越来越多的重视,其工艺的探索不断得到深入和发展。
现有制备泡沫铝夹芯板芯层与面板的主要复合形式为胶粘连接和冶金复合两种形式;胶粘的方式采用面板与芯层之间通过树脂胶使之连接在一起,这种方法虽然操作简单且较为经济,但却存在一些明显不足,包括其界面结合强度较低、易老化且不耐高温,并且胶层分解时具有毒性,这极大限制了其应用领域;因此,面板与芯层采用冶金结合的方式,目前已经成为了主要发展方向。
为了实现芯层与面板的冶金结合,研究人员对生产工艺进行了不断探索;例如在专利CN104960270A中,将熔体发泡法制得的适当密度、孔隙率和厚度的泡沫铝板材经过表面处理后,平行放置于具有一定温度的加热平台上,当接触加热平台侧达到一定温度后,通过对另一侧施压,使加热侧变形,最终产生类似于面板的蒙皮层,之后再对另一端重复上述操作,最终得到夹心结构;此方法虽然最终制得了泡沫铝夹心结构,但缺点在于所获得的面板层的强度及表面质量较差,同时在压缩过程中也容易造成泡沫铝结构的破坏。
在发明专利CN106735245A中具体公开了一种完全由粉末冶金法制备泡沫铝夹芯板的方法,其特点是上下面板也采用了粉末成型的技术路线,按照面板粉末—芯层粉末—面板粉末的排列方式均匀平铺,通过压力机压制形成预制坯,之后进行升温发泡,最终形成三明治类泡沫铝夹心结构;此方法虽然使面板层与芯层粉末实现了冶金结合,但操作起来相对难度较大,受模具等设备限制也无法应用于制备大尺寸夹芯板,并且在面板层厚度、平直度及强度方面亦很难保证。
BanhartJ在文献《Aluminium Foam Sandwich Panels:Manufacture,Metallurgyand Applications》中曾公开了一种采用粉末冶金法制备规格达到1m×2m的泡沫铝夹芯板材的方法,其采用了粉末冶金方式;其技术路线为首先将铝基粉末、发泡剂及一些添加剂充分混合,之后预压成紧实芯层预制坯,再通过选取合适的面板材料,采取冷轧和热轧相结合的方式使面板与芯层实现一定程度的机械咬合后置于发泡炉中,预制坯体在升至670~705℃温度区间并保温一段时间后,经冷却后制得泡沫铝夹芯复合材料;该方法工序较为复杂,但实用性较强,目前在工业化泡沫铝夹芯板的生产中具有很高的指导意义;但由于技术保密等原因,在大尺寸界面冶金结合泡沫铝夹芯板产品的制备方面,国内尚未实现规模化生产。
细致分析后可以发现,Banhart J等公布的泡沫铝夹芯板制备方法存在一定不足:高温发泡(>630℃)温度下几乎所有常见的铝基合金面板都会出现过烧,必然导致面板性能的严重削弱,极大降低了泡沫铝夹芯板作为结构性材料的实际应用及使用价值;虽然采用缩短发泡时间的方式可降低面板的烧损程度,但随着升温速率的加快,受传热限制,产品内部的温度梯度必然加大,导致发泡过程具有不同时性,泡孔生长的稳定性及均匀性很难保证;此外,较短的发泡时间亦不利于生产控制,导致产品质量的稳定性降低;因此,开发适用于工业领域应用的大尺寸界面冶金结合的泡沫铝夹芯板材料具有重要意义。
发明内容
针对泡沫铝夹芯板制备技术存在的上述问题,本发明提供一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,通过在较低的温度环境下及较慢的升温速率下实现稳定发泡,保持了面板原有的力学性能,发泡时间允许充分延长,并且发泡过程平稳缓慢,操作方便,制得板型平整且厚度均匀泡沫铝夹芯板。
本发明的方法按以下步骤进行:
1、将铝粉/铝合金粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合,加入或不加入添加剂,混合均匀得到芯层混合粉末;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 5~10%;Mg 1~8%,Cu 1~6%,Zn 0~2%,发泡剂0.5~2%,其余为Al;所述的发泡剂为氢化钛粉;所述的添加剂为SiC颗粒或碳纤维;当添加剂为SiC颗粒时,添加剂占芯层混合粉末总质量≤8%;当添加剂为碳纤维时,添加剂占芯层混合粉末总质量≤0.5%;
2、采用3000系铝合金或6000系铝合金的管材或板材;将管材在400±10℃退火处理1~3h,然后先用压力机压扁,再用轧机轧制成管状型腔;或者将两个平行放置的板材的两个侧边密封处理,构成管状型腔;所述的管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板互相平行,距离为20~30mm;管状型腔的宽度为40~1200mm,壁厚为2~8mm;
3、将管状型腔的内表面进行预处理,预处理过程时先碱洗去除油污,然后经酸洗去除杂质,再水洗去除酸液,最后干燥去除水分;
4、将经过预处理的管状型腔的一端作为前端,另一端作为尾端;将前端通过铆钉或焊接密封,焊接密封时预留排气孔;将芯层混合粉末从尾端填充到管状型腔内,并在尾端预留30~60mm的密封距离;将石棉或海绵从尾端加入到管状型腔内,使石棉或海绵覆盖芯层混合粉末,用于阻止轧制过程中芯层混合粉末随气流排出;然后将尾端压扁,再通过铆钉或焊接密封,焊接密封时预留排气孔,制成预制件;预制件的前端和尾端即为管状型腔的前端和尾端;
5、对预制件进行3~7道次冷轧,每道次的压下率为3~8%,使芯层混合粉末和管状型腔达到初级致密化,制成坯料;其中冷轧方向是从预制件的尾端向前端轧制;
6、将坯料在400~500℃条件下烧结1~5h,制成烧结板坯;
7、将烧结板坯进行热轧,开轧温度为400~480℃,终轧温度为385~450℃,总压下率为40~70%,获得热轧板坯;
8、将热轧板坯在400~500℃条件下热处理,时间1~5h,然后裁边处理,去除四周经过密封处理的部分,制成预制板坯;
9、将预制板坯置于加热炉中,加热至570~620℃进行发泡处理,发泡处理时间为15~60min,再空冷至常温,制得泡沫铝夹芯板。
上述的铝粉/铝合金粉、硅粉和镁粉的粒度在100~400目;上述的铜粉、锌白铜粉和氢化钛粉的粒度在400~1000目。
上述的碳化硅颗粒的粒度为50~200目。
上述的碳纤维直径≤100um,长度≤3mm。
上述的氢化钛粉使用前在420~520℃条件下预氧化处理1~4h。
上述的步骤1中,进行混合时的混合时间为1~4h。
上述的3000系铝合金选用3003铝合金,6000系铝合金选用6061铝合金或6063铝合金。
上述方法中,两个侧边密封处理的方法采用以下方式之一:1、将上板和下板的两个侧边分别弯折,弯折部分的角度与水平面夹角为30°~60°,使上板和下板的两个侧边端部接触,然后焊接进行密封;2、将上板和下板的两个侧边分别折叠两次,构成平板部分和两侧的V型部分,然后将上板和下板的V型部分叠放在一起,形成密封;3、在上板和下板的两个侧边分别放置一个柔性金属板,将上板和下板的两个侧边分别焊接到柔性金属上,形成密封;所述的柔性金属为1050铝合金、1060铝合金或1100铝合金,厚度为3~10mm。
上述方法中,碱洗采用的碱液为浓度25~45g/L的NaOH水溶液浸泡10~40min,碱洗的方式为将管状型腔置于碱液中浸泡,时间为10~40min;酸洗采用的酸液为质量浓度30%的盐酸,酸洗的方式为将碱洗后的管状型腔置于酸液中浸泡,至管状型腔表面光洁为止。
上述的步骤4中,在前端或尾端通过铆钉密封时,铆钉沿管状型腔的宽度方向均匀分布,相邻铆钉的间距在10~100mm,铆钉间的缝隙作为排气孔;在前端或尾端通过焊接密封时,预留3~10个未焊接点作为排气孔,每个未焊接点的长度为5~8mm。
上述的步骤9中,发泡处理前,在预制板坯上方设置限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在300~400%,
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
在实现较低的发泡温度的同时降低了对加热速率的要求;在传统泡沫铝夹芯板的制备过程中,为了满足加热温度速率的要求,预设炉温一般在680~750℃之间,同时需采用传热效率更高的装置,否则过慢的升温速率极容易导致无法发泡;本发明采用了合理的成分配比及加工工艺,甚至可在580℃以下达到300%以上的膨胀率,并且升温速率亦不再作为限制发泡成败的关键性因素之一。
本发明可保证芯层泡孔具有良好的均匀性,且其发泡过程可被完全控制在半固态/液态范围区间一个固定的温度区间内,发泡过程温度精度可控性高,温度梯度小;方法的可操作性强,适于工业化生产,工艺窗口可随着可加热时间的延长及升温速率的降低被有效调控,产品生产过程具有很高的稳定性及可重复性,非常适合工业规格大尺寸泡沫铝夹芯板材料的批量化生产。
本发明中的工艺设置可保证泡沫芯层与面板之间获得很高的冶金结合强度,所得到的夹芯板面板也具有很高的表面平整度。铝合金面板在轧制变形过程中得到进一步强化;同时,此工艺实现了低温发泡,发泡过程中有效避免了面板的过烧,较好地保持了面板的物理性能,使铝合金面板更可被有效应用于泡沫铝夹芯板的制备;其不再局限于仅能作为功能性材料,更可被广泛应用于轻量化的结构性材料的设计。
附图说明
图1是本发明的工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法流程示意图;
图2是本发明实施例1制备的泡沫铝夹芯板外观形貌照片图;
图3是本发明实施例1制备的泡沫铝夹芯板截面外观形貌照片图;
图4是本发明实施例2制备的泡沫铝夹芯板外观形貌照片图;
图5是本发明实施例2制备的泡沫铝夹芯板截面外观形貌照片图;
图6为本发明实施例中两个侧边密封处理后的管状型腔(类方管状型腔)的横截面示意图;图中,从上到下依次为实施例1、实施例2和实施例3的密封处理方式,1、上板弯折处,2、焊接处,3、下板弯折处,4、上板与柔性金属焊接处,5、下板与柔性经书焊接处。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例中采用的铝粉/铝合金粉、硅粉、铜粉、镁粉和锌白铜粉的纯度都大于99%,发泡剂TiH2纯度大于99.5%。
本发明实施例中的铝合金粉为含有硅、铜、锌和/或镁元素的铝合金粉。
本发明实施例中碳化硅颗粒和碳纤维为市购原料经研磨或裁剪处理制成。
本发明实施例中TiH2的预氧化处理方式为:空气中480℃条件下保温2小时。
本发明实施例中金属粉末混合采用的设备为三维混料机。
本发明实施例中碱洗采用的碱液为浓度25~45g/L的NaOH水溶液浸泡10~40min,碱洗的方式为将管状型腔置于碱液中浸泡,时间为10~40min;酸洗采用的酸液为质量浓度30%的盐酸,酸洗的方式为将碱洗后的管状型腔置于酸液中浸泡,至管状型腔表面光洁为止。
本发明实施例中冷轧的总压下率≤25%。
本发明实施例中前端或后端采用铆钉密封时,采用铆钉材质为纯铝,铆钉数量为2个以上。
本发明实施例中铆钉间的缝隙作为排气孔,当冷轧进行时该排气孔变形扩大,完成排气功能。
实施例1
将铝粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合,加入添加剂,混合均匀得到芯层混合粉末,混合时间为1h;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 5%;Mg 8%,Cu1%,Zn 2%,发泡剂0.5%,其余为Al;所述的发泡剂为氢化钛粉;所述的添加剂为SiC颗粒,占芯层混合粉末总质量≤8%;当添加剂为碳纤维时,添加剂占芯层混合粉末总质量≤0.5%;铝粉、硅粉和镁粉的粒度在100~400目;铜粉、锌白铜粉和氢化钛粉的粒度在400~1000目;碳化硅颗粒的粒度为50~200目;
采用
Figure BDA0001668369730000051
的3003铝合金管铝合金作为管材;将管材在400±10℃退火处理1h,然后先用压力机压扁,再用轧机轧制成管状型腔;
管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板互相平行,距离为20mm;管状型腔的宽度为105±5mm,壁厚为3mm;
将管状型腔的内表面进行预处理,预处理过程时先碱洗去除油污,然后经酸洗去除杂质,再水洗去除酸液,最后干燥去除水分;
将经过预处理的管状型腔的一端作为前端,另一端作为尾端;将前端通过铆钉或焊接密封并预留排气孔;将芯层混合粉末从尾端填充到管状型腔内,并在尾端预留30mm的密封距离;将石棉从尾端加入到管状型腔内,使石棉覆盖芯层混合粉末,用于阻止轧制过程中芯层混合粉末随气流排出;然后将尾端压扁,再通过铆钉或焊接密封并预留排气孔,制成预制件;预制件的前端和尾端即为管状型腔的前端和尾端;
前端密封采用铆钉连接的方式实现密封,铆钉直径4mm,沿管状型腔宽度方向分布有3个铆钉;
对预制件进行3道次冷轧,每道次的压下率为8%,使芯层混合粉末和管状型腔达到初级致密化,制成坯料;其中冷轧方向是从预制件的尾端向前端轧制;
将坯料在480℃条件下烧结1h,制成烧结板坯;
将烧结板坯进行热轧,开轧温度为460℃,终轧温度为420℃,总压下率为40%,获得热轧板坯;
将热轧板坯在470℃条件下热处理,时间1h,然后裁边处理,去除四周经过密封处理的部分,制成预制板坯;
将预制板坯置于加热炉中,在预制板坯上方设置限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在300%;然后加热至570℃进行发泡处理,发泡处理时间为60min,再空冷至常温,制得泡沫铝夹芯板;外观如图2所示,截面形貌如图3所示,由图可见表面未发生过烧现象。
实施例2
方法同实施例1,不同点在于:
(1)将铝粉、硅粉、铜粉、镁粉和发泡剂混合,加入添加剂,混合均匀得到芯层混合粉末,混合时间为2h;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 10%;Mg 1%,Cu 6%,发泡剂2%,其余为Al;所述的添加剂为碳纤维;占芯层混合粉末总质量0.5%;碳纤维直径≤100um,长度≤3mm;
(2)采用尺寸
Figure BDA0001668369730000061
的6063铝合金管作为管材;将管材在400±10℃退火处理3h,然后先用压力机压扁,再用轧机轧制成管状型腔;所述的管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板的距离为30mm;管状型腔的宽度为210±10mm,壁厚为4mm;
(3)芯层混合粉末填充后预留40mm的密封距离;将石海绵从尾端加入到管状型腔内,使海绵覆盖芯层混合粉末;
(4)前端密封采用焊接密封,预留3个未焊接点作为排气孔,每个未焊接点的长度为5~8mm;
(5)对预制件进行7道次冷轧,每道次的压下率为3%;
(6)坯料在440℃条件下烧结5h;
(7)热轧的开轧温度为420℃,终轧温度为385℃,总压下率为70%;
(8)轧板坯在440℃条件下热处理,时间5h;
(9)限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在400%;然后加热至620℃进行发泡处理,发泡处理时间为15min;外观如图4所示,截面形貌如图5所示,由图可见表面未发生过烧现象。
实施例3
方法同实施例1,不同点在于:
(1)将铝粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合,不加入添加剂,混合均匀得到芯层混合粉末,混合时间为3h;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 8%;Mg4%,Cu 3%,Zn 1%,发泡剂1%,其余为Al;
(2)采用6061铝合金板作为板材;将两个平行放置的板材的两个侧边密封处理,构成管状型腔;所述的管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板互相平行,距离为25mm;管状型腔的宽度为500mm,壁厚为4mm;其中两个侧边密封处理的方法为:将上板和下板的两个侧边分别弯折,弯折部分的角度与水平面夹角为45°,使上板和下板的两个侧边端部接触,然后焊接进行密封;结构如图6的上图所示,在上板弯折处1弯折,在焊接处2焊接;
(3)芯层混合粉末从尾端填充后预留50mm的密封距离;
(4)前端和尾端密封采用铆钉连接方式实现密封,沿管状型腔宽度方向分布有6个铆钉;
(5)对预制件进行5道次冷轧,每道次的压下率为5%;
(6)坯料在450℃条件下烧结3h;
(7)热轧的开轧温度为450℃,终轧温度为410℃,总压下率为60%;
(8)轧板坯在450℃条件下热处理,时间3h;
(9)限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在350%;然后加热至600℃进行发泡处理,发泡处理时间为30min。
实施例4
方法同实施例1,不同点在于:
(1)将铝粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合,加入添加剂,混合均匀得到芯层混合粉末,混合时间为4h;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 6%;Mg 5%,Cu 4%,Zn 1.5%,发泡剂1.5%,其余为Al;所述的添加剂为SiC颗粒,占芯层混合粉末总质量4%;
(2)采用6061铝合金板作为板材;将两个平行放置的板材的两个侧边密封处理,构成管状型腔;所述的管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板互相平行,距离为30mm;管状型腔的宽度为500mm,壁厚为5mm;其中两个侧边密封处理的方法为:将上板和下板的两个侧边分别折叠两次,构成平板部分和两侧的V型部分,然后将上板和下板的V型部分叠放在一起,即将其中一个板的V型部分插入另一个板的V型部分,形成密封;结构如图6的中图所示,在下板弯折处3弯折一次,然后被弯折的部分再折叠一次构成V型部分,与上板的V型部分叠放在一起;
(3)芯层混合粉末从尾端填充后预留60mm的密封距离;将海绵从尾端加入到管状型腔内,使海绵覆盖芯层混合粉末;
(4)前端和尾端密封采用焊接密封,各预留5个未焊接点作为排气孔,每个未焊接点的长度为5mm;
(5)对预制件进行4道次冷轧,每道次的压下率为6%;
(6)坯料在450℃条件下烧结4h;
(7)热轧的开轧温度为430℃,终轧温度为400℃,总压下率为50%;
(8)轧板坯在450℃条件下热处理,时间4h;
(9)限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在400%;然后加热至600℃进行发泡处理,发泡处理时间为20min。
实施例5
方法同实施例1,不同点在于:
(1)将铝合金粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合,加入添加剂,混合均匀得到芯层混合粉末,混合时间为3.5h;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 9%;Mg7%,Cu 2%,Zn 1%,发泡剂1.5%,其余为Al;所述的添加剂为碳纤维;占芯层混合粉末总质量0.3%;
(2)采用6061铝合金板作为板材;将两个平行放置的板材的两个侧边密封处理,构成管状型腔;所述的管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板互相平行,距离为30mm;管状型腔的宽度为1000mm,壁厚为8mm;其中两个侧边密封处理的方法为:在上板和下板的两个侧边分别放置一个柔性金属板,将上板和下板的两个侧边分别焊接到柔性金属上,形成密封;所述的柔性金属为1050铝合金,厚度(水平方向)为10mm;结构如图6的下图所示,分别在上板与柔性金属焊接处4和下板与柔性金属焊接处5进行焊接密封;
(3)芯层混合粉末从尾端填充后预留45mm的密封距离;
(4)前端和尾端密封采用焊接密封,预留8个未焊接点作为排气孔,每个未焊接点的长度为6mm;
(5)对预制件进行6道次冷轧,每道次的压下率为4%;
(6)坯料在480℃条件下烧结2h;
(7)热轧的开轧温度为470℃,终轧温度为430℃,总压下率为55%;
(8)轧板坯在480℃条件下热处理,时间2h;
(9)限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在400%;然后加热至600℃进行发泡处理,发泡处理时间为40min。
以上所述,仅是本发明的几组实施例而已,并非是对本发明的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例;凡未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)将铝粉/铝合金粉、硅粉、铜粉、镁粉、锌白铜粉和发泡剂混合,混合均匀得到芯层混合粉末;芯层混合粉末的元素成分按质量百分比为Si 5~10%;Mg 1~8%,Cu 1~6%,Zn 0~2%,发泡剂0.5~2%,其余为Al;所述的发泡剂为氢化钛粉;
(2)采用3000系铝合金或6000系铝合金的管材或板材;将管材在400±10℃退火处理1~3h,然后先用压力机压扁,再用轧机轧制成管状型腔;或者将两个平行放置的板材的两个侧边密封处理,构成管状型腔;所述的管状型腔由上板、下板以及两者之间的连接部构成,上板和下板互相平行,距离为20~30mm;管状型腔的宽度为40~1200mm,壁厚为2~8mm;
(3)将管状型腔的内表面进行预处理,预处理过程时先碱洗去除油污,然后经酸洗去除杂质,再水洗去除酸液,最后干燥去除水分;
(4)将经过预处理的管状型腔的一端作为前端,另一端作为尾端;将前端通过铆钉或焊接密封,焊接密封时预留排气孔;将芯层混合粉末从尾端填充到管状型腔内,并在尾端预留30~60mm的密封距离;将石棉或海绵从尾端加入到管状型腔内,使石棉或海绵覆盖芯层混合粉末,用于阻止轧制过程中芯层混合粉末随气流排出;然后将尾端压扁,再通过铆钉或焊接密封,焊接密封时预留排气孔,制成预制件;预制件的前端和尾端即为管状型腔的前端和尾端;
(5)对预制件进行3~7道次冷轧,每道次的压下率为3~8%,使芯层混合粉末和管状型腔达到初级致密化,制成坯料;其中冷轧方向是从预制件的尾端向前端轧制;
(6)将坯料在400~500℃条件下烧结1~5h,制成烧结板坯;
(7)将烧结板坯进行热轧,开轧温度为400~480℃,终轧温度为385~450℃,总压下率为40~70%,获得热轧板坯;
(8)将热轧板坯在400~500℃条件下热处理,时间1~5h,然后裁边处理,去除四周经过密封处理的部分,制成预制板坯;
(9)将预制板坯置于加热炉中,加热至570~620℃进行发泡处理,发泡处理时间为15~60min,再空冷至常温,制得泡沫铝夹芯板。
2.根据权利要求1所述的一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于所述的铝粉/铝合金粉、硅粉和镁粉的粒度在100~400目;上述的铜粉、锌白铜粉和氢化钛粉的粒度在400~1000目。
3.根据权利要求1所述的一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于所述的氢化钛粉使用前在420~520℃条件下预氧化处理1~4h。
4.根据权利要求1所述的一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于步骤(1)中,进行混合时的混合时间为1~4h。
5.根据权利要求1所述的一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于所述的3000系铝合金选用3003铝合金,6000系铝合金选用6061铝合金或6063铝合金。
6.根据权利要求1所述的一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于步骤(2)中两个侧边密封处理的方法采用以下方式之一:1、将上板和下板的两个侧边分别弯折,弯折部分的角度与水平面夹角为30º~60º,使上板和下板的两个侧边端部接触,然后焊接进行密封;2、将上板和下板的两个侧边分别折叠两次,构成平板部分和两侧的V型部分,然后将上板和下板的V型部分叠放在一起,形成密封;3、在上板和下板的两个侧边分别放置一个柔性金属板,将上板和下板的两个侧边分别焊接到柔性金属上,形成密封;所述的柔性金属为1050铝合金、1060铝合金或1100铝合金,厚度为3~10mm。
7.根据权利要求1所述的一种工业用大尺寸泡沫铝夹芯板的制备方法,其特征在于步骤(9)中,发泡处理前,在预制板坯上方设置限位模具,控制预制板坯的芯层膨胀率在300~400%。
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