CN111318712A - 一种壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料成形技术领域,具体涉及一种壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，提供一种面板厚度及芯层密度沿轧向均连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法。本发明简化了泡沫铝夹芯板的工艺流程，可直接制备出壁厚及孔密度沿轧向连续变化的泡沫铝夹芯板，可替代将板料和泡沫材料经分别制备后再复合的复杂工艺。本发明制备的泡沫铝夹芯板在满足现有泡沫铝夹芯板使用性能基础上，可以减轻部件重量，有助于减少材料消耗，满足节能减排总要求。
Description
技术领域
本发明涉及材料成形技术领域,具体涉及一种壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，提供一种面板厚度及芯层密度沿轧向均连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法。
背景技术
泡沫铝夹芯板具有质量轻、吸能效率高和比刚度较高等特点，在充分发挥泡沫材料自身特点的同时解决了强度低的问题，因此在飞机制造、土木工程、机械工程、电力等许多领域得到了广泛的应用。由于面板与泡沫金属连接方式中胶黏工艺容易受到环境影响，因此在环境和刚度要求高的地方多采用冶金法制备的夹层板。随着社会及工业进一步发展，近些年发现制造与外载荷相匹配的负荷裕量优化的“变壁厚”零部件，可以在实现轻量化的同时提高实际使用性能。不仅如此，研究人员发现微观结构连续变化的泡沫材料(功能密度泡沫结构)既密度连续变化的泡沫材料具有比单一密度泡沫材料更好的吸能特性，且变形模式更加稳定可控。因此，如何制备出壁厚及孔密度均连续变化的泡沫铝夹芯板这一复合结构成为了目前的前沿及热点课题。总结目前已成熟的生产技术可知，无论单独制备壁厚连续变化的差厚板产品或是密度变化优化的泡沫铝产品均十分困难，其制备原理相当复杂，而直接生产出壁厚及密度连续变化的泡沫铝夹芯板产品更是鲜有报道。在这种情况下，亟需发明一种制备壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的方法，可制备壁厚及芯层密度连续变化且冶金结合的一体化泡沫铝夹芯板，该板材可广泛应用于汽车、航空航天、机械及建筑工程中。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法。
具体技术方案如下：
一种壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，包括如下具体步骤：
(1)粒度53μm的6061雾化铝合金粉末与粒度36μm的雾化TiH2发泡剂粉末在75℃温度下保温120min干燥处理后进行称重、配料，置入自制混料机中进行多小时球磨混料；
(2)将上述混合均匀粉末装于特质的纯铝包套中，施加130～180MPa的压力对混合粉末进行粉末密实；
(3)将带除气管的包套塞置于粉末顶部并焊接在包套上，在室温下抽取包套中的气体；
(4)将自制挤压模具置入井式炉中充分预热保温，并在挤压前对挤压模具壁均匀涂覆定量润滑剂；
(5)通过液压机对模具装置的挤压压头施加三向压力，温挤压出三明治夹芯块体；
(6)设定轧辊辊缝，对三明治夹芯块体进行单道次冷轧，轧至预定位置时抬起轧辊，获得具有轧向厚度变化的三明治夹芯板；
(7)将上述三明治夹芯板放入已达到预定温度的电阻炉中不断吸热，芯层发泡剂受热分解形成多孔结构，得到壁厚及孔密度连续变化的泡沫铝夹芯板。
所述发泡剂粉末预处理制度为500℃～650℃温度下保温60min～150min，干燥处理为75℃温度下保温120min。
所述混合粉末中铝合金粉末质量分数为98.5％～99.4％，其余为发泡剂粉末，球磨混料选用Al2O3陶瓷材料的磨球，球料比为8:1，球磨时间8小时。
所述粉末密实是采用四柱液压机对带包套内部粉末进行冷压密实，冷压强度为130～180MPa，压后密实度达到75％～85％。
所述自制温挤压模具材料为5CrMnMo，其模孔的截面形状为圆角矩形，其中矩形部分尺寸为50～200mm×15～50mm，圆角部分半径为7.5～50mm。
所述温挤压模具预热温度为240℃，保温时间为2小时，温挤压工作温度为240℃，温挤压装置中挤压比为5:1或9:1，挤压锥角为60°、90°、120°，温挤压过程在425吨四柱液压机上进行，温挤压出的三明治夹芯块体截面形状和尺寸与挤压模孔相同。
所述冷轧轧辊为四辊可逆冷轧轧机，工作辊宽度为400mm，轧辊辊缝设置与产品薄区壁厚有关，并且要同时考虑轧辊弹跳，目标位置为产品薄区轧向目标长度(ld)，ld＝轧辊外圆线切速度×轧制时间，以此通过轧制时间来判定是否轧至目标位置，后停止轧制并抬起轧辊，线切割位置为产品厚区轧向目标长度。
所述电阻炉为箱式电阻炉，设定温度为620℃～700℃，保温时间为30秒～8分钟。
与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：
1、结合温挤压及轧制工艺可制备出轧向壁厚及芯层厚度连续变化的泡沫铝夹芯板，并且能够根据载荷分布形式，灵活调整泡沫铝夹芯板各部分的厚度布局，从而进一步开发材料潜能。
2、本发明制备的泡沫铝夹芯板在满足现有泡沫铝夹芯板的使用性能基础上，可以减轻部件重量，有助于减少材料消耗，满足节能减排总要求。
3、冶金结合是三明治夹芯板中面板和芯层材料结合的最有效方式，通过本发明制备的泡沫铝夹芯板不仅可获得均匀致密的芯层粉末，提高板型精度与完整性，还通过发泡过程中的高温扩散机制，使结合界面形成良好的冶金结合。
4、通过本发明提出的制备方法，可方便制备出各种壁厚、芯层孔密度变化形式的泡沫铝夹芯板，制备的泡沫铝夹芯板尺寸精度高，可以满足多行业需求。
5、简化了泡沫铝夹芯板的工艺流程，通过本发明提出的制备方法可直接制备出壁厚及孔密度沿轧向连续变化的泡沫铝夹芯板，无需再将板料和泡沫材料经分别制备后再复合的复杂工艺。
6、自制模具的模口形状利于后续的冷轧轧制工艺，可降低轧制力，并且最大限度地保证后续切割样品的尺寸最大化，减少材料浪费，提高材料利用率；同时模口形状的设计也有利于温挤压过程的金属流动及流出，降低模具损耗。
附图说明
图1为制备壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的流程图；
图2为在置于不同角度钢锥体模具的包套中冷压的示意图；
图3为纯铝包套结构及带气孔包套塞的结构示意图；
图4为带包套挤压及挤压产品的示意图；
图5为三明治夹芯板的冷轧过程示意图；
图6为冷轧后产品的线切割位置示意图；
图7为三明治夹芯板的受热发泡示意图；
图8为得到的轧向壁厚及芯层孔密度均连续变化泡沫铝夹芯板的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明进行详细说明，但本发明的保护范围不受实施例和附图所限。
实施例中使用的纯铝包套材料为Al1060，带除气管的包套塞材料为Al1060。
实施例1：
以制备壁厚及芯层孔密度连续变化的目标泡沫铝夹芯板为例，如图8所示，薄区板料壁厚(tthin)为0.5mm，薄区泡沫铝高度(Hthin)为15mm，厚区板料壁厚(tthick)为1mm，厚区泡沫铝高度(Hthick)为25mm，厚度过渡区轧向长度(Ltran)为28mm，薄/厚区板料轧向长度(Lthin/Lthick)均为60mm。
本实施例制备过程如下：
(1)混料：根据图1所示的制备流程，首先依据质量比的理论计算方法(主要根据图3中Ls、Ld、Rint等参数及所需规格尺寸)对粒度53μm的Al6061雾化纯铝粉末进行400g的称重，同样对粒度36μm的TiH2雾化粉末按1.2％的质量比例进行计算并称重得到4.8g的TiH2雾化粉末；利用不添加保护气氛的传统箱式电阻炉对TiH2粉末进行退火处理以获得具有合适厚度氧化层的发泡剂原料，退火温度为610℃，保温时间为120min；将Al6061纯铝粉末与预处理后的TiH2粉末分别在干燥箱中加热到75℃并烘干2小时，以去除可能附着在粉末表面的水分；之后将Al6061纯铝粉末与预处理后的TiH2粉末装入自制混料机中进行球磨处理，磨球选用Al2O3陶瓷，球料比为8:1，混料时间为8小时，获得混合均匀的待发泡原料。
(2)冷压成坯：为进行图2所示的冷压工艺，需要对装填发泡原料的包套材料及结构参数(如图3所示)进行选择。包套材料选为Al1060纯铝，其截面形状为圆角矩形，矩形部分尺寸(Ls×Le)为460×140mm，圆角部分半径(Rout)为70mm，纯铝包套壁厚7为9mm；之后，根据压实载荷分布形式选择较佳的倾角梯形曲面，最终选择如图2所示的纯铝包套一端面具有120°倾角梯形的封闭曲面，实现与挤压模钢制锥体2的相互匹配；将混合粉末放入纯铝包套1中并放入带锥形口的挤压模具3中，采用具备插入式压头4的四柱液压机将压头的头部挤入包套内，当压强达到140MPa时保压5分钟，使粉末间的结合强度达到稳定状态，并保证混合粉末5达到足够致密化，获得预压成坯，后经密度测量预压坯料相对密度达到81％。
(3)除气：为进一步增强致密化程度，需采用如图3所示与包套内端口尺寸相匹配的包套塞对装填有预压坯的纯铝包套进行试样封口，通过将具有预留抽气孔的包套塞装进纯铝包套开口端部，获得相对密封的结构，最后利用置于包套塞上的抽气管在室温下抽出包套中的气体，使混合粉末更加致密，减少氧气在混合粉末中的占比。
(4)温挤压准备：将温挤压模具10放入炉膛尺寸为Φ250×300mm的井式电阻炉中，挤压模具随炉缓慢升温至240℃，并保温2小时，使模具各处均匀受热，达到目标温度场；挤压前在模具内壁表面均匀涂覆1mm的石墨–机油作为润滑剂，从而保证挤压坯料的顺利取出，降低模具摩擦受损。
(5)温挤压：温挤压模10模腔的截面形状为圆角矩形，其几何尺寸与纯铝包套7外尺寸呈等比例变化，根据实际经验将温挤压装置中挤压比定为9:1，挤压锥角9选为120°，温挤压温度240℃；挤压模模口6形状为圆角矩形，矩形部分尺寸为50×15mm，圆角部分半径为7.5mm；在150吨四柱液压机11上对步骤3中得到的冷挤压预制坯料进行二次温挤压，在挤压模具提供的三向压应力作用下，挤压得到芯层粉末8致密的三明治夹芯块体，经密度测量，相对密度达到99.1％。根据图4可知，三明治夹芯块体的截面几何形状同挤压模模口相同。
(6)冷轧：为获得目标结构尺寸的泡沫铝夹芯板，需要对步骤5中得到的三明治夹芯块体进行如图5所示的冷轧工艺，根据计算将轧辊辊缝设置为7.5mm，既50％压下量，转动电机使工作辊以1rad/min的转速转动，通过冷轧张力装置对三明治夹芯块体施加一定张力；经轧制开始到10.5s时间时停止轧制过程并抬起轧辊12，获得具有轧向面板壁厚及芯层粉末厚度均连续变化的三明治夹芯板，其薄区15的tthin为0.5mm，薄区15的Hthin为6.5mm，厚区13的tthick为1mm，厚区13的Hthick为13mm，薄/厚区15/13的轧向长度Lthin/Hthick为60mm，厚度过渡区14的Ltran为28mm。该三明治夹芯板芯层粉末致密度及附层金属厚度均随厚度过渡区的变化而连续变化。
(7)受热发泡：经线切割纵向切割去除两端部和两侧的冗余纯铝面板部分，切割路径如图6所示；后将炉膛尺寸为450×450×800mm的箱式电阻炉预先升温到680℃的发泡温度，待达到温度后保温15分钟，使炉膛温度在该温度保持稳定；后将上述变厚度三明治夹芯板放入该箱式电阻炉中均匀受热，待受热3min时迅速取出并冷却至室温，保留芯层发泡结构，上述步骤可参照图7。最终得到如图8所示的厚度及密度双重变化的泡沫铝夹芯板结构，经测量，薄区芯层泡沫铝孔尺寸平均为3.6mm，厚区芯层泡沫铝孔尺寸平均达到1.9mm，薄/厚区芯层泡沫铝相对密度分别为0.18和0.37；最后根据自己实际需求用线切割切割出所需尺寸的泡沫铝夹芯板。
实施例2
以制备壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板为例，如图8所示，tthin为2mm，Hthin8为40mm，tthick为3mm，Hthick为45mm，Ltran为50mm，Lthin/Lthick均为90mm。
本实施例制备过程如下：
(1)混料：根据图1所示的制备流程，首先依据质量比的理论计算公式(主要根据图3中Ls、Ld、Rint等参数及所需规格尺寸)对粒度53μm为的Al6061雾化纯铝粉末进行称重，获得1.82kg的雾化纯铝粉末，同样对粒度36μm的TiH2雾化粉末按1％的质量比例进行计算并称重得到18.2g的TiH2雾化粉末；利用不添加保护气氛的传统箱式电阻炉对TiH2粉末进行退火处理以获得具有合适厚度氧化层的发泡剂原料，退火温度为590℃，保温时间为90min；将Al6061纯铝粉末与预处理后的TiH2粉末分别在干燥箱中加热到75℃并烘干2小时，在确保氧化进程不显著的前提下去除可能附着在粉末表面的水分；之后将Al6061纯铝粉末与预处理后的TiH2粉末装入自制混料机中进行球磨处理，磨球选用Al2O3陶瓷，球料比为8:1，混料时间为8小时，获得混合均匀的待发泡原料。
(2)冷压成坯：为进行图2所示的冷压工艺，需要对装填发泡原料的包套材料及结构参数(如图3所示)进行选择。包套材料确定为Al1060纯铝，其截面形状为圆角矩形，矩形部分尺寸(Ls×Le)为600×150mm，圆角部分半径为(Rout)75mm，纯铝包套壁厚7为15mm；之后，根据压实载荷分布形式选择较佳的倾角梯形曲面，最终选择纯铝包套一端面具有90°倾角梯形的封闭曲面，并确保其与挤压模钢制锥体2尺寸吻合；将混合粉末放入纯铝包套1中并放入带锥形口的挤压模具3中，采用具备插入式压头4的四柱液压机将压头的头部挤入包套内，当压强达到180MPa时保压5分钟，，使粉末间的结合强度达到稳定状态，并保证混合粉末5达到足够致密化，从而得到预压成坯，后经密度测量预压坯料相对密度达到78％。
(3)除气：为保证后续制备进程顺利开展，需采用如图3所示对与包套内端口尺寸相匹配的包套塞对装填有预压坯的纯铝包套进行试样封口，通过将具有预留抽气孔的包套塞装进纯铝包套开口端部，获得相对密封的结构，最后利用置于包套塞上的抽气管在室温下抽出包套内的气体，使混合粉末更加致密，减少氧气在混合粉末中的占比。
(4)温挤压准备：将温挤压模具10放入炉膛尺寸为Φ2650×3500mm的井式电阻炉中，挤压模具随炉缓慢升温至240℃，并保温2小时，使模具各处均匀受热，达到目标温度场；挤压前在模具内壁表面均匀涂覆2mm的石墨–机油作为润滑剂，从而保证挤压坯料的顺利取出，降低模具摩擦受损。
(5)温挤压：温挤压模模腔10截面形状为圆角矩形，其几何尺寸与纯铝包套7的外尺寸呈等比例变化，根据实际经验将温挤压装置中挤压比为5:1，挤压锥角9定为90°，温挤压温度240℃；挤压模模口6形状为圆角矩形，矩形部分尺寸为120×30mm，圆角部分半径为15mm；在425吨四柱液压机11上对步骤3中得到的冷挤压预制坯料进行二次温挤压，在挤压模具提供的三向压应力作用下，挤压得到芯层粉末8致密的三明治夹芯块体，经密度测量，相对密度达到99％。根据图4可知，三明治夹芯块体的截面几何形状同挤压模模口相同。
(6)冷轧：为获得目标结构尺寸的泡沫铝夹芯板，需要对步骤5中得到的三明治夹芯块体进行如图5所示的冷轧工艺，根据计算采用支撑辊直径为460mm，工作辊直径为253mm的冷轧机组，轧辊辊缝设置为20mm，既33％压下量，转动电机使工作辊以1.5rad/min的转速转动，通过冷轧张力装置对三明治夹芯块体施加张力；经轧制开始到5.8s时间时停止轧制过程并抬起轧辊12，获得轧向面板壁厚及芯层粉末厚度均连续变化的三明治夹芯板，其tthin为2mm，Hthin为16mm，厚区13的tthick为3mm，厚区13的Hthick为24mm，薄/厚区15/13的Lthin/Lthick为50mm，厚度过渡区14的Ltran为50mm。该三明治夹芯板芯层粉末致密度及附层金属厚度均随厚度过渡区的变化而连续变化。
(7)受热发泡：经线切割纵向切割去除两端部和两侧的多余纯铝，切割路径面板部分如图6所示；后将炉膛尺寸为450×450×800mm的箱式电阻炉预先升温到650℃的发泡温度，待达到温度后保温30分钟，使炉膛温度在该温度区间稳定；后将上述变厚度三明治夹芯板放入该箱式电阻炉中均匀受热，待受热5min时迅速取出并冷却至室温，保留芯层发泡结构，上述步骤可参照图7进行。最终得到如图8所示的厚度及密度双重变化的泡沫铝夹芯板结构，经测量，薄区芯层泡沫铝孔尺寸平均为5.4mm，厚区芯层泡沫铝孔尺寸平均达到3.7mm，薄/厚区芯层泡沫铝相对密度分别为0.09和0.17；最后根据自己实际需求用线切割切割出所需尺寸的泡沫铝夹芯板。
实施例3
以制备壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板为例，如图8所示，tthin为1mm，Hthin为20mm，tthick为3mm，Hthick为53mm，Ltran为90mm，薄/厚区板料的Lthin/Lthick为350mm。
本实施例制备过程如下：
(1)混料：从图1所示的制备流程可知，首先利用质量比的理论计算方法计算混合粉末各自比例(主要根据图3中Ls、Ld、Rint等参数及所需规格尺寸)，称重粒度为53μm的Al6061纯铝粉末，得到4.06kg的Al6061纯铝粉末，同样对粒度36μm的TiH2粉末按1.3％比例进行计算并称重，得到52.78g的TiH2雾化粉末；利用箱式电阻炉对TiH2粉末进行有氧退火处理，退火温度为630℃，保温时间为100min，以去除可能附着在粉末表面的水分；将Al6061纯铝粉末与预处理后的TiH2粉末分别在干燥箱中加热到75℃并烘干2小时；之后将Al6061纯铝粉末与预处理后的TiH2粉末装入自制混料机中进行球磨处理，磨球选用Al2O3陶瓷，球料比为8:1，混料时间为8小时，获得混合均匀的待发泡原料。
(2)冷压成坯：为获得初步密实的坯料，需要首先对图2所示的装填发泡原料的包套材料及结构参数(如图3所示)进行选择，包套材料选为Al1060纯铝，其截面形状为圆角矩形，矩形部分尺寸(Ls×Le)为450×270mm，圆角部分半径(Rout)为135mm，纯铝包套7壁厚为27mm；之后，根据压实载荷分布形式选择较佳的倾角梯形曲面，最终选择如图2所示的纯铝包套一端面具有60°倾角梯形的封闭曲面，获得与挤压模钢制锥体2相匹配的模腔结构；将混合粉末放入纯铝包套1中并放入带锥形口的挤压模具3中，采用具备插入式压头4的四柱液压机将压头的头部挤入包套内，当压强达到160MPa时保压5分钟，使粉末间的结合强度达到稳定状态，并保证将混合粉末5实现足够致密化，从而获得预压成坯，经密度测量预压坯料相对密度达到79％。
(3)除气：为使后续制备工艺平滑进行，需采用如图3所示对与包套内端口尺寸相匹配的包套塞对装填有预压坯的纯铝包套进行试样封口，通过将具有预留抽气孔的包套塞装进纯铝包套开口端部，获得相对密封的结构，最后利用置于包套塞上的抽气管在室温下抽出包套内的气体，使混合粉末更加致密，减少氧气在混合粉末中的占比。
(4)温挤压准备：将温挤压模具10放入炉膛尺寸为Φ1500×2150mm的井式电阻炉中，挤压模具随炉缓慢升温至240℃，并保温2小时，使模具各处均匀受热，达到目标温度场；挤压前在模具内壁表面均匀涂覆1mm的石墨–机油作为润滑剂，从而保证挤压坯料的顺利取出，降低模具摩擦受损。
(5)温挤压：温挤压模10模腔的截面形状为圆角矩形，其几何尺寸与纯铝包套7呈等比例变化，根据实际经验将温挤压装置中挤压比选为9:1，挤压锥角9定为60°，温挤压温度240℃；挤压模模口6形状为圆角矩形，矩形部分尺寸为50×30mm，圆角部分半径为15mm；在425吨四柱液压机11上对步骤3中得到的冷挤压预制坯料进行二次温挤压，在挤压模具提供的三向压应力作用下，挤压得到的芯层粉末8致密的三明治夹芯块体，其相对密度达到99.2％。根据图4可知，三明治夹芯块体的截面几何形状同挤压模模口相同。
(6)冷轧：为获得目标结构尺寸的泡沫铝夹芯板，需要对步骤5中得到的三明治夹芯块体进行如图5所示的冷轧工艺，根据轧制理论计算采用支撑辊直径为460mm，工作辊直径为213mm轧机机组，轧辊辊缝设置为10mm，既66％压下量，转动电机使工作辊以2.5rad/min的转速转动，通过冷轧张力装置对三明治夹芯块体施加一定张力；经轧制开始到6.3s时间时停止轧制过程并抬起轧辊12，获得具有轧向面板壁厚及芯层粉末厚度均连续变化的三明治夹芯板，其薄区15的tthin为1mm，薄区15的Hthin为8mm，厚区13的tthick为3mm，厚区13的Hthick为26mm，薄/厚区15/13的Lthin/Lthick为350mm，厚度过渡区14的Ltran为90mm。该三明治夹芯板芯层粉末致密度及附层金属厚度均随厚度过渡区的变化而连续变化。
(7)受热发泡：经线切割纵向切割去除两端部和两侧的冗余纯铝面板部分，切割路径如图6所示；后将炉膛尺寸为650×650×1200mm的箱式电阻炉预先升温到700℃的发泡温度，待达到温度后保温15分钟，使炉膛温度在该温度保持稳定；后将上述变厚度三明治夹芯板放入该箱式电阻炉中均匀受热，待受热1.5min时迅速取出并冷却至室温，保留芯层发泡结构，上述步骤可参照图7执行。最终得到的厚度及密度双重变化的泡沫铝夹芯板结构如图8所示，经测量，薄区芯层泡沫铝孔尺寸平均为6.2mm，厚区芯层泡沫铝孔尺寸平均达到4.9mm，薄/厚区芯层泡沫铝相对密度分别为0.07和0.13；最后根据自己实际需求用线切割切割出所需尺寸的泡沫铝夹芯板。
Claims (8)
1.一种壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：
(1)粒度53μm的6061雾化铝合金粉末与粒度36μm的雾化TiH2发泡剂粉末在75℃温度下保温120min干燥处理后进行称重、配料，置入自制混料机中进行多小时球磨混料；
(2)将上述混合均匀粉末装于特质的纯铝包套中，施加130～180MPa的三向压力对混合粉末进行粉末密实；
(3)将带除气管的包套塞置于粉末顶部并焊接在包套上，在室温下抽取包套中的气体；
(4)将自制挤压模具置入井式炉中充分预热保温，并在挤压前对挤压模具壁均匀涂覆定量润滑剂；
(5)通过液压机对模具装置的挤压压头施加压力，温挤压出三明治夹芯块体；
(6)设定轧辊辊缝，对三明治夹芯块体进行单道次冷轧，轧至预定位置时抬起轧辊，获得具有轧向厚度变化的三明治夹芯板；
(7)将上述三明治夹芯板放入已达到预定温度的电阻炉中不断吸热，芯层发泡剂受热分解形成多孔结构，得到壁厚及孔密度连续变化的泡沫铝夹芯板。
2.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述发泡剂粉末预处理制度为在500℃～650℃温度下保温60min～150min，干燥处理为75℃温度下保温120min。
3.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述混合粉末中铝合金粉末质量分数为98.5％～99.4％，其余为发泡剂粉末，球磨混料选用Al2O3陶瓷材料的磨球，球料比为8:1，球磨时间为8小时。
4.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述粉末密实是采用四柱液压机对带包套内部粉末进行冷压密实，冷压强度为130～180MPa，压后密实度达到75％～85％。
5.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述自制温挤压模具材料为5CrMnMo，其模孔的截面形状为圆角矩形，其中矩形部分尺寸为50～200mm×15～50mm，圆角部分半径为7.5～50mm。
6.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述温挤压模具预热温度为240℃，保温时间为2小时，温挤压工作温度为240℃，温挤压装置中挤压比为5:1或9:1，挤压锥角为60°、90°、120°，温挤压过程在425吨四柱液压机上进行，温挤压出的三明治夹芯块体截面形状和尺寸与挤压模孔相同。
7.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述冷轧轧辊为四辊可逆冷轧轧机，工作辊宽度为400mm，轧辊辊缝设置与产品薄区壁厚有关，并且要同时考虑轧辊弹跳，目标位置为产品薄区轧向目标长度(ld)，ld＝轧辊外圆线切速度×轧制时间，以此通过轧制时间来判定是否轧至目标位置，后停止轧制并抬起轧辊，线切割位置为产品厚区轧向目标长度。
8.根据权利要求1所述的壁厚及芯层孔密度连续变化泡沫铝夹芯板的制备方法，其特征在于：所述电阻炉为箱式电阻炉，设定温度为620℃～700℃，保温时间为30秒～8分钟。
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