CN1410200A - 包套轧制法制备泡沫金属夹层板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泡沫金属夹层板及其制备方法，属于多孔泡沫金属材料领域。采用金属粉末包套轧制、发泡的方法，控制粉末与发泡剂配比、粒度，在充分混合均匀的条件下进行包套冷轧，再进行热轧致密化后得到生坯，生坯进行发泡处理即得到泡沫金属夹层板。该技术所需设备条件简单，能实现泡沫金属夹层板的净成型和规模化生产，所制备的夹层板泡沫金属芯与金属板的结合强度高，并具有高的比刚度、消音、减振、保温绝热等特性。
Description
一、技术领域
该发明涉及一种泡沫金属夹层板(表面为金属板，芯部为泡沫金属的板材)及其制备方法，属于多孔泡沫金属材料领域。
二、背景技术
泡沫金属夹层板具有轻量、高比钢度、消音、减震、保温、绝热等特性，在建筑、装饰、航空、船舶、消音减震器、体育用品等领域都有巨大的市场潜力。目前，公知的泡沫金属夹层板的制备过程是先通过以下两种方法(1)粉末轧制获得粉末板，粉末板再与金属板复合后进行发泡而得；(2)用其他方法获得的泡沫金属加工为板材，再与金属板进行连接而得。该两种方法都存在：(1)制备工艺周期长；(2)泡沫金属与金属板的结合不理想的两个缺陷。
三、发明内容
1、目的
本发明的目的是采用金属粉末包套轧制、发泡的方法实现泡沫金属夹层板的净成型，并可提高泡沫金属芯与金属板的结合强度，简化工艺流程。制品技术指标为：夹层板泡沫板厚度：3-50毫米，面板厚度：0.1-2毫米，界面结合：冶金结合，芯部孔径：0.1～5mm，芯部孔隙率：40～80％。
2、技术方案
(1)工艺
图1是本发明的工艺流程图。
泡沫金属夹层板是一种三层结构的复合板材，其芯部为泡沫金属、两个外表面为金属板。本发明的工艺过程为：退火后的金属粉末与发泡剂进行均匀混合，用金属板将该粉料混合物进行包套，用包套轧制的方法进行冷轧，再进行热轧致密化，将轧制后的生坯加热发泡后，得到要求的整体型金属夹层板。
(2)设备
1)退火炉；
2)混料设备，如球磨机；
3)普通冷、热轧机；
4)普通加热炉。
(3)技术条件
1)金属粉：铝合金、铜合金粉末中的一种；
2)金属板：纯铝、纯铜及普通低碳钢板中的一种；
3)发泡剂：氢化钛、碳酸钙中的一种；
4)金属粉末的退火：依照常规金属粉末退火技术条件进行；
5)金属粉及发泡剂粒度：100-500目；
6)发泡剂比例(占混合粉料总量的质量百分比)：氢化钛0.5-3％，碳酸钙0.8-5％；
7)混合条件(用球磨机时)：球料比1∶1-3∶1，转速50-300转/分钟，混合时间10-200分钟；
8)包套：金属板搭接长度5-20毫米；
9)冷轧：压力10-50吨，压下量20-60％，轧制速度1-20米/分；
10)热轧致密化：压力10-50吨，压下量20-60％，轧制速度1-30米/分，热轧温度：金属粉末熔点的0.5-0.8倍；
11)发泡条件：发泡温度，高于金属粉熔点20-200度；发泡时间5-30分
3、与公知技术相比，本发明具备的优点及积极效果
(1)可以一次性短流传地获得金属板与泡沫金属结合强度高的泡沫金属夹层板；
(2)所需设备条件简单，能实现规模化生产。
四、附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
五、具体实施方式
实施例一：
AlSi6铝合金粉退火后，过200目分样筛后，与同样粒度的氢化钛(用量为占粉料混合物总质量的2％)在球磨机中混合均匀(球料比1∶1，转速100转/分钟)，厚度为0.8毫米的纯铝板表面打磨后，与金属粉和氢化钛的混合物进行包套(套高15毫米)，冷轧至5毫米厚，后在450℃的温度下进行热轧(30％压下量)至3.5毫米，在620℃温度下发泡10分钟，可获得厚度15-17毫米，表面层厚度0.6毫米，孔径0.8-2毫米，孔隙率60％-70％的铝-多孔泡沫铝夹层板。
实施例二：
6061铝合金粉退火后，过300目分样筛后，与同样粒度的氢化钛(用量为占粉料混合物总质量的2％)在球磨机中混合均匀(球料比1∶1，转速120转/分钟)，厚度为0.6毫米的纯铜板表面打磨后，与金属粉和氢化钛的混合物进行包套(套高15毫米)，冷轧至5毫米厚，后在500℃温度下进行热轧(30％压下量)至3.5毫米，在680度的温度下发泡12分钟，可获得厚度15-17毫米，表面层厚度0.5毫米，孔径1-3毫米，孔隙率60％-80％的铜-多孔泡沫铝夹层板。
实施例三：
H68铜合金粉退火后，过200目分样筛后，与同样粒度的碳酸钙(用量为占粉料混合物总质量的3％)在球磨机中混合均匀(球料比1∶1，转速100转/分钟)，厚度为0.6毫米的Q235钢板表面打磨后，与金属粉和碳酸钙的混合物进行包套(套高15毫米)，冷轧至5毫米厚，后在700℃温度下进行热轧(30％压下量)至3.5毫米，在1000℃温度下发泡8分钟，可获得厚度15-17毫米，表面层厚度0.5毫米，孔径0.3-0.6毫米，孔隙率60％-80％的钢-多孔泡沫铜夹层板。
Claims (3)
1、一种包套轧制法制备泡沫金属夹层板，退化后的金属粉末与发泡剂混合均匀，用金属板将该粉料混合物进行包套，包套后进行冷轧，然后进行热轧致密化得到生坯，将生坯加热发泡，得到泡沫金属夹层板，其特征在于：
(1)金属粉是铝合金、铜合金粉末；
(2)金属板为纯铝、纯铜及普通低碳钢板；
(3)发泡剂是氢化钛、碳酸钙；
(4)金属粉及发泡剂粒度为100-500目；
(5)发泡剂比例(占混合粉料总量的质量百分比)为0.5-5％；
(6)在混料机中充分混匀；
(7)包套：金属板搭接长度5-20毫米；
(8)冷轧：压力10-50吨，压下量20-60％，轧制速度1-20米/分钟；
(9)热轧致密化：压力10-50吨，压下量20-60％，轧制速度1-30米/分钟，热轧温度：金属粉末熔点的0.5-0.8倍；
(10)发泡条件：发泡温度，高于金属粉熔点20-200℃，发泡时间5-30分。
2、根据权利要求1所述的制备泡沫金属夹层板的方法，其特征是：金属粉末是AlSi6铝合金粉、6061铝合金粉、H68铜合金粉。
3、根据权利要求1所述的制备泡沫金属夹层板的方法，其结构特征是：用球磨机混料，其球料比为1∶1～3∶1，转速50-300转/分，时间10-200分。
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