RU2751197C1

RU2751197C1 - Method for manufacturing an industrial large-sized multilayer panel made of foam aluminum

Info

Publication number: RU2751197C1
Application number: RU2020134153A
Authority: RU
Inventors: Го инь ЦЗУ; Си СУНЬ; Пэн ХУАН; Чжи ган ЛИ; Чжао кэ ВАН; Дун юй ФАН; Цянь цзинь ЦЗЭН; Нань дин ХАНЬ
Original assignee: Нортистерн Юниверсити
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2021-07-12
Also published as: WO2019223022A1; CN108705084A; CN108705084B

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of large-sized multilayer panels made of foam aluminum. It can be used in light structures of the aerospace industry, communications and transport, in sound-absorbing structures in urban construction objects and engine deflectors, elements for preventing collisions of vehicles, chassis of armored vehicles. Uniform mixing of aluminum or aluminum alloy powders, silicon, copper, magnesium, zinc-copper-nickel alloy, foaming agent in the form of titanium powder hydride to obtain an inner layer powder is performed, containing, weight percentage: 5-10 Si, 1-8 Mg, 1-6 Cu, no more than 2 Zn, 0.5-2 foaming agent, the rest is Al. A tubular cavity with a width of 40-1200 mm and a wall thickness of 2-8 mm is formed from pipe or panel materials made of aluminum alloys of the 3000 series or 6000 series. The inner surface of the tubular cavity is washed sequentially with alkali, acid and water. The powder of the inner layer is placed in the cavity and it is sealed. Cold rolling is performed in 3-7 passes with the degree of compression at each pass is 3-8%. Sintering of billet materials is carried out at a temperature of 400-500°C for 1-5 hours, hot rolling of sintered blanks at an initial rolling temperature of 400-480°C, the finishing rolling temperature is 385-450°C and the total degree of compression is 40-70%. Then the hot-rolled panel blanks are heat-treated at 400-500°C for 1-5 hours, the edges are cut off and foaming is performed by heating to 570-620°C and holding for 15-60 minutes.EFFECT: burning is prevented due to low-temperature foaming and the physical properties of the cover layer are improved.10 cl, 6 dwg

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The field of technology to which the invention relates

[001] Настоящее изобретение относится к способу изготовления слоистых композиционных материалов, в частности, способу изготовления промышленной крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия.[001] The present invention relates to a method for manufacturing laminated composite materials, in particular, a method for manufacturing an industrial large-size sandwich panel made of foam aluminum.

2. Уровень техники2. State of the art

[002] По сравнению с обычным металлическим материалом, многослойная панель из пеноалюминия, применяемая в качестве нового пористого композиционного материала, обладает многими уникальными физическими свойствами, в частности, малой массой, высокой удельной жесткостью, высокой удельной прочностью, хорошими энергопоглощающими и звукопоглощающими свойствами, а также хорошей способностью к экранированию электромагнитного излучения. Благодаря специальной конструкции и сборке, материал можно использовать в качестве материала, сочетающего в себе структурные и функциональные преимущества, обладающего высокой потребительской ценностью и большими перспективами применения в легких конструкциях аэрокосмической отрасли, коммуникаций и транспорта, в звукопоглощающих конструкциях в объектах городского строительства и дефлекторах двигателей, элементах для предупреждения столкновений транспортных средств, шасси бронированных машин и других отраслях благодаря способности к поглощению энергии; в последние годы уделяется все больше внимания к многослойным панелям из пеноалюминия, и технологии их производства углубляются и развиваются.[002] Compared with conventional metal material, the aluminum foam sandwich panel used as a new porous composite material has many unique physical properties, in particular, low weight, high specific stiffness, high specific strength, good energy absorption and sound absorption properties, and also good electromagnetic shielding ability. Thanks to its special design and assembly, the material can be used as a material that combines structural and functional advantages, has a high consumer value and great prospects for use in lightweight structures in the aerospace industry, communications and transport, in sound-absorbing structures in urban construction facilities and engine deflectors. elements for preventing collisions of vehicles, chassis of armored vehicles and other industries due to the ability to absorb energy; in recent years, more and more attention has been paid to sandwich panels made of foam aluminum, and the technologies for their production are deepening and developing.

[003] В настоящее время для подготовки внутреннего слоя и покровных слоев многослойной панели из пеноалюминия используют два основных вида соединения, а именно адгезионное и металлургическое соединение. Покровный слой соединяют с внутренним слоем синтетическим клеем; этот способ прост и экономичен, но имеет некоторые очевидные недостатки, а именно низкую прочность межфазной связи, быстрое старение и чувствительность к высоким температурам; кроме того, клейкий слой токсичен при разложении, что значительно ограничивает область применения. Поэтому в настоящее время основным направлением разработки становится покровный слой, соединенный с внутренним слоем металлургическим соединением.[003] Currently, two main types of bonding are used to prepare the inner layer and cover layers of an aluminum foam sandwich panel, namely, adhesive bonding and metallurgical bonding. The cover layer is bonded to the inner layer with synthetic glue; this method is simple and economical, but has some obvious disadvantages, namely, low interfacial bond strength, rapid aging and sensitivity to high temperatures; in addition, the adhesive layer is toxic during decomposition, which significantly limits the scope of application. Therefore, at present, the main direction of development is the cover layer, connected to the inner layer by a metallurgical joint.

[004] Для реализации металлургического соединения внутреннего слоя и покровного слоя технологию производства постоянно совершенствуют. Например, согласно китайскому патенту CN104960270A, после обработки поверхности на нагревательную платформу определенной температуры параллельно укладывают материал панели из пеноалюминия, характеризующийся соответствующей плотностью, пористостью, толщиной и изготовленный методом вспенивания расплава; после нагрева стороны материала панели из пеноалюминия, соприкасающейся с нагревательной платформой, до определенной температуры, другую сторону материала панели из пеноалюминия подвергают прессованию, при этом нагреваемая сторона деформируется с образованием поверхностного слоя, подобного покровному слою; затем вышеупомянутые операции повторяют с другой стороны, в результате чего получают многослойную конструкцию. В данном способе получают готовую многослойную конструкцию из пеноалюминия, однако полученный покровный слой имеет недостатки, в частности, низкую прочность и плохое качество поверхности, кроме того, данная многослойная конструкция из пеноалюминия легко разрушается в процессе сжатия.[004] To realize the metallurgical bonding of the inner layer and the cover layer, the production technology is constantly being improved. For example, according to Chinese patent CN104960270A, after surface treatment, a foam aluminum panel material of appropriate density, porosity, thickness and produced by melt blowing is laid in parallel on a heating platform of a certain temperature; after heating the side of the material of the aluminum foam panel in contact with the heating platform to a certain temperature, the other side of the material of the foam aluminum panel is pressed, and the heated side is deformed to form a surface layer like a cover layer; then the above operations are repeated on the other side, resulting in a multi-layer structure. In this method, a finished multilayer structure of foam aluminum is obtained, however, the resulting cover layer has disadvantages, in particular, low strength and poor surface quality, in addition, this multilayer structure of foam aluminum is easily destroyed during compression.

[005] В частности, китайский патент CN106735245A раскрывает способ изготовления многослойной панели из пеноалюминия методом порошковой металлургии. Данный способ заключается в том, что для верхнего покровного слоя и нижнего покровного слоя используют технологический способ формования из порошка, порошок равномерно укладывают по схеме: порошок покровного слоя-порошок внутреннего слоя-порошок покровного слоя, предварительно сформованные заготовки прессуют на прессе, затем нагревают и выполняют вспенивание, после чего формируют многослойную конструкцию из пеноалюминия. В данном способе порошок покровного слоя панели и порошок внутреннего слоя соединяют металлургическим соединением, однако сложность операции относительно высока, способ не может быть использован для изготовления крупногабаритных многослойных панелей вследствие ограничений по исполнению пресс-форм и другого оборудования, а точную толщину, плоскостность и прочность покровного слоя трудно гарантировать.[005] Specifically, Chinese patent CN106735245A discloses a method for manufacturing an aluminum foam sandwich panel by powder metallurgy. This method consists in the fact that a technological method of molding from powder is used for the upper cover layer and the lower cover layer, the powder is evenly placed according to the scheme: the powder of the cover layer - the powder of the inner layer - the powder of the cover layer, the preforms are pressed on a press, then they are heated and foaming is performed, after which a multi-layer structure of foam aluminum is formed. In this method, the powder of the cover layer of the panel and the powder of the inner layer are joined by a metallurgical joint, however, the complexity of the operation is relatively high, the method cannot be used for the manufacture of large-sized multi-layer panels due to limitations on the execution of molds and other equipment, but the exact thickness, flatness and strength of the cover layer is difficult to guarantee.

[006] Дж. Банхарт раскрыл способ изготовления многослойной панели из пеноалюминия с характеристиками 1×2 м методом порошковой металлургии в документе «Многослойные панели из пеноалюминия: производство, металлургия и применение», при этом используется метод порошковой металлургии. Технологический способ заключается в том, что сначала в достаточной мере смешивают базовый алюминиевый порошок, вспенивающий агент и некоторые добавки, после чего их предварительно прессуют для получения компактных предварительно сформованных заготовок внутреннего слоя; далее выбирают подходящие панельные материалы; в-третьих, после выполнения в определенной степени механического сцепления покровного слоя и внутреннего слоя путем сочетания холодной прокатки и горячей прокатки, покровный слой и внутренний слой помещают в печь для вспенивания; и заключительно, предварительно сформованные заготовки нагревают до температуры 670-705°C и выдерживают некоторое время в нагретом состоянии, после чего охлаждают, получая композитные материалы для многослойных панелей из пеноалюминия. Способ отличается сложными технологическими процедурами и высокой осуществимостью, и в настоящее время имеет большое значение в производстве промышленных многослойных панелей из пеноалюминия. В силу промышленной тайны и иных схожих причин в Китае не реализуется крупномасштабное производство крупногабаритных изделий из многослойных панелей из пеноалюминия с использованием металлургии для межфазных соединений.[006] J. Banhart disclosed a powder metallurgy method for making a 1 × 2 m aluminum foam sandwich panel in Aluminum Foam Sandwich Panels: Manufacturing, Metallurgy and Applications, using a powder metallurgy method. The technological method consists in the fact that first, the base aluminum powder, the blowing agent and some additives are sufficiently mixed, after which they are pre-compressed to obtain compact preforms of the inner layer; then select suitable panel materials; third, after performing a certain degree of mechanical adhesion of the cover layer and the core layer by a combination of cold rolling and hot rolling, the cover layer and the core layer are placed in a foaming oven; and finally, the preforms are heated to a temperature of 670-705 ° C and kept in a heated state for some time, after which they are cooled to obtain composite materials for sandwich panels of aluminum foam. The method is characterized by complex technological procedures and high feasibility, and is currently of great importance in the production of industrial sandwich panels from foam aluminum. Due to industrial secrets and other similar reasons, large-scale production of large-sized products from multi-layer aluminum foam panels using metallurgy for interphase connections is not implemented in China.

[007] По результатам тщательного анализа авторы изобретения могут обнаружить, что способ изготовления многослойных панелей из пеноалюминия, раскрытый Дж. Банхартом и др., имеет следующие недостатки: почти все известные покровные слои из сплавов на основе алюминия вызывают пережигание при высокой температуре вспенивания (выше 630°C), что неизбежно значительно ухудшает свойства покровного слоя и значительно снижает практическую применимость и потребительскую ценность многослойной панели из пеноалюминия в качестве конструкционного материала. Степень потерь при горении покровного слоя можно снизить путем сокращения времени вспенивания, однако вместе с увеличением скорости возрастания температуры, ограничиваемого теплопередачей, неизбежно увеличивается температурный градиент в изделиях, что приводит к различным временным характеристикам процесса вспенивания и затрудняет обеспечение стабильности и равномерности роста ячеек. Кроме того, ускоренное вспенивание невыгодно с точки зрения контроля производства, так как снижает постоянство качества продукции. Поэтому разработка крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия с использованием металлургии для межфазных соединений, подходящей для применения в промышленности, имеет важное значение.[007] Based on the results of careful analysis, the inventors may find that the method of manufacturing sandwich panels of aluminum foam disclosed by J. Banhart et al. Has the following disadvantages: almost all known cover layers of aluminum-based alloys cause burnout at a high foaming temperature (above 630 ° C), which inevitably significantly deteriorates the properties of the cover layer and significantly reduces the practical applicability and consumer value of a sandwich panel made of foam aluminum as a structural material. The degree of losses during combustion of the cover layer can be reduced by shortening the foaming time; however, along with an increase in the rate of temperature rise, limited by heat transfer, the temperature gradient in the products inevitably increases, which leads to different time characteristics of the foaming process and makes it difficult to ensure the stability and uniformity of cell growth. In addition, accelerated foaming is disadvantageous in terms of production control, as it reduces the consistency of product quality. Therefore, the development of a large-size sandwich aluminum foam panel using interfacial metallurgy suitable for industrial applications is important.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[008] Основной задачей настоящего изобретения, направленного на решение проблем, присущих способу изготовления многослойной панели из пеноалюминия, является разработка способа изготовления промышленной крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия. Благодаря реализации стабильного вспенивания при пониженной температуре окружающей среды и пониженной скорости возрастания температуры исходные механические свойства покровного слоя сохраняются, время вспенивания может быть достаточно продлено, процесс вспенивания протекает плавно, стабильно и медленно, управление процессом отличается удобством, а многослойная панель из пеноалюминия имеет форму плоской панели и равномерную толщину.[008] The main object of the present invention, directed to solving the problems inherent in the method of manufacturing a sandwich panel of aluminum foam, is to provide a method for manufacturing an industrial large-sized sandwich panel of aluminum foam. Due to the realization of stable foaming at a low ambient temperature and a reduced rate of temperature rise, the original mechanical properties of the cover layer are preserved, the foaming time can be sufficiently extended, the foaming process is smooth, stable and slow, the process control is convenient, and the multi-layer aluminum foam panel has a flat shape panels and uniform thickness.

[009] Для достижения поставленных целей настоящим изобретением предложен способ изготовления промышленной крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия, содержащий следующие этапы:[009] To achieve the stated objectives, the present invention provides a method for manufacturing an industrial large-size sandwich panel made of foam aluminum, comprising the following steps:

[0010] 1. Выполняют смешивание порошка алюминия/порошка алюминиевого сплава с порошком кремния, порошком меди, порошком магния, порошком сплава цинк-медь-никель и вспенивающим агентом, с добавлением или без добавления присадки, и выполняют равномерное перемешивание для получения смешанного порошка внутреннего слоя; при этом смешанный порошок внутреннего слоя содержит следующие массовые доли компонентов: 5-10% Si, 1-8% Mg, 1-6% Cu, 0-2% Zn, 0,5-2% вспенивающего агента, оставшаяся доля до 100% Al, причем вспенивающий агент представляет собой порошковый гидрид титана, присадка представляет собой частицы карбида кремния или углеродные волокна; причем если присадка представляет собой частицы карбида кремния, масса присадки меньше или равна 8% от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя; причем, если присадка представляет собой углеродные волокна, масса присадки меньше или равна 0,5% от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя;[0010] 1. Blending the aluminum powder / aluminum alloy powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder, zinc-copper-nickel alloy powder and a blowing agent, with or without the addition of an additive, and uniform mixing to obtain a mixed powder of internal layer; while the mixed powder of the inner layer contains the following mass fractions of components: 5-10% Si, 1-8% Mg, 1-6% Cu, 0-2% Zn, 0.5-2% of a blowing agent, the remaining fraction up to 100% Al, the blowing agent being powdered titanium hydride, the additive being silicon carbide particles or carbon fibers; moreover, if the additive is silicon carbide particles, the weight of the additive is less than or equal to 8% of the total weight of the mixed powder of the inner layer; moreover, if the additive is carbon fibers, the weight of the additive is less than or equal to 0.5% of the total weight of the mixed powder of the inner layer;

[0011] 2. Выбирают в качестве трубных материалов или панельных материалов алюминиевые сплавы серии 3000 или алюминиевые сплавы серии 6000; выполняют термообработку трубных материалов при 400±10°C в течение 1-3 часов, далее выполняют сплющивание прессом, и затем выполняют прокатку на прокатном стане для получения трубчатых полостей; или выполняют герметизирующую обработку на двух боковых кромках каждых двух панельных материалов, размещенных параллельно, для получения одной трубчатой полости; причем каждая трубчатая полость содержит верхнюю панель, нижнюю панель и соединительную часть между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью, каждая верхняя панель и соответствующая нижняя панель взаимно параллельны, расстояние между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью составляет 20-30 мм, и каждая трубчатая полость имеет ширину 40-1200 мм и толщину стенки 2-8 мм;[0011] 2. Select 3000 series aluminum alloys or 6000 series aluminum alloys as tubular materials or panel materials; performing heat treatment of pipe materials at 400 ± 10 ° C for 1-3 hours, then performing flattening by a press, and then performing rolling on a rolling mill to obtain tubular cavities; or performing a sealing treatment on two side edges of each of the two panel materials arranged in parallel to form one tubular cavity; wherein each tubular cavity comprises a top panel, a bottom panel, and a connecting portion between each top panel and a corresponding bottom panel, each top panel and a corresponding bottom panel are mutually parallel, the distance between each top panel and the corresponding bottom panel is 20-30 mm, and each tubular the cavity has a width of 40-1200 mm and a wall thickness of 2-8 mm;

[0012] 3. Выполняют предварительную обработку внутренней поверхности каждой трубчатой полости, во время предварительной обработки сначала выполняют щелочную промывку щелочным раствором для удаления масляных пятен, выполняют кислотную промывку кислотным раствором для удаления посторонних примесей, затем выполняют промывку водой для удаления кислотного раствора и, в заключение выполняют сушку для удаления воды;[0012] 3. Pretreating the inner surface of each tubular cavity, during pretreatment, first perform an alkaline rinse with an alkaline solution to remove oil stains, perform an acid wash with an acid solution to remove impurities, then perform a water wash to remove an acid solution, and conclusion, drying is performed to remove water;

[0013] 4. Устанавливают определение для одного конца каждой предварительно обработанной трубчатой полости как переднего конца и определение для другого конца каждой предварительно обработанной трубчатой полости как заднего конца; производят герметизацию передних концов заклепками или заваривают передние концы для герметизации и оставляют выпускные отверстия; вводят смешанный порошок внутреннего слоя в каждую трубчатую полость через соответствующий задний конец с оставлением участка 30-60 мм для герметизации на каждом заднем конце; добавляют асбест или губку в каждую трубчатую полость с соответствующего заднего конца с обеспечением накрывания асбестом или губкой смешанного порошка внутреннего слоя для предотвращения выброса смешанного порошка внутреннего слоя потоками воздуха в процессе прокатки; затем выполняют сплющивание задних концов, далее выполняют герметизацию задних концов заклепками или заваривают задние концы для герметизации, и оставляют выпускные отверстия для получения предварительно сформованных деталей, причем передний конец каждой предварительно сформованной детали является передним концом соответствующей трубчатой полости, а задний конец каждой предварительно сформованной детали является задним концом соответствующей трубчатой полости;[0013] 4. Define one end of each pre-treated tubular cavity as a front end and define the other end of each pre-treated tubular cavity as a rear end; seal the front ends with rivets or weld the front ends to seal and leave outlets; introducing the mixed inner layer powder into each tubular cavity through the respective rear end, leaving a 30-60 mm area for sealing at each rear end; adding asbestos or a sponge to each tubular cavity from the respective rear end, ensuring that the asbestos or sponge covers the mixed powder of the inner layer to prevent the mixed powder of the inner layer from being ejected by air currents during rolling; the rear ends are then flattened, the rear ends are then sealed with rivets, or the rear ends are welded to seal, and outlets are left to obtain preformed parts, the front end of each preformed part being the front end of the corresponding tubular cavity, and the rear end of each preformed part is the rear end of the corresponding tubular cavity;

[0014] 5. Выполняют 3-7 проходов холодной прокатки предварительно сформованных деталей, причем степень обжатия при каждом проходе составляет 3-8%, смешанный порошок внутреннего слоя и трубчатые полости достигают первичного уплотнения, подготавливают материалы заготовок, а направлением холодной прокатки является направление от заднего конца к переднему концу каждой предварительно сформованной детали;[0014] 5. 3-7 cold rolling passes are performed on the preformed parts, the reduction ratio in each pass being 3-8%, the mixed powder of the inner layer and the tubular cavities reach the primary compaction, the billet materials are prepared, and the cold rolling direction is from a rear end to a front end of each preformed part;

[0015] 6. Выполняют спекание материалов заготовок при температуре 400-500°C в течение 1-5 часов для получения спеченных панельных заготовок;[0015] 6. Perform sintering of preform materials at a temperature of 400-500 ° C for 1-5 hours to obtain sintered panel preforms;

[0016] 7. Выполняют горячую прокатку спеченных панельных заготовок для получения горячекатаных панельных заготовок, причем начальная температура прокатки составляет 400-480°C, температура чистовой прокатки составляет 385-450°C, а суммарная степень обжатия составляет 40-70%;[0016] 7. Perform hot rolling of the sintered panel billets to obtain hot-rolled panel billets, wherein the initial rolling temperature is 400-480 ° C, the finish rolling temperature is 385-450 ° C, and the total reduction ratio is 40-70%;

[0017] 8. Выполняют термообработку горячекатаных панельных заготовок в условиях температуры 400-500°C в течение 1-5 часов, и затем выполняют обработку обрезания кромок для удаления обрамляющих частей, подвергнутых герметизирующей обработке, с целью получения предварительно сформованных панельных заготовок; и[0017] 8. Performing heat treatment of the hot-rolled panel preforms at a temperature of 400-500 ° C for 1-5 hours, and then performing a trimming treatment to remove the framing portions subjected to sealing treatment in order to obtain preformed panel preforms; and

[0018] 9. Помещают предварительно сформованные панельные заготовки в термическую печь, выполняют нагрев до 570-620°C и выполняют вспенивающую обработку в течение 15-60 мин, и затем выполняют охлаждение воздухом до комнатной температуры с целью получения многослойных панелей из пеноалюминия.[0018] 9. Place the preformed panel blanks in a thermal furnace, heat to 570-620 ° C and perform foaming treatment for 15-60 minutes, and then air-cool to room temperature to obtain sandwich panels of foam aluminum.

[0019] Порошок алюминия/порошок алюминиевого сплава, порошок кремния и порошок магния имеют размер частиц 100-400 меш, а порошок меди, порошок сплава цинк-медь-никель и порошок гидрида титана-400-1000 меш.[0019] Aluminum powder / aluminum alloy powder, silicon powder and magnesium powder have a particle size of 100-400 mesh, and copper powder, zinc-copper-nickel alloy powder and titanium hydride powder have a particle size of 400-1000 mesh.

[0020] Размер частиц карбида кремния составляет 50-200 меш.[0020] The particle size of the silicon carbide is 50-200 mesh.

[0021] Диаметр углеродных волокон меньше или равен 100 μm, а длина углеродных волокон меньше или равна 3 мм.[0021] The diameter of the carbon fibers is less than or equal to 100 μm, and the length of the carbon fibers is less than or equal to 3 mm.

[0022] Порошок гидрида титана перед применением подвергают предварительной окислительной обработке в условиях температуры 420-520°C в течение 1-4 часов.[0022] Titanium hydride powder is subjected to preliminary oxidative treatment before use at a temperature of 420-520 ° C for 1-4 hours.

[0023] На этапе 1 перемешивание выполняют в течение 1-4 часов.[0023] In step 1, stirring is performed for 1-4 hours.

[0024] Из алюминиевых сплавов серии 3000 выбирают алюминиевые сплавы 3003, а из алюминиевых сплавов серии 6000 выбирают алюминиевые сплавы 6061 или 6063.[0024] From 3000 series aluminum alloys select 3003 aluminum alloys, and from 6000 series aluminum alloys select 6061 or 6063 aluminum alloys.

[0025] В данном способе для выполнения герметизирующей обработки на двух боковых кромках на этапе (2) используют один из следующих приемов: 1, две боковые кромки каждой верхней панели и соответствующей нижней панели изгибают соответственно, причем угол раскрытия между каждой изогнутой частью и водяным уровнем составляет 30-60 градусов, в результате чего концы двух боковых кромок каждой верхней панели и соответствующей нижней панели соприкасаются и свариваются для герметизации; 2, две боковые кромки каждой верхней панели и соответствующей нижней панели соответствующим образом дважды сгибают для образования плоского участка панели и V-образных частей на двух сторонах, после чего V-образные части каждой верхней панели и соответствующей нижней панели состыковывают для герметизации; и 3, две гибкие металлические панели помещают, соответственно, на две боковые кромки каждой верхней панели и соответствующей нижней панели, и две боковые кромки каждой верхней панели и соответствующей нижней панели сваривают соответственно с двумя гибкими металлическими панелями для герметизации, причем каждая из гибких металлических панелей изготовлена из алюминиевого сплава 1050, 1060 или 1100 и имеет толщину 3-10 мм.[0025] In this method, one of the following techniques is used to perform a sealing treatment on the two side edges in step (2): 1, the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are bent, respectively, the opening angle between each bent portion and the water level is 30-60 degrees, whereby the ends of the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are in contact and welded to seal; 2, the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are suitably folded twice to form a flat panel portion and V-shaped portions on two sides, whereupon the V-shaped portions of each top panel and the corresponding bottom panel are joined to seal; and 3, two flexible metal panels are placed, respectively, on the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel, and the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are welded respectively to two flexible metal panels for sealing, each of the flexible metal panels made of aluminum alloy 1050, 1060 or 1100 and has a thickness of 3-10 mm.

[0026] Согласно данному способу, щелочной раствор для щелочной промывки представляет собой водный раствор гидроксида натрия в концентрации 25-45 г/л и используется для смачивания трубчатых полостей в течение 10-40 мин, а кислотный раствор для кислотной промывки представляет собой соляную кислоту в массовой концентрации 30%, причем трубчатые полости после щелочной промывки помещают в кислотный раствор для смачивания до тех пор, пока поверхности трубчатых полостей не станут гладкими.[0026] According to this method, the alkaline solution for alkaline washing is an aqueous solution of sodium hydroxide at a concentration of 25-45 g / l and is used to wet the tubular cavities for 10-40 minutes, and the acidic solution for acidic washing is hydrochloric acid in mass concentration of 30%, and the tubular cavities after alkaline washing are placed in an acidic solution for wetting until the surfaces of the tubular cavities become smooth.

[0027] На этапе 4, когда передние концы или задние концы герметизированы заклепками, заклепки равномерно распределяют в направлении ширины каждой из трубчатых полостей, расстояние между каждыми двумя соседними заклепками составляет 10-100 мм, а зазоры между заклепками используются в качестве выпускных отверстий; когда передние концы или задние концы заваривают для герметизации, в качестве выпускных отверстий оставляют 3-10 непроваренных точек, причем длина каждой непроваренной точки составляет 5-8 мм.[0027] In step 4, when the front ends or rear ends are sealed with rivets, the rivets are evenly distributed in the width direction of each of the tubular cavities, the distance between each two adjacent rivets is 10-100 mm, and the rivet gaps are used as outlets; when the front ends or rear ends are welded for sealing, 3-10 uncooked spots are left as outlets, with the length of each uncooked spot being 5-8 mm.

[0028] На этапе 9, перед вспенивающей обработкой, над каждой предварительно сформованной панельной заготовкой устанавливают пресс-форму, а степень расширения внутреннего слоя предварительно сформованных панельных заготовок регулируют на уровне 300-400%.[0028] In step 9, before the foaming treatment, a mold is placed above each preformed panel blank, and the expansion ratio of the inner layer of the preformed panel blanks is controlled to 300-400%.

[0029] По сравнению с уровнем техники способ изготовления, раскрытый в настоящем изобретении, имеет следующие преимущества:[0029] Compared with the prior art, the manufacturing method disclosed in the present invention has the following advantages:

[0030] Снижена температура вспенивания и, кроме того, снижены требования к скорости нагрева. В процессе изготовления традиционной многослойной панели из пеноалюминия, для выполнения требований к скорости нагрева, температуру печи, как правило, предварительно устанавливают на 680-750°C, кроме того, необходимо устройство с более высокой эффективностью теплообмена, иначе вспенивание не удастся осуществить вследствие слишком медленного возрастания температуры. В способе изготовления, раскрытом в настоящем изобретении, используется целесообразное соотношение компонентов и обоснованная технология обработки, причем степень расширения величиной даже в 300% и выше может быть достигнута при 580°C и ниже, а скорость возрастания температуры не является одним из критических факторов, определяющих успех или неудачу вспенивания.[0030] The foaming temperature is lowered and, in addition, the requirements for the heating rate are reduced. In the process of making traditional aluminum foam sandwich panel, in order to meet the heating rate requirements, the furnace temperature is usually preset at 680-750 ° C, and a device with a higher heat exchange efficiency is needed, otherwise foaming cannot be carried out due to too slow increase in temperature. The manufacturing method disclosed in the present invention uses an appropriate ratio of components and a reasonable processing technology, and an expansion ratio of even 300% or more can be achieved at 580 ° C and below, and the rate of temperature increase is not one of the critical factors determining foaming success or failure.

[0031] Способ изготовления, раскрытый настоящим изобретением, позволяет гарантировать выгодную однородность ячеек внутреннего слоя, полный контроль процесса вспенивания в пределах фиксированного интервала температур в полутвердом/жидком состоянии, а также высокую точность регулирования температуры и малый градиент температуры в процессе вспенивания. Кроме того, способ изготовления является высоко технологичным и подходящим для промышленного производства, позволяет эффективно регулировать и контролировать технологическое окно наряду с продлением времени нагрева и снижением скорости возрастания температуры, отличается высокой стабильностью и воспроизводимостью процесса производства продукта, а также вполне подходит для крупномасштабного производства крупногабаритных многослойных панелей из пеноалюминия с промышленными характеристиками.[0031] The manufacturing method disclosed by the present invention ensures beneficial cell uniformity of the inner layer, complete control of the foaming process within a fixed semi-solid / liquid temperature range, and high temperature control accuracy and low temperature gradient during foaming. In addition, the manufacturing method is highly technological and suitable for industrial production, it allows you to effectively regulate and control the technological window along with an extension of the heating time and a decrease in the rate of temperature rise, it is characterized by a high stability and reproducibility of the product manufacturing process, and is also quite suitable for large-scale production of large-sized multilayer foam aluminum panels with industrial characteristics.

[0032] Технологические характеристики способа изготовления, раскрытого настоящим изобретением, позволяют гарантировать высокую прочность металлургического сцепления внутреннего вспененного слоя и покровных слоев, а также высокую ровность поверхности покровного слоя полученной многослойной панели. Покровный слой из алюминиевого сплава дополнительно упрочняют в процессе деформации прокаткой. Кроме того, технология позволяет реализовать низкотемпературное вспенивание, эффективно предотвратить пережигание покровного слоя в процессе вспенивания, улучшить сохранение физических свойств покровного слоя, а также эффективно использовать покровный слой из алюминиевого сплава для изготовления многослойной панели из пеноалюминия. Назначение многослойной панели из пеноалюминия не ограничивается функциональным материалом и может быть распространено на разработку легких конструкционных материалов.[0032] The technological characteristics of the manufacturing method disclosed by the present invention make it possible to guarantee high strength of metallurgical adhesion of the inner foam layer and the cover layers, as well as a high evenness of the surface of the cover layer of the obtained multilayer panel. The aluminum alloy cover layer is additionally hardened during deformation by rolling. In addition, the technology makes it possible to realize low-temperature foaming, effectively prevent burning of the cover layer during foaming, improve the preservation of the physical properties of the cover layer, and also effectively use the cover layer made of aluminum alloy for manufacturing a sandwich panel of aluminum foam. The purpose of the aluminum foam sandwich panel is not limited to the functional material and can be extended to the development of lightweight structural materials.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0033] Настоящее изобретение будет раскрыто понятным для специалистов в данной области образом в нижеследующем подробном описании предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых изображено:[0033] The present invention will be disclosed in a manner understandable to those skilled in the art in the following detailed description of a preferred embodiment with reference to the accompanying figures, which depict:

[0034] На ФИГ.1 изображена блок-схема способа изготовления промышленной крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия согласно настоящему изобретению;[0034] FIG. 1 is a flowchart of a method for manufacturing an industrial large-size sandwich panel of aluminum foam according to the present invention;

[0035] На ФИГ. 2 представлено фотоизображение внешнего вида многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;[0035] FIG. 2 is a photographic view of the appearance of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 1 of the present invention;

[0036] На ФИГ. 3 представлено фотоизображение сечения многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;[0036] FIG. 3 is a photographic view of a cross-section of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 1 of the present invention;

[0037] На ФИГ. 4 представлено фотоизображение внешнего вида многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения;[0037] FIG. 4 is a photographic view of the appearance of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 2 of the present invention;

[0038] На ФИГ. 5 представлено фотоизображение сечения многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения; и[0038] FIG. 5 is a photographic cross-sectional view of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 2 of the present invention; and

[0039] На ФИГ. 6 схематично изображено поперечное сечение трубчатых полостей (похожих на полости прямоугольного сечения) двух боковых кромок после герметизирующей обработки в нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения; при этом приемы герметизирующей обработки согласно вариантам 1, 2 и 3 осуществления показаны последовательно сверху вниз.[0039] FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of tubular cavities (similar to rectangular cavities) of two lateral edges after sealing treatment in several embodiments of the present invention; wherein the methods of sealing treatment according to embodiments 1, 2 and 3 are shown sequentially from top to bottom.

ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DISCLOSURE OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

[0040] Данное изобретение в деталях раскрыто ниже со ссылкой на варианты осуществления.[0040] The present invention is disclosed in detail below with reference to embodiments.

[0041] Степень чистоты порошка алюминия/порошка алюминиевого сплава, порошка кремния, порошка меди, порошка магния и порошка сплава цинк-медь-никель, используемого в вариантах осуществления настоящего изобретения, превышает 99%, а степень чистоты вспенивающего агента (гидрида титана (TiH₂)) превышает 99,5%.[0041] The purity of aluminum powder / aluminum alloy powder, silicon powder, copper powder, magnesium powder and zinc-copper-nickel alloy powder used in the embodiments of the present invention exceeds 99%, and the purity of the blowing agent (titanium hydride (TiH ₂ )) exceeds 99.5%.

[0042] Порошок алюминиевого сплава в вариантах осуществления настоящего изобретения содержит кремний, медь, цинк и/или магний.[0042] The aluminum alloy powder in embodiments of the present invention comprises silicon, copper, zinc and / or magnesium.

[0043] Частицы карбида кремния (SiC) и углеродные волокна в вариантах осуществления настоящего изобретения изготавливают путем дробления или нарезания закупаемого на рынке сырья.[0043] Silicon carbide (SiC) particles and carbon fibers in embodiments of the present invention are made by crushing or chopping commercially available raw materials.

[0044] Предварительную окислительную обработку гидрида титана (TiH₂) в вариантах осуществления настоящего изобретения осуществляют выдержкой в условиях температуры 480°C на воздухе в течение 2 часов.[0044] The pre-oxidative treatment of titanium hydride (TiH ₂ ) in embodiments of the present invention is carried out by holding at a temperature of 480 ° C in air for 2 hours.

[0045] Для смешивания металлических порошков в вариантах осуществления настоящего изобретения применяют объемный смеситель.[0045] A volumetric mixer is used for mixing metal powders in embodiments of the present invention.

[0046] В вариантах осуществления настоящего изобретения щелочной раствор для щелочной промывки представляет собой водный раствор гидроксида натрия (NaOH) в концентрации 25-45 г/л и используется для смачивания трубчатых полостей в течение 10-40 мин, а кислотный раствор для кислотной промывки представляет собой соляную кислоту (HCl) в массовой концентрации 30%, причем трубчатые полости после щелочной промывки помещают в кислотный раствор для смачивания до тех пор, пока поверхности трубчатых полостей не станут гладкими.[0046] In embodiments of the present invention, the alkaline wash solution is an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) at a concentration of 25-45 g / L and is used to wet the tubular cavities for 10-40 minutes, and the acidic acid wash solution is is hydrochloric acid (HCl) in a mass concentration of 30%, and the tubular cavities after alkaline washing are placed in an acidic solution for wetting until the surfaces of the tubular cavities become smooth.

[0047] Суммарная степень обжатия при холодной прокатке в вариантах осуществления настоящего изобретения меньше или равна 25%.[0047] The total cold rolling reduction in the embodiments of the present invention is less than or equal to 25%.

[0048] Если передние концы или задние концы в вариантах осуществления настоящего изобретения герметизируют с помощью заклепок, заклепки изготавливают из чистого алюминия и используют в количестве двух и более штук.[0048] If the front ends or rear ends in the embodiments of the present invention are sealed with rivets, the rivets are made of pure aluminum and used in two or more pieces.

[0049] Зазоры между заклепками в вариантах осуществления настоящего изобретения используют в качестве выпускных отверстий, при холодной прокатке выпускные отверстия деформируются и расширяются, а функция выпуска завершается.[0049] The rivet gaps in the embodiments of the present invention are used as outlets, in cold rolling, the outlets are deformed and widened, and the release function is completed.

[0050] Вариант 1 осуществления изобретения[0050] Embodiment 1 of the invention

[0051] На ФИГ. 1 изображена блок-схема способа изготовления промышленной крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия согласно настоящему изобретению. Как показано на ФИГ. 1, способ изготовления промышленной крупногабаритной многослойной панели из пеноалюминия содержит следующие этапы: [0051] FIG. 1 shows a block diagram of a method for manufacturing an industrial large-size sandwich panel made of foam aluminum according to the present invention. As shown in FIG. 1, a method for manufacturing an industrial large-sized sandwich panel made of foam aluminum contains the following steps:

[0052] Выполняют смешивание порошка алюминия с порошком кремния, порошком меди, порошком магния, порошком сплава цинк-медь-никель и вспенивающим агентом с добавлением присадки, и выполняют равномерное перемешивание для получения смешанного порошка внутреннего слоя; при этом время смешивания составляет 1 час, смешанный порошок внутреннего слоя содержит следующие массовые доли компонентов: 5% Si, 8% Mg, 1% Cu, 2% Zn, 0,5% вспенивающего агента и остальное до 100% Al, причем вспенивающий агент представляет собой порошковый гидрид титана (TiH₂), присадка представляет собой частицы карбида кремния (SiC) или углеродные волокна; причем если присадка представляет собой частицы карбида кремния, масса присадки меньше или равна 8% от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя; причем если присадка представляет собой углеродные волокна, масса присадки меньше или равна 0,5% от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя; причем порошок алюминия, порошок кремния и порошок магния имеет размер частиц 100-400 меш, порошок меди, порошок сплава цинк-медь-никель и порошок гидрида титана имеет размер частиц 400-1000 меш, а частицы карбид кремния имеют размер 50-200 меш.[0052] Mixing the aluminum powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder, zinc-copper-nickel alloy powder and an additive-added blowing agent, and uniformly mixing to obtain a mixed powder of the inner layer; the mixing time is 1 hour, the mixed powder of the inner layer contains the following mass fractions of the components: 5% Si, 8% Mg, 1% Cu, 2% Zn, 0.5% blowing agent and the rest up to 100% Al, and the blowing agent is a powdered titanium hydride (TiH ₂ ), the additive is silicon carbide (SiC) particles or carbon fibers; moreover, if the additive is silicon carbide particles, the weight of the additive is less than or equal to 8% of the total weight of the mixed powder of the inner layer; moreover, if the additive is carbon fibers, the weight of the additive is less than or equal to 0.5% of the total weight of the mixed powder of the inner layer; wherein aluminum powder, silicon powder and magnesium powder have a particle size of 100-400 mesh, copper powder, zinc-copper-nickel alloy powder and titanium hydride powder have a particle size of 400-1000 mesh, and silicon carbide particles have a size of 50-200 mesh.

[0053] Выбор труб из алюминиевого сплава 3003 размером ϕ81×75 мм в качестве трубного материала; термическая обработка трубного материала при 400±10°C в течение 1 часа с последующим сплющиванием на прессе и прокаткой на прокатном стане для получения трубчатых полостей.[0053] Selecting ϕ81 × 75mm aluminum alloy 3003 pipes as the pipe material; heat treatment of tubular material at 400 ± 10 ° C for 1 hour, followed by flattening on a press and rolling on a rolling mill to obtain tubular cavities.

[0054] Каждая трубчатая полость состоит из верхней панели, нижней панели и соединительной части между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью, каждая верхняя панель и соответствующая нижняя панель взаимно параллельны, расстояние между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью составляет 20 мм, и каждая трубчатая полость имеет ширину 105±5 мм и толщину стенки 3 мм.[0054] Each tubular cavity is composed of a top panel, a bottom panel and a connecting portion between each top panel and a corresponding bottom panel, each top panel and a corresponding bottom panel are mutually parallel, the distance between each top panel and the corresponding bottom panel is 20 mm, and each the tubular cavity has a width of 105 ± 5 mm and a wall thickness of 3 mm.

[0055] Предварительная обработка внутренней поверхности каждой трубчатой полости, в рамках которой последовательно выполняют промывку щелочным раствором для удаления масляных пятен, промывку кислотным раствором для удаления примесей, промывку водой для удаления кислотного раствора и, наконец, сушку для удаления воды.[0055] Pretreatment of the inner surface of each tubular cavity, within which washing with an alkaline solution to remove oil stains, washing with an acid solution to remove impurities, washing with water to remove an acid solution, and finally drying to remove water are sequentially performed.

[0056] Устанавливают определение одного конца каждой предварительно обработанной трубчатой полости как переднего конца и определение другого конца каждой предварительно обработанной трубчатой полости как заднего конца; выполняют герметизацию передних концов заклепками или заваривание передних концов для герметизации с оставлением выпускных отверстий; вводят смешанный порошок внутреннего слоя в каждую трубчатую полость через соответствующий задний конец с оставлением участка 30 мм на герметизацию на каждом заднем конце; добавление асбеста в каждую трубчатую полость с соответствующего заднего конца таким образом, чтобы асбест закрывал смешанный порошок внутреннего слоя, предотвращая выброс смешанного порошка внутреннего слоя потоками воздуха в процессе прокатки; затем выполняют сплющивание задних концов и выполняют герметизацию задних концов заклепками или заваривание задних концов для герметизации с оставлением выпускных отверстий для получения предварительно сформованных деталей, причем передний конец каждой предварительно сформованной детали является передним концом соответствующей трубчатой полости, а задний конец каждой предварительно сформованной детали является задним концом соответствующей трубчатой полости.[0056] Defining one end of each pre-treated tubular cavity as a front end and defining the other end of each pre-treated tubular cavity as a rear end; sealing the front ends with rivets or welding the front ends to seal, leaving the outlet openings; introducing the mixed inner layer powder into each tubular cavity through the respective rear end, leaving a 30 mm area to be sealed at each rear end; adding asbestos to each tubular cavity from the respective rear end so that the asbestos covers the inner layer mixed powder, preventing the inner layer mixed powder from being ejected by air currents during the rolling process; the rear ends are then flattened and the rear ends are sealed with rivets or the rear ends are welded to seal leaving outlets to obtain preforms, the front end of each preform being the front end of the corresponding tubular cavity and the rear end of each preform being the rear the end of the corresponding tubular cavity.

[0057] Если передние концы и задние концы герметизируют с помощью заклепок, диаметр каждой заклепки составляет 4 мм, и три заклепки распределяют в направлении ширины каждой трубчатой полости.[0057] If the front ends and the rear ends are sealed with rivets, the diameter of each rivet is 4 mm, and three rivets are distributed in the width direction of each tubular cavity.

[0058] Выполнение трех проходов холодной прокатки предварительно сформованных деталей, причем степень обжатия при каждом проходе составляет 8%, смешанный порошок внутреннего слоя и трубчатые полости достигают первичного уплотнения, подготавливают заготовки, а холодную прокатку выполняют в направлении от заднего конца к переднему концу каждой предварительно сформованной детали.[0058] Performing three passes of cold rolling of the preforms, wherein the reduction rate in each pass is 8%, the mixed powder of the inner layer and the tubular cavities reach the primary compaction, the billets are prepared, and cold rolling is performed from the rear end to the front end of each preform. molded part.

[0059] Спекание заготовок при условиях температуры 480°C в течение 1 часа для получения спеченных панельных заготовок.[0059] Sintering the preforms at a temperature of 480 ° C for 1 hour to obtain sintered panel preforms.

[0060] Выполнение горячей прокатки спеченных панельных заготовок для получения горячекатаных панельных заготовок, причем начальная температура прокатки составляет 460°C, температура чистовой прокатки составляет 420°C, а суммарная степень обжатия составляет 40%.[0060] Performing hot rolling of sintered panel billets to obtain hot-rolled panel billets, wherein the initial rolling temperature is 460 ° C, the finish rolling temperature is 420 ° C, and the total reduction ratio is 40%.

[0061] Выполнение термообработки горячекатаных панельных заготовок в условиях температуры 470°C в течение 1 часа и затем выполнение обработки обрезки кромок для удаления обрамляющих деталей, подвергнутых герметизирующей обработке, с целью получения предварительно сформованных панельных заготовок.[0061] Performing a heat treatment of the hot-rolled panel preforms at a temperature of 470 ° C for 1 hour and then performing a trimming treatment to remove the sealing-treated framing parts to obtain preformed panel preforms.

[0062] Помещение предварительно сформованных панельных заготовок в нагревательную печь, размещение пресс-формы над каждой из предварительно сформованных панельных заготовок и регулирование степени расширения внутреннего слоя каждой предварительно сформованной панельной заготовки на уровне в 300%; затем выполнение нагрева до 570°C, выполнение вспенивающей обработки в течение 60 мин, и затем выполнение охлаждения воздухом до комнатной температуры для получения многослойных панелей из пеноалюминия.[0062] Placing the preformed panel blanks in a heating furnace, placing a mold over each of the preformed panel blanks, and adjusting the expansion ratio of the inner layer of each preformed panel blank to 300%; then performing heating to 570 ° C, performing foaming treatment for 60 minutes, and then performing air cooling to room temperature to obtain aluminum foam sandwich panels.

[0063] На ФИГ. 2 представлено фотоизображение внешнего вида многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения, а на ФИГ. 3 представлено фотоизображение внешнего вида сечения многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Как показано на ФИГ. 2 и 3, поверхности многослойной панели из пеноалюминия не вызывают явления пережигания.[0063] FIG. 2 is a photographic view of the external appearance of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 3 is a photographic view of an external cross-sectional view of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2 and 3, the surfaces of the aluminum foam sandwich panel do not induce burnout phenomena.

[0064] Вариант 2 осуществления изобретения[0064] Embodiment 2

[0065] В варианте 2 осуществления изобретения способ аналогичен варианту 1 осуществления изобретения, за исключением следующего:[0065] In Embodiment 2, the method is similar to Embodiment 1, except for the following:

[0066] (1) Выполняют смешивание порошка алюминия с порошком кремния, порошком меди, порошком магния и вспенивающим агентом, добавление присадки и выполняют равномерное перемешивание для получения смешанного порошка внутреннего слоя; при этом время перемешивания составляет 2 часа, смешанный порошок внутреннего слоя содержит следующие компоненты в массовых процентах: 10% Si, 1% Mg, 6% Cu, 2% вспенивающего агента и остальное до 100% Al, присадка представляет собой углеродные волокна в количестве 0,5% от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя, причем диаметр углеродных волокон меньше или равен 100 μm, а длина-меньше или равна 3 мм.[0066] (1) Perform mixing aluminum powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder and a blowing agent, adding an additive, and performing uniform mixing to obtain a mixed powder of the inner layer; while the mixing time is 2 hours, the mixed powder of the inner layer contains the following components in mass percent: 10% Si, 1% Mg, 6% Cu, 2% blowing agent and the rest up to 100% Al, the additive is carbon fibers in the amount of 0 , 5% of the total mass of the mixed powder of the inner layer, and the diameter of the carbon fibers is less than or equal to 100 μm, and the length is less than or equal to 3 mm.

[0067] (2) Выбор труб из алюминиевого сплава 6063 размером ϕ160×152 мм в качестве трубного материала; выполнение термической обработки трубного материала при 400±10°C в течение 3 часов, затем выполняют сплющивание прессом и затем выполняют прокатку на прокатном стане для получения трубчатых полостей; причем каждая трубчатая полость состоит из верхней панели, нижней панели и соединительной части между верхней панелью и соответствующей нижней панелью, расстояние между верхней панелью и соответствующей нижней панелью составляет 30 мм, а каждая трубчатая полость имеет ширину 210±10 мм и толщину стенки 4 мм.[0067] (2) Selection of ϕ160 × 152mm aluminum alloy 6063 pipes as the pipe material; performing heat treatment of the pipe material at 400 ± 10 ° C for 3 hours, then performing flattening with a press, and then performing rolling on a rolling mill to obtain tubular cavities; wherein each tubular cavity consists of a top panel, a bottom panel and a connecting portion between the top panel and the corresponding bottom panel, the distance between the top panel and the corresponding bottom panel is 30 mm, and each tubular cavity has a width of 210 ± 10 mm and a wall thickness of 4 mm.

[0068] (3) Выполняют введение смешанного порошка внутреннего слоя с оставлением участка длиной 40 мм для герметизации и добавляют в трубчатые полости с задних концов губку, покрывающую смешанный порошок внутреннего слоя.[0068] (3) Introducing the inner layer mixed powder leaving a 40 mm length for sealing, and adding a sponge to the tubular cavities at the rear ends to cover the inner layer mixed powder.

[0069] (4) Сваривают передние концы и задние концы для герметизации и оставляют три непроваренных точки в качестве выпускных отверстий, причем длина каждой непроваренной точки составляет 5-8 мм.[0069] (4) The front ends and the rear ends are welded to seal, and three uncooked spots are left as outlets, with the length of each uncooked spot being 5-8 mm.

[0070] (5) Выполняют семь проходов холодной прокатки предварительно сформованных деталей, причем степень обжатия при каждом проходе составляет 3%.[0070] (5) Seven passes of cold rolling of the preformed parts are performed, with the reduction ratio in each pass being 3%.

[0071] (6) Спекают заготовки в условиях температуры 440°C в течение 5 часов.[0071] (6) The billets are sintered at a temperature of 440 ° C for 5 hours.

[0072] (7) Регулируют начальную температуру горячей прокатки на уровне 420°C, температуру чистовой прокатки на уровне 385°C и суммарную степень обжатия на уровне 70%.[0072] (7) The initial hot rolling temperature is controlled to 420 ° C, the finish rolling temperature to 385 ° C, and the total reduction ratio to 70%.

[0073] (8) Выполняют термообработку горячекатаных панельных заготовок в условиях температуры 440°C в течение 5 часов.[0073] (8) Perform heat treatment of the hot-rolled panel billets at a temperature of 440 ° C for 5 hours.

[0074] (9) Размещают пресс-форму, регулируют степень расширения внутреннего слоя каждой предварительно сформованной панельной заготовки на уровне 400%, выполняют нагрев до 620°C и затем выполняют вспенивающую обработку в течение 15 минут.[0074] (9) Position the mold, control the expansion ratio of the inner layer of each preformed panel blank to 400%, perform heating to 620 ° C, and then perform foaming treatment for 15 minutes.

[0075] На ФИГ. 4 представлено фотоизображение внешнего вида многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения, а на ФИГ. 5 представлено фотоизображение внешнего вида сечения многослойной панели из пеноалюминия, изготовленной в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения. Как показано на ФИГ. 4 и 5, поверхности многослойной панели из пеноалюминия не вызывают явление пережигания.[0075] FIG. 4 is a photographic view of the appearance of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 5 is a photographic view of an external cross-sectional view of an aluminum foam sandwich panel made in accordance with Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 4 and 5, the surfaces of the aluminum foam sandwich panel do not cause a burnout phenomenon.

[0076] Вариант 3 осуществления изобретения[0076] Embodiment 3

[0077] В варианте 3 осуществления изобретения способ аналогичен варианту 1 осуществления изобретения, за исключением следующего:[0077] In Embodiment 3, the method is similar to Embodiment 1, except for the following:

[0078] (1) Выполняют смешивание порошка алюминия с порошком кремния, порошком меди, порошком магния, порошком сплава цинк-медь-никель и вспенивающим агентом без добавления присадки, и выполняют равномерное перемешивание для получения смешанного порошка внутреннего слоя; при этом время перемешивание составляет 3 часа, смешанный порошок внутреннего слоя состоит из следующих компонентов в массовых процентах: 8% Si, 4% Mg, 3% Cu, 1% Zn, 1% вспенивающего агента и остальное до 100% Al.[0078] (1) Blending the aluminum powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder, zinc-copper-nickel alloy powder and a blowing agent without adding an additive is carried out, and mixing uniformly to obtain a mixed powder of the inner layer; while the mixing time is 3 hours, the mixed powder of the inner layer consists of the following components in mass percent: 8% Si, 4% Mg, 3% Cu, 1% Zn, 1% blowing agent and the rest up to 100% Al.

[0079] (2) Выбирают панели из алюминиевого сплава 6061 в качестве панельных материалов; выполняют герметизирующую обработку на двух боковых кромках каждых двух панельных материалов, расположенных параллельно, с образованием трубчатых полостей; причем каждая трубчатая полость состоит из верхней панели, нижней панели и соединительной части между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью, каждая верхняя панель и соответствующая нижняя панель взаимно параллельны, расстояние между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью составляет 25 мм, и каждая трубчатая полость имеет ширину 500 мм и толщину стенки 4 мм; причем способ выполнения герметизирующей обработки на двух боковых кромках содержит этапы, соответственно, изгибания двух боковых кромок каждой верхней панели и соответствующей нижней панели, с углом раскрытия между каждой изогнутой частью и водяным уровнем 45 градусов, что позволяет привести концы двух боковых кромок каждой верхней панели и соответствующей нижней панели в соприкосновение и сварить их для герметизации; причем структура показана в верхней части ФИГ. 6, изгибание выполняют в верхних позициях 1 сгиба, а сварку выполняют в позициях 2 сварки.[0079] (2) Select 6061 aluminum alloy panels as the panel materials; performing a sealing treatment on two side edges of each two panel materials arranged in parallel to form tubular cavities; wherein each tubular cavity is composed of a top panel, a bottom panel and a connecting portion between each top panel and a corresponding bottom panel, each top panel and a corresponding bottom panel are mutually parallel, the distance between each top panel and the corresponding bottom panel is 25 mm, and each tubular cavity has a width of 500 mm and a wall thickness of 4 mm; moreover, the method of performing the sealing treatment on two side edges comprises the steps of, respectively, bending the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel, with an opening angle between each curved part and the water level of 45 degrees, which allows the ends of the two side edges of each top panel to be aligned and the corresponding bottom panel in contact and weld them to seal; the structure is shown at the top of FIG. 6, the bending is performed at the upper folding positions 1 and the welding is performed at the welding positions 2.

[0080] (3) Выполняют введение смешанного порошка внутреннего слоя с задних концов с оставлением участка длиной 50 мм для герметизации.[0080] (3) Injecting the inner layer mixed powder from the rear ends, leaving a 50 mm length for sealing.

[0081] (4) Если передние концы и задние концы герметизируют заклепками, то шесть заклепок распределяют в направлении ширины каждой трубчатой полости.[0081] (4) If the front ends and the rear ends are sealed with rivets, six rivets are distributed in the width direction of each tubular cavity.

[0082] (5) Выполняют пять проходов холодной прокатки предварительно сформованных деталей, причем степень обжатия при каждом проходе составляет 5%.[0082] (5) Five passes of cold rolling of the preformed parts are performed, with the reduction ratio of each pass being 5%.

[0083] (6) Выполняют спекание заготовок в условиях температуры 450°C в течение 3 часов.[0083] (6) Sintering of the preforms was performed at a temperature of 450 ° C for 3 hours.

[0084] (7) Регулируют начальную температуру горячей прокатки на уровне 450°C, температуру чистовой прокатки на уровне 410°C и суммарную степень обжатия на уровне 60%.[0084] (7) The initial hot rolling temperature is controlled to 450 ° C, the finish rolling temperature to 410 ° C, and the total reduction ratio to 60%.

[0085] (8) Выполняют термообработку горячекатаных панельных заготовок в условиях температуры 450°C в течение 3 часов.[0085] (8) Perform heat treatment of the hot-rolled panel billets at a temperature of 450 ° C for 3 hours.

[0086] (9) Размещают пресс-форму, регулируют степень расширения внутреннего слоя каждой предварительно сформованной панельной заготовки на уровне 350%, выполняют нагрев до 600°C и затем выполняют вспенивающую обработки в течение 30 минут.[0086] (9) Position the mold, control the expansion ratio of the inner layer of each preformed panel preform to 350%, perform heating to 600 ° C, and then perform foaming treatment for 30 minutes.

[0087] Вариант 4 осуществления изобретения[0087] Embodiment 4

[0088] В варианте 4 осуществления способ аналогичен варианту 1 осуществления, за исключением следующего:[0088] In Embodiment 4, the method is the same as Embodiment 1 except as follows:

[0089] (1) Выполняют смешивание порошка алюминия с порошком кремния, порошком меди, порошком магния, порошком сплава цинк-медь-никель и вспенивающим агентом, добавляют присадку и выполняют равномерное перемешивание для получения смешанного порошка внутреннего слоя; при этом время перемешивания составляет 4 часа, смешанный порошок внутреннего слоя состоит из следующих компонентов в массовых процентах: 6% Si, 5% Mg, 4% Cu, 1,5% Zn, 1,5% вспенивающего агента и остальное до 100% Al, присадка представляет собой частицы карбида кремния в количестве 4 % от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя.[0089] (1) Perform mixing aluminum powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder, zinc-copper-nickel alloy powder and a blowing agent, add an additive and perform uniform mixing to obtain a mixed powder of the inner layer; while the mixing time is 4 hours, the mixed powder of the inner layer consists of the following components in mass percent: 6% Si, 5% Mg, 4% Cu, 1.5% Zn, 1.5% blowing agent and the rest up to 100% Al , the additive is silicon carbide particles in the amount of 4% of the total mass of the mixed powder of the inner layer.

[0090] (2) Выбирают панели из алюминиевого сплава 6061 в качестве панельных материалов; выполняют герметизирующую обработку на двух боковых кромках каждых двух панелей, расположенных параллельно, с образованием трубчатых полостей; причем каждая трубчатая полость состоит из верхней панели, нижней панели и соединительной части между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью, каждая верхняя панель и соответствующая нижняя панель взаимно параллельны, расстояние между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью составляет 30 мм, и каждая трубчатая полость имеет ширину 500 мм и толщину стенки 5 мм; при этом способ выполнения герметизирующей обработки на двух боковых кромках содержит этапы соответственно сгибания двух боковых кромок каждой верхней панели и соответствующей нижней панели дважды для образования плоского участка панели и V-образных частей на двух сторонах, делая возможным, чтобы V-образные части каждой верхней панели и соответствующей нижней панели состыковывались друг с другом, а именно, V-образная часть одной панели может быть вставлена в V-образную часть другой панели для герметизации; и при этом в структуре, показанной в средней части ФИГ. 6, выполняют однократное изгибание нижней панели в позициях 3 изгибания, затем выполняют однократное изгибание изогнутых частей с формированием V-образных частей, выполненных с возможностью состыковывания V-образных частей нижних панелей и V-образных частей верхних панелей в целях герметизации.[0090] (2) Select 6061 aluminum alloy panels as the panel materials; performing a sealing treatment on two side edges of each two panels arranged in parallel to form tubular cavities; wherein each tubular cavity is composed of a top panel, a bottom panel and a connecting portion between each top panel and a corresponding bottom panel, each top panel and a corresponding bottom panel are mutually parallel, the distance between each top panel and the corresponding bottom panel is 30 mm, and each tubular cavity has a width of 500 mm and a wall thickness of 5 mm; wherein the method of performing the sealing treatment on two side edges comprises the steps of respectively folding the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel twice to form a flat panel section and V-shaped portions on two sides, making it possible that the V-shaped portions of each top panel and the corresponding bottom panel are docked with each other, namely, the V-shaped part of one panel can be inserted into the V-shaped part of the other panel for sealing; while in the structure shown in the middle of FIG. 6, the bottom panel is bent once at the bending positions 3, then the bent portions are bent once to form V-shaped portions capable of joining the V-shaped portions of the lower panels and V-shaped portions of the upper panels for sealing purposes.

[0091] (3) Выполняют введение смешанного порошка внутреннего слоя с задних концов с оставлением участка длиной 60 мм для герметизации и добавляют в трубчатые полости с задних концов губку, покрывающую смешанный порошок внутреннего слоя.[0091] (3) Introducing the mixed inner layer powder from the rear ends leaving a 60 mm length for sealing, and adding a sponge to the tubular cavities at the rear ends to cover the mixed inner layer powder.

[0092] (4) Сваривают передние концы и задние концы в целях герметизации с оставляют пять непроваренных точек в качестве выпускных отверстий, причем длина каждой непроваренной точки составляет 5 мм.[0092] (4) The front ends and the rear ends are welded to seal, leaving five uncooked spots as outlets, each spot being 5 mm long.

[0093] (5) Выполняют четыре прохода холодной прокатки предварительно сформованных деталей, причем степень обжатия при каждом проходе составляет 6%.[0093] (5) Four passes of cold rolling of the preformed parts are performed, with the reduction ratio in each pass being 6%.

[0094] (6) Спекают заготовки в условиях температуры 450°C в течение 4 часов.[0094] (6) The billets are sintered at a temperature of 450 ° C for 4 hours.

[0095] (7) Регулируют начальную температуру горячей прокатки на уровне 430°C, температуру чистовой прокатки на уровне 400°C и суммарную степень обжатия на уровне 50%.[0095] (7) The initial hot rolling temperature is controlled to 430 ° C, the finish rolling temperature to 400 ° C, and the total reduction ratio to 50%.

[0096] (8) Выполняют термообработку горячекатаных панельных заготовок в условиях температуры 450°C в течение 4 часов.[0096] (8) Perform heat treatment of the hot-rolled panel billets at a temperature of 450 ° C for 4 hours.

[0097] (9) Размещают пресс-форму, регулируют степень расширения внутреннего слоя каждой предварительно сформованной панельной заготовки на уровне 400%, выполняют нагрев до 600°C и затем выполняют вспенивающую обработку в течение 20 минут.[0097] (9) Position the mold, control the expansion ratio of the inner layer of each preformed panel blank to 400%, perform heating to 600 ° C, and then perform foaming treatment for 20 minutes.

[0098] Вариант 5 осуществления изобретения[0098] Embodiment 5

[0099] В варианте 5 осуществления изобретения способ аналогичен варианту 1 осуществления изобретения, за исключением следующего:[0099] In Embodiment 5, the method is similar to Embodiment 1, except for the following:

[00100] (1) Выполняют смешивание порошка алюминиевого сплава с порошком кремния, порошком меди, порошком магния, порошком сплава цинк-медь-никель и вспенивающим агентом, добавляют присадку и выполняют равномерное перемешивание для получения смешанного порошка внутреннего слоя; при этом время перемешивания составляет 3,5 часа, смешанный порошок внутреннего слоя состоит из следующих компонентов в массовых процентах: 9% Si, 7% Mg, 2% Cu, 1% Zn, 1,5% вспенивающего агента и остальное до 100% Al, присадка представляет собой углеродные волокна в количестве 0,3 % от общей массы смешанного порошка внутреннего слоя.[00100] (1) Perform mixing the aluminum alloy powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder, zinc-copper-nickel alloy powder and a blowing agent, add an additive and perform uniform mixing to obtain a mixed powder of the inner layer; while the mixing time is 3.5 hours, the mixed powder of the inner layer consists of the following components in mass percent: 9% Si, 7% Mg, 2% Cu, 1% Zn, 1.5% blowing agent and the rest up to 100% Al , the additive is carbon fibers in the amount of 0.3% of the total mass of the mixed powder of the inner layer.

[00101] (2) Выбирают панели из алюминиевого сплава 6061 в качестве панельных материалов; выполняют герметизирующую обработку на двух боковых кромках каждых двух панельных материалов, размещенных параллельно, с образованием трубчатых полостей; причем каждая трубчатая полость состоит из верхней панели, нижней панели и соединительной части между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью, каждая верхняя панель и соответствующая нижняя панель взаимно параллельны, расстояние между каждой верхней панелью и соответствующей нижней панелью составляет 30 мм, и каждая трубчатая полость имеет ширину 1000 мм и толщину стенки 8 мм; причем способ выполнения герметизирующей обработки на двух боковых кромках содержит этапы размещения соответствующим образом двух гибких металлических панелей на двух боковых кромках каждой верхней панели и соответствующей нижней панели, приваривание соответствующим образом двух боковых кромок каждой верхней панели и соответствующей нижней панели к двум гибким металлическим панелям для герметизации, причем каждая из гибких металлических панелей изготовлена из алюминиевого сплава 1050 и имеет толщину 10 мм (в горизонтальном направлении); причем в структуре, показанной в нижней части ФИГ. 6, для герметизации сваривают позиции 4 сварки верхней панели и гибкие металлические панели, а также позиции 5 сварки нижних панелей и гибкие металлические панели.[00101] (2) Select 6061 aluminum alloy panels as the panel materials; performing a sealing treatment on two side edges of each two panel materials arranged in parallel to form tubular cavities; wherein each tubular cavity is composed of a top panel, a bottom panel and a connecting portion between each top panel and a corresponding bottom panel, each top panel and a corresponding bottom panel are mutually parallel, the distance between each top panel and the corresponding bottom panel is 30 mm, and each tubular cavity has a width of 1000 mm and a wall thickness of 8 mm; wherein the method of performing a sealing treatment on two side edges comprises the steps of positioning two flexible metal panels in a suitable manner on two side edges of each top panel and a corresponding bottom panel, welding in a corresponding way two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel to the two flexible metal panels for sealing , each of the flexible metal panels made of 1050 aluminum alloy and having a thickness of 10 mm (in the horizontal direction); moreover, in the structure shown in the lower part of FIG. 6, for sealing, welding positions 4 of the upper panel and flexible metal panels, as well as positions 5 of welding of the lower panels and flexible metal panels are welded.

[00102] (3) Выполняют введение смешанного порошка внутреннего слоя с задних концов с оставлением участка длиной 45 мм для герметизации.[00102] (3) Injecting the inner layer mixed powder from the rear ends, leaving a 45 mm length for sealing.

[00103] (4) Сваривают передние концы и задние концы в целях герметизации с оставлением восьми непроваренных точек в качестве выпускных отверстий, причем длина каждой непроваренной точки составляет 6 мм.[00103] (4) The front ends and the rear ends are welded to seal, leaving eight uncooked spots as outlets, with the length of each uncooked spot being 6 mm.

[00104] (5) Выполняют шесть проходов холодной прокатки предварительно сформованных деталей, причем степень обжатия при каждом проходе составляет 4%.[00104] (5) Six cold rolling passes are performed on the preformed parts, with a reduction ratio of 4% in each pass.

[00105] (6) Спекают заготовки в условиях температуры 480°C в течение 2 часов.[00105] (6) The billets are sintered at a temperature of 480 ° C for 2 hours.

[00106] (7) Регулируют начальную температуру горячей прокатки на уровне 470°C, температуру чистовой прокатки на уровне 430°C и суммарную степень обжатия на уровне 55%.[00106] (7) The initial hot rolling temperature is controlled to 470 ° C, the finish rolling temperature to 430 ° C, and the total reduction ratio to 55%.

[00107] (8) Выполняют термообработку горячекатаных панельных заготовок в условиях температуры 480°C в течение 2 часов.[00107] (8) Perform a heat treatment of the hot-rolled panel billets at a temperature of 480 ° C for 2 hours.

[00108] (9) Размещают пресс-форму, регулируют степень расширения внутреннего слоя каждой предварительно сформованной панельной заготовки на уровне 400%, выполняют нагрев до 600°C и затем выполняют вспенивающую обработку в течение 40 минут.[00108] (9) Position the mold, control the expansion ratio of the inner layer of each preformed panel blank to 400%, perform heating to 600 ° C, and then perform foaming treatment for 40 minutes.

[00109] Выше рассмотрены лишь некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, не ограничивающие объем настоящего изобретения; специалисты, обладающие знаниями о предшествующем уровне техники, могут изменять или модифицировать раскрытое выше техническое содержание, чтобы получить эквивалентный вариант осуществления соответствующих изменений; при этом любая простая модификация, эквивалентные изменения и модификации вышеописанных вариантов осуществления в соответствии с технической сущностью настоящего изобретения, не выходящие за рамки технической схемы настоящего изобретения, входят в защищаемый объем настоящего изобретения.[00109] The above are only some of the embodiments of the present invention, not limiting the scope of the present invention; those skilled in the art can change or modify the above-disclosed technical content to obtain an equivalent embodiment of the corresponding changes; however, any simple modification, equivalent changes and modifications of the above-described embodiments in accordance with the technical essence of the present invention, without departing from the technical scheme of the present invention, are included in the protected scope of the present invention.

Claims

1. A method of manufacturing a sandwich panel made of foam aluminum, comprising the following steps:

(1) uniform mixing of aluminum or aluminum alloy powder with silicon powder, copper powder, magnesium powder, zinc-copper-nickel alloy powder, titanium hydride powder blowing agent is performed to obtain a mixed powder of the inner layer containing the following components, wt% :

5-10 Si,

1-8 Mg,

1-6 Cu,

no more than 2Zn,

0.5-2 blowing agent,

the rest is Al,

moreover, during mixing, an optional additive in the form of silicon carbide particles is introduced in an amount less than or equal to 8% of the total mass of the mixed powder of the inner layer or carbon fibers in an amount less than or equal to 0.5% of the total mass of the mixed powder of the inner layer;

(2) select tubular materials from 3000 series or 6000 series aluminum alloys, heat treatment at 400 ± 10 ° C for 1-3 hours, then press flattening and rolling on a rolling mill to obtain tubular cavities, or aluminum alloy panel materials series 3000 or series 6000, perform a sealing treatment on two side edges of each two panel materials placed in parallel to obtain one tubular cavity, with each tubular cavity containing a top panel, a bottom panel and a connecting portion between each top panel and a corresponding bottom panel, which mutually parallel, with the distance between each upper panel and the corresponding lower panel being 20-30 mm, and each tubular cavity having a width of 40-1200 mm and a wall thickness of 2-8 mm;

(3) performing pretreatment of the inner surface of each tubular cavity by sequentially performing alkaline washing with an alkaline solution to remove oil stains, performing acidic washing with an acidic solution to remove impurities, performing water washing to remove the acidic solution, and finally performing drying to remove water;

(4) set the definition for one end of the pre-treated tubular cavity as the front end and define for the other end of each pre-treated tubular cavity as the back end, seal the front ends with rivets or weld the front ends for sealing and leave outlets, inject the mixed powder of the inner layer into each tubular cavity through the corresponding rear end, leaving a 30-60 mm section for sealing at each rear end, add asbestos to the tubular cavity from the corresponding rear end, ensuring that the mixed powder of the inner layer is covered with asbestos to prevent the mixed powder of the inner layer from being ejected by air currents during the process rolling, then flattening the rear ends, then sealing the rear ends with rivets or weld the rear ends for sealing, while leaving outlets to obtain preformed parts, n where the front end of each preformed part is the front end of the corresponding tubular cavity, and the rear end of each preformed part is the rear end of the corresponding tubular cavity;

(5) performing cold rolling of the preformed parts from the rear end to the front end in 3-7 passes, with the reduction ratio in each pass being 3-8%, while the mixed powder of the inner layer and the tubular cavities reach the primary seal, preparing the materials blanks;

(6) sintering of the billet materials at a temperature of 400-500 ° C for 1-5 hours to obtain sintered panel billets;

(7) performing hot rolling of sintered panel billets to obtain hot-rolled panel billets, wherein the initial rolling temperature is 400-480 ° C, the finish rolling temperature is 385-450 ° C, and the total reduction ratio is 40-70%;

(8) performing heat treatment of hot-rolled panel blanks at a temperature of 400-500 ° C for 1-5 hours, and then performing trimming processing to remove the framing portions subjected to sealing treatment in order to obtain preformed panel blanks; and

(9) placing the preformed panel blanks in a thermal furnace, heating to 570-620 ° C, and performing foaming treatment for 15-60 minutes, and then air cooling to room temperature in order to obtain sandwich panels of foam aluminum.

2. The method according to claim 1, wherein the aluminum powder or aluminum alloy powder, silicon powder and magnesium powder have a particle size of 100-400 mesh, and copper powder, zinc-copper-nickel alloy powder and titanium hydride powder have a particle size of 400-1000 mesh.

3. The method of claim 1, wherein the silicon carbide particles have a size of 50-200 mesh.

4. A method according to claim 1, wherein the diameter of the carbon fibers is less than or equal to 100 μm and the length of the carbon fibers is less than or equal to 3 mm.

5. The method according to claim 1, wherein the titanium hydride powder is subjected to preliminary oxidative treatment before use at a temperature of 420-520 ° C for 1-4 hours.

6. The method according to claim 1, wherein in step (1) the stirring is performed for 1-4 hours.

7. The method according to claim 1, wherein 3003 aluminum alloys are selected from 3000 series aluminum alloys, and 6061 or 6063 aluminum alloys are selected from 6000 series aluminum alloys.

8. A method according to claim 1, wherein the method of performing a sealing treatment on two side edges in step (2) uses one of the following techniques: 1) the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are bent, respectively, the opening angle between each bent portion and the water level is 30-60 degrees, whereby the ends of the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are in contact and welded to seal; 2) the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are suitably folded twice to form a flat panel section and V-shaped portions on two sides, whereupon the V-shaped portions of each top panel and corresponding bottom panel are joined to seal; and 3) two flexible metal panels are placed, respectively, on the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel, and the two side edges of each top panel and the corresponding bottom panel are welded respectively to two flexible metal panels for sealing, each of the flexible metal panels made of aluminum alloy 1050, 1060 or 1100 and has a thickness of 3-10 mm.

9. The method according to claim 1, wherein in step (4) the front ends or rear ends are sealed with rivets, the rivets are evenly distributed in the direction of the width of each of the tubular cavities, the distance between each two adjacent rivets is 10-100 mm, and the gaps between the rivets are used as outlets; and when the front ends or rear ends are welded for sealing, 3-10 uncooked spots are left as outlets, with the length of each uncooked spot being 5-8 mm.

10. A method according to claim 1, wherein in step (9), before foaming, a mold is placed above each preformed panel blank, and the expansion ratio of the inner layer of the preformed panel blanks is controlled at 300-400%.