泡沫铝芯夹心板的制备及泡沫孔的研究.pdf

第 2 7 卷第 5 期东北大学学报( 自然科学版) VOI. 27,NO . 5
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文章编号:1005-3026(2006)05-0517-03
泡沫铝芯夹心板的制备及泡沫孔的研究
张敏,祖国胤,姚广春,段水亮
(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110004)
摘要:提出粉末致密化方法:将粉末放在待连接的两金属板之间进行轧制连接,然后直接在
炉中进行发泡的方法· 这种方法既克服了粘结剂连接的缺点,达到了冶金结合的目的;又使工艺过
程缩短,节约了能源· 对泡沫孔的形貌特征进行了研究,并对孔壁上钛的富集和皱褶进行了分析· 研
究表明,采用粉末与钢板轧制工艺可以成功地制备出钢面板泡沫铝夹心结构;发泡过程中孔的合并
以及微孔的产生是影响孔结构的重要因素;钛颗粒在孔壁上的富集对孔的稳定性起到了一定的积
极作用;凝固过程中孔壁上产生了弯曲和皱褶现象,所以对凝固过程的控制也是很重要的·
关键词:泡沫铝;夹心结构;粉末轧制;冶金结合;孔形貌
中图分类号:T G 146 . 2 文献标识码:A
金属泡沫材料的制造工艺通常采用熔融法和粉末与混合均匀,将钢板用钢丝刷清洗干
TiH2
粉末冶金方法· 如果把金属泡沫材料作为结构件净· 将混合好的粉末置于两钢板之间进行预压后
来使用,就必须考虑到它们与其他材料的连接问轧制,轧制结合是在轧辊直径为 300 mm 的轧机
题· 连接致密金属的最普遍的方法是焊接· 但对于上进行的· 轧制压下量在 60 ~ 70 之间· 然后
金属泡沫材料来说焊接存在很大困难,因为在焊放在炉中加热保温发泡,就得到泡沫铝芯夹心板·
接的过程中熔融的泡沫孔结构的凝固会使体积有其中界面处达到了界面冶金结合的目的· 对泡沫
所减小· 在大多数的金属蜂窝结构中使用粘结剂芯中孔结构进行了讨论,并对其泡沫孔壁进行了
和焊料进行连接,在此种连接方法中,粘结剂的研究· 孔结构通过光学显微镜进行观察,而孔壁通
连接强度控制了整个蜂窝结构的力学性能· 但粘过电子探针进行观察·
结剂连接只适合于低温应用,在高温下就会出现
表 1 铝硅钙合金粉的化学成分
老化的现象,给其应用带来很大的障碍[1] 此种
· Table position of Al-si-Ca alloy powder
化学元素
连接方法对泡沫铝来说同样具有这种缺点· 此外, AI Fe Zn Si ca Mn Mg
传统的工艺方法几乎都是先进行泡沫铝裸板的制! "82 . 88 0 . 3 0 . 01 12 . 5 2 . 0 ~ 4 . 0 0 . 01 0 . 3
造,然后对面板与泡沫铝进行连接,工艺比较繁
试验结果及分析
琐· 本研究的目的就是开发一种制备泡沫铝夹心 2
板的新方法本试验提出粉末致密化方法[2,3]:将
· 2 .1 夹心板结构和孔微观形貌特征
粉末置于待连接的两金属之间进行轧制连接然后