泡沫铝如何与材料连接?
粘接方法是将泡沫铝和面板粘在一起,属于物理连接方法,工艺简单,产品精度也较高。但在粘接前,泡沫铝和面板的表面清洗过程相对复杂,粘合剂耐高温,耐腐蚀性差,结合强度相对较低,限制了该方法的发展。与粘接方法相比,焊接方法的界面结合强度得到了有效的提高。目前,钻焊法和激光焊接的研究较多。
钎焊法是目前研究较多的泡沫铝夹芯材料的焊接方法。该方法的关键在于钎焊材料的选择和泡沫铝表面氧化膜的去除。由于其与泡沫铝母材之间的电极电位差,钎焊接头容易发生电化学腐蚀,接头耐热性差,强度低。王辉等使用氮气保护来提高钎焊接头的强度。研究结果表明,界面没有形成连续的膜层,而是由端细孔边缘的接触点组成。Zn-Al-Cu合金作为钻孔材料,由于焊接具有一定的去膜功能,可避免使用钻机造成的腐蚀问题;机械刮擦1铺设,焊接超声振动,可使钎焊布均匀填充孔隙,最终制作钎焊材料和铝板、钎焊材料和泡沫铝冶金夹芯板。陈楠楠等使用铜箔-铝片-铜箔复合层作为中间层,优化了焊接温度,均匀填充孔隙,最终制作了焊接材料和铝板、钎焊材料和泡沫铝冶金的夹芯板。陈楠楠等。宋玉峰使用Al-Si基合金作为钎焊材料,纯铝板作为面板,通过钎焊泡沫铝夹芯板,利用正交试验检查焊接温度、时间和退火工艺对夹芯板性能的影响,最佳工艺参数为:焊接温度为640℃,时间为15min,400℃下应力退火30min;此外,比较了400℃下钎焊法和粘合法样品的故障,表明高温下的焊接法稳定性优于粘合法。
激光焊接是将高强度、高能量的激光束辐射到金属表面,熔化后连接在一起的一种方法。该方法的优点是焊接后工件变形小,生产效率高,可实现连续生产。张迪等将6061铝合金添加到孔隙率为70%的泡沫铝和面板之间,用激光束的热量熔化6061铝合金并渗透到泡沫铝的孔中,从而实现更好的焊接。焊接接头的抗拉强度为2.97MPa,接近泡沫铝的强度。然而,在激光焊接过程中,由于泡沫铝中孔隙壁的反射和孔隙空间的限制,泡沫铝母材对激光能量的吸收有限。在高温热源的作用下,泡沫铝内部的孔隙可能会因吸热熔化而坍塌,形成密实结构的宽焊缝区域。激光焊接仍处于早期探索阶段,离工业生产还有很长的研究道路要走。
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