钎焊工艺制备泡沫铝／铝夹芯板及其力学行为研究
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，新型材料的研究与应用逐渐成为科研领域的重要课题。
其中，泡沫铝合金作为一种轻质、高强度的材料，在汽车、航空航天、建筑等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理，为进一步优化材料性能和拓宽应用领域提供理论依据。
二、泡沫铝合金的制备与性能泡沫铝合金的制备过程主要包括熔铸、发泡、固化等步骤。
通过调整合金成分、发泡剂种类及含量、加工温度等参数，可以制备出具有不同孔隙结构、密度和力学性能的泡沫铝合金。
泡沫铝合金具有优异的力学性能，包括高比强度、高比刚度、良好的抗冲击性能等。
同时，其具有良好的吸能性能，能够在受到冲击时吸收大量能量，减少对结构的影响。
三、动态力学性能研究动态力学性能是评价材料在动态载荷下性能的重要指标。
本文采用落锤冲击试验、SHPB（分离式霍普金森压杆）试验等方法，对泡沫铝合金的动态压缩性能进行了研究。
在落锤冲击试验中，通过改变冲击速度和试样尺寸，观察泡沫铝合金在动态载荷下的应力应变响应。
结果表明，泡沫铝合金在受到冲击时，能够迅速发生变形并吸收大量能量。
在SHPB试验中，通过测量试样的应力波传播速度和应变率，进一步揭示了泡沫铝合金的动态力学行为。
四、吸能机理研究泡沫铝合金的吸能机理主要与其独特的孔隙结构和能量吸收能力有关。
在受到冲击时，泡沫铝合金的孔隙结构能够有效地分散冲击能量，使材料发生塑性变形，从而吸收大量能量。
此外，材料的能量吸收能力还与其微观结构、力学性能等因素密切相关。
通过对比不同孔隙结构、密度和成分的泡沫铝合金的吸能性能，发现孔隙结构和密度对材料的吸能性能具有显著影响。
适当的孔隙结构和密度可以使材料在保证一定强度的基础上，提高吸能性能。
此外，合金成分的优化也可以进一步提高材料的吸能性能。
五、结论本文通过对泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理的研究，得出以下结论：1. 泡沫铝合金具有优异的动态力学性能和吸能性能，能够在受到冲击时迅速发生变形并吸收大量能量。
科研创新(泡沫铝夹层板制备研究)概要
科研创新姓名: quanmuyi 学号 : 00000000 学院:材料科学与工程专业:材料成型及控制科研题目:泡沫铝及夹层板制备研究指导教师:二 O 一一年三月徐州1.泡沫铝1.1泡沫铝概述泡沫铝是在纯铝或铝合金中加入添加剂后,经过发泡工艺而成,同时兼有金属和气泡特征, 是一种多空隙低密度的新型多功能材料。
它具有密度小、高吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、抗腐蚀、隔音降噪、导热率低、电磁屏蔽性高、耐候性强、有过滤能力、易加工、易安装、成形精度高、可进行表面涂装等特点。
因此,应用领域十分广泛。
早在 1948年美国人 Sosnik就提出了用汞在铝中气化发泡制备泡沫铝的方法 ,随后 Ellist于 1951年成功地制备出泡沫铝。
20世纪 60年代美国 Ethyl公司成为研制泡沫铝的科研中心基地。
但由于发泡工艺与泡的尺寸很难控制, 一直没有得到发展。
直到 20世纪 80年代中期以后, 才取得长足进展, 开发出一些有工业价值的工艺:1991年 ,日本九州工业金属研究所开发出泡沫铝工业化生产工艺。
1999年 ,第一届世界泡沫金属学会议在德国不来梅顺利召开 ,重点是关于泡沫铝的制造和应用。
随后 ,世界泡沫金属学术会每隔两年召开一次 ,泡沫金属已发展成为一门重要的学科和技术领域 [1]。
目前 ,在泡沫铝研究方面加拿大、美国和日本处于世界领先地位其中日本的研究进展速度最快 ,不仅将泡沫铝投入了生产并进入了实际应用阶段。
国内自 80年代中期开始进行泡沫金属材料的研究 ,经过 20多年的探索和研究 ,东南大学、东北大学、中国科学院、北京科技大学、昆明理工大学等多家机构都先后做过许多研究。
在泡沫金属制备方面 ,国内对发泡法和渗流法研究得较多且基本赶上国外发达国家水平 ,只是对连续生产方法的研究还属空白 ,仍然有待开发 ,从而扩大泡沫金属的实际应用。
由于泡沫铝具有优异的物理性能、化学性能、力学性能与可回收性能等,被认为是一类很有开发前途的工程材料, 有着广泛的应用前景, 特别在在建筑、交通运输、机械、电子、通讯和军工等行业具有广泛应用前景。
泡沫铝资料
陈楠楠，凤仪，陈杰，李斌. 泡沫铝接触反应钎焊工艺及性能,焊接学报.1 试验方法1．1 试验材料焊接试验所用母材为试验室自制的纯铝开孔泡沫铝，孔隙率为65%．中间层材料包括: 厚度为0. 01 mm 的铜箔和厚度为0．4 mm 的纯铝片．1．2 试验过程采用机械切割将泡沫铝加工成尺寸为25 mm ×25 mm ×20 mm 的矩形块，并将铜箔与铝片剪成25mm ×20 mm 的矩形片．对泡沫铝矩形块待焊面、铝片和铜箔正反面采用砂纸进行打磨，以保证焊接接触面平整并去除表面氧化层，之后采用丙酮对材料进行多次超声清洗后吹干备用．按照泡沫铝块，铜箔，铝片组装成待焊接试样，用自制夹具装夹固定，如图1 所示．将装夹后的待焊试样放入焊接盒内，盒内放入少量镁块，以进一步降低焊接环境氧气分压，之后将焊接盒放入真空碳管烧结炉内施行钎焊．在焊接温度( 570 ℃) 与环境真空度( 10 －3 MPa) 一定的条件下，改变焊接保温时间进行对比试验．对应焊接试样的焊接保温时间5，10，15，20，25 min 将其分别编号为1，2，3，4，5．采用线切割将焊后样品切割成为结构组织观察用试样和抗弯测试用试样两类．采用扫描电子显微镜( SEM) 观察焊缝结构与微观组织，并用扫描电镜所附的能谱分析仪( EDS) 分析焊缝组织成分以及主要元素分布．采用万能试验机对五种抗弯试样进行三点抗弯试验，加载速度为1 mm/min，分别对每种焊接试样的3 个样品进行抗弯测试，取平均值作为焊接试样抗弯强度．褚旭明,何思渊,何德坪.二次发泡法连接泡沫铝界面结构与力学性能.中国力学学会学术大会20091 实验方法和试验方案泡沫铝和泡沫铝合金均是将铝或者铝合金熔体通过增黏，发泡，冷却等工艺的熔体发泡法制备获得。
泡沫铝合金的孔隙率为40.7%。
主要成分分别见表1、2采用电火花线切割机将上述实验制备的泡沫铝加工为Φ35mm×60mm 的圆棒状试样，泡沫铝合金加工成尺寸为Φ35mm×3mm 的圆片状试样。
小孔径泡沫铝材料制备及力学性能研究
小孔径泡沫铝材料制备及力学性能研究小孔径泡沫铝材料制备及力学性能研究近年来，随着工业和科技的发展，人们对新型材料的需求越来越大。
泡沫材料作为一种轻质、高强度的新型材料，受到了广泛的关注。
其中，小孔径泡沫铝材料具有优异的力学性能，被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
本文将介绍小孔径泡沫铝材料的制备方法以及其力学性能的研究。
小孔径泡沫铝材料的制备方法多种多样，常见的方法包括模板法、热处理法和化学法等。
其中，模板法比较常用且制备过程相对简单。
该方法首先需要选择一个合适的模板，通常为泡沫体、聚合物或者颗粒材料。
模板的孔径大小决定了制备出的小孔径泡沫铝的孔径大小。
接下来，在模板表面涂覆一层铝浆，然后通过烧结、退模和热处理等步骤，最终得到小孔径泡沫铝材料。
小孔径泡沫铝材料的力学性能主要包括抗压强度、弹性模量和吸能能力等指标。
抗压强度是评价材料承受压力能力的重要参数，通常用于判断材料的稳定性。
弹性模量是衡量材料抗弹性形变的指标，与材料的刚度程度密切相关。
吸能能力则是材料在承受冲击或撞击时能够吸收的能量，是评价材料抗冲击能力的重要参数。
小孔径泡沫铝材料因其独特的微观结构，具有优异的力学性能。
首先，小孔径泡沫铝材料由许多连通孔构成，孔径大小一致且非常小，这种结构使得材料具有较大的比表面积。
同时，材料内部存在大量的纳米级晶粒，这些微观结构都有利于提高材料的力学性能。
其次，小孔径泡沫铝材料的制备过程中，会添加一些合金元素，如硅、镁等，从而进一步提高材料的力学性能。
为了研究小孔径泡沫铝材料的力学性能，常常采用压缩实验、弯曲实验和冲击试验等方法。
通过这些实验，可以得到材料的抗压强度、弹性模量和吸能能力等数据。
实验结果表明，小孔径泡沫铝材料具有较高的抗压强度和弹性模量，而且在冲击试验中表现出较好的抗冲击能力。
这些结果证明了小孔径泡沫铝材料在工程领域中的应用潜力。
综上所述，小孔径泡沫铝材料是一种非常有潜力的新型材料。
通过合适的制备方法，可以获得具有优异的力学性能的小孔径泡沫铝材料。
泡沫铝芯体夹层板的冲击力学性能研究
２ 泡沫 铝芯体 夹 层板 的吸 能特征 ． ２
图３ 和图 ４分别是应变率为 ５ ０ － １ ６ ２ １ ０ Ｓ和 ５ Ｓ 时的泡沫铝试样 、 单面粘贴铝板时的泡沫铝试样和
时 川 ／ｕ
图 １ 应变片采集到的原始电压信号
图２ 为泡沫铝芯体夹层板在应变率为 ５０ － ２ １ Ｓ时 应力时程曲线． 从图 ２中可以看 出， 泡沫铝芯体夹 层板的应 力在冲击下存在弹性 区 、屈服区和致密
区．
图 ４ 应 变率 １ ６ Ｉ ０Ｓ时各试样的应力 一应变曲线 ５ ＇
阔的应 用前 景． 试验 中所 用铝板 为纯 铝 ， 厚度 为 Ｏ３ －ｍｍ． 用 所
１ 试 验 研 究 方 法
的泡沫铝 由安徽 省淮北市虹波泡沫金属材料厂生 产制造 ， 孔径为 Ｏ ４ ｍ 平均密度 Ｏ ５ ・ 一 ． ． ｍ， ５～ ０ ． ｃ ． ６ ｇｍ 泡沫铝芯体厚度 １ ｍ， ２ ｍ 试样直径为 ３ ｍ， ５ ｍ 厚度
剪 切性能 都进 行过 研 究 【．国 内部分 学 者对泡 沫铝 ５ Ｊ
为泡沫铝芯体 ， 铝板和泡沫铝之间用环氧树脂粘结 剂粘结． 试验采用分离式Ｈ ｐ ｉ ｏ￣ 杆（Ｈ Ｂ装 ｏｋｎ ｎ ， Ｓ Ｐ ） ｓ 置， 分别测试了泡沫铝芯体夹层板 、 单面粘贴铝板
的泡沫 铝及 单纯泡 沫铝 在 ３２Ｓ 、２ １ １ ６ ０ ５ ０ － ０ ～ Ｓ和 ５ Ｓ 应变 率 下的应 力 一 变 曲线 ，通过分 析 ， 应 对其 动态 力 学 的吸 能特 性进 行 了研究 ．
关键 词 ：泡 沫铝 夹层板 ；应 变率敏 感性 ；吸 能 中图分类 号 ：０ ４ ． ３３ ４ 文献 标识 码 ：Ａ
泡沫铝是种包含大量孔洞的铝基轻质 多孔材
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》范文
《泡沫铝合金动态力学性能及其吸能机理的研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，新型材料的研究与应用在工程领域中显得尤为重要。
泡沫铝合金作为一种轻质、高强度的材料，在汽车、航空航天、建筑等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理，为该材料在实际工程中的应用提供理论依据。
二、泡沫铝合金的制备与性能泡沫铝合金的制备主要采用发泡法，通过添加发泡剂、调节合金成分及热处理工艺等手段，获得具有特定孔隙结构和性能的泡沫材料。
其性能包括静态力学性能和动态力学性能。
静态力学性能主要研究材料的拉伸、压缩等基本力学行为；而动态力学性能则是本文研究的重点，涉及到材料在高速冲击、振动等动态载荷下的响应。
三、泡沫铝合金动态力学性能研究1. 实验方法采用落锤冲击实验、SHPB（分裂霍普金森压杆）实验等方法，对泡沫铝合金在动态载荷下的应力应变响应进行测试。
通过改变冲击速度、温度、应变率等参数，研究这些因素对材料动态力学性能的影响。
2. 实验结果与分析实验结果表明，泡沫铝合金在动态载荷下表现出优异的能量吸收能力。
在高速冲击下，材料能够通过塑性变形、孔洞塌缩等方式消耗能量。
此外，材料的动态力学性能受温度、应变率等因素的影响较大。
在高温和高应变率下，材料的强度和能量吸收能力有所提高。
四、吸能机理研究1. 孔隙结构对吸能的影响泡沫铝合金的孔隙结构对其吸能性能具有重要影响。
孔隙的大小、形状和分布决定了材料的能量吸收能力。
较大的孔隙有利于塑性变形和孔洞塌缩，从而提高材料的能量吸收能力。
而较小的孔隙则有利于提高材料的刚度和强度。
2. 吸能机理分析泡沫铝合金在受到动态载荷时，首先发生弹性变形，随后进入塑性变形阶段。
在塑性变形过程中，材料内部的孔洞发生塌缩，消耗大量能量。
此外，材料的粘弹性和阻尼效应也有助于能量吸收。
这些机理共同作用，使泡沫铝合金在动态载荷下表现出优异的能量吸收能力。
五、结论与展望本文通过对泡沫铝合金的动态力学性能及其吸能机理进行研究，得出以下结论：1. 泡沫铝合金在动态载荷下表现出优异的能量吸收能力，具有广泛的应用前景。
泡沫铝夹芯板制备及其冲击性能研究
泡 沫 铝夹 芯 板有 很 好 的应 用 前 景 ， 为 车体 材 作 料使 用是 其 中一个 非常重 要 的应用 实例 。作 为 车体 材 料 使 用 ， 种 材 料 必 须 具 有 优 异 的 力 学 性 此 能 Ｅ Ｊ 国内外 对 泡 沫 铝 夹 芯 板 的力 学 性 能 的 研 ７ 。 究有 很 多 ， 抗 压 、 拉 、 弯 曲 等［ 如 抗 抗 ， 大 部 分 但
研究对 象均 为胶 接 方法 制 备 出 的夹 芯 板 ， 冶 金 结 对 合 的夹 芯 板的研 究 鲜 有报 道 ［ 引。主要 针 对 自己 舱
制备 的冶金 结合 的夹 芯 板 的抗 冲击 性 能进 行 研 究 ，
通过 冲击 试验来 检验 界面 结合情 况 。另外 作 为车体
（） ａ 一试 样安 放 ；ｂ 一冲击 试 验 情 况 ； （）
收 稿 日期 ：０ ６ ０ — ８ ２ ０ — ８ ２
基金项 目： 国家“ ６ ” ８３ 高技术 资助项 目（０ ２ Ａ３４ ６ ） ２ ０ Ａ ３ ００
１一支 座 ； ～试 样 ； ２ ３一分 度 盘 ； 一指 针 ； ４ ５一摇 锤
图 ｌ 摆 锤 冲 击 试 验 示 意
Ｆｉ １ Ｓｃ ｍ ｅｏ ａ ｍ ｅ ｍ ｐ ｃ ｉｇ ｔ ｓ ｇ． ｈｅ ｆｈ ｍ ｒｉ ａ ｔｎ ｅ ｔ
将 复合 板放 入 电阻 炉 中加 热 至适 当 的温 度 ， 使复 合
板的芯 部呈熔 融 状 态 ， 泡 剂 发 生分 解 使 芯层 获 得 发
良好 的泡沫 结构 。
将 制备 出的泡沫铝 夹芯 板 以及 用熔融 法制 备 的
泡沫铝 裸板 和胶 接 的夹 芯板用 线切 割机切 割成 长方 体 的冲击试样 。将 试样 水 平放 置于 试 验 机支 座 上 ， 见 图 １ａ ， （） 然后 用摆 锤 冲击 试样 ， 图 １ ｂ 。 见 （）
泡沫铝夹心板芯层泡沫结构的研究
２ 试 验 材 料 及 方 法
实验 采用 Ａｌ ｉ ａ合金 粉末 作为芯 层泡沫 体 的主 —— ＳＣ 要原 料 ， 金 粉末 的主 要 成分 （ 合 质量 分 数 ，， 为 ： ≥ ９ ） Ａｌ ５
文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ７ ０ — ８ ９０ １ ０ －７ ｌ ２ ０ ）５０ ５ —３
具 体实验 工 艺 为 将 Ａｌ ｉ ａ合 金 粉末 与 １，（ —— ＳＣ 质 ９ ５ 量 分数 ） 的发 泡剂 Ｔｉ 粉 末 混合 ， Ｈ。 在球 磨混 料 机上 进 行６ ｈ的混料 。铝 面板 采用 钢 刷进行 表面 清理 ， 以获得 具 有均匀 凹凸状 态 的复 合 表 面 。清 理后 的上 、 面板 下 四周 采用 厚度 为 ００ ７ ．０ ｍｍ 的铝箔 进行 密封包 覆 ， 密 在 封体后 部 预 留出 粉 末 注入 孔 ， 混合 均 匀后 的混合 粉 将
３ 试 验 结 果 与 讨 论
３ １ 粉末 致密 度对 芯层 泡 沫结构 的影 响 ．
轧 制复 合一 粉末 冶 金 发 泡 技 术 的特 点 在 于通 过 轧 制 复合 工艺 过程 ， 面板 ／ 层 形 成 牢 固的 初结 合 ， 使 芯 同 时芯层 混合粉 末 在轧 制压 力 的作用 下获 得极 高 的致 密
不理 想 ， 并且 受热 压模具 尺 寸 的限制 ， 能生 产 大规 格 不 的夹 心板材料 。鉴 于此 ， 文 作 者 提 出采 用 轧 制 复 ］ 本
采 用数码 相 机拍 摄不 同工 艺条 件下 泡沫 铝夹 心板 的实物 照片 ， 映宏 观上 不 同工 艺 条件 下 夹 心板 的芯 反 层 泡沫结 构 。在 Ｓ Ｘ ５ ０扫描 电镜上 研究不 同工艺 条 Ｓ 一５ 件下 芯层 粉末 的结 合状 态 。
泡沫铝氮气保护炉中钎焊界面结构及力学性能
泡沫铝氮气保护炉中钎焊界面结构及力学性能王辉;何德坪;褚旭明;何思渊【期刊名称】《焊接学报》【年(卷),期】2008(029)010【摘要】对泡沫铝板采用铝基钎料炉中钎焊界面结构进行试验研究,采用SEM和显微镜观察分析钎缝组织,EDS分析界面元素分布,并用计算机层析扫描技术(X-CT)等对钎焊界面孔结构进行观察并重构了界面三维图像,在接触界面模型基础上分析钎焊接头力学性能和影响因素.结果表明,钎焊方法未改变钎缝孔结构;钎缝界面由端面胞壁棱接触相交点组成,未形成持续膜层;钎缝主要由边缘区aAl枝状晶组织和中心区的Al-Si共晶组织组成;钎焊接头强度与母材相当并随孔隙率增大而降低;胞棱数量越多钎着面积越大,接头强度接近母材强度,高孔隙率(＞88%)泡沫铝接触界面模型中的胞棱数量与实测值相吻合.【总页数】5页(P1-4,8)【作者】王辉;何德坪;褚旭明;何思渊【作者单位】东南大学,材料科学与工程学院,南京,210096;东南大学,材料科学与工程学院,南京,210096;东南大学,材料科学与工程学院,南京,210096;东南大学,材料科学与工程学院,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】TG457.14【相关文献】1.泡沫铝冶金连接及其界面结构与力学性能研究 [J], 单既万;胡正飞;王宇;姚骋;张振2.焊丝成分对铝-铜异种金属熔钎焊接头钎焊界面组织与接头力学性能的影响 [J], 石玗;周相龙;朱明;顾玉芬;樊丁3.预镀层不锈钢/铝异种金属高频感应钎焊接头界面及力学性能分析 [J], 吕世雄;杨旭东;万龙;黄永宪;龙彩云;梁新宇;冯吉才4.保温时间对铝／铜钎焊接头界面化合物和力学性能的影响 [J], 叶政;羊浩;黄继华;陈树海5.Zn-Al-Cu基合金无钎剂钎焊泡沫铝的界面结构及力学性能 [J], 王辉;何思渊;褚旭明;何德坪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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冶金结 合 ， 尤其 适 用 于 物理 性 能 相 差 较 大 的异 种 材
料之 间 的固态 连接 ．
本研究 基 于泡 沫 铝 材 料 的结 构 特 点 ， 采 用 钎 焊
工 艺来 实现 泡沫 铝／ 铝 夹 芯板 的制备 ， 该 工 艺既 能 实 现泡 沫铝 与面板 间 的冶金 结合 ， 也 可 以简化 泡 沫铝 ／
焊接作 为一 种 传 统 的 金属 结 合 方 法 ， 是 实 现 同 种 金属 或异 种 金属 间连 接 的有 效 方式 ． 有 关 泡 沫 铝
焊 接工 艺 的研 究 ， 国 外学 者 也 进 行 了一 些探 索 性 实
验． 如 国外 学 者 Ｈａ ｆ ｅ ｒ ｋ ａ ｍｐ等 人 ［ ８ 对 激 光 焊 接 工
｝ ｛ １钳 ｛ 火芯 板提 供 理 论 依 据 ． ＇ ¨ 时 对 丁 钎 Ｉ 制 备 泡 沫 火芯 板的 沦研究 也 仃 可 ｔ 的 促 进 意 义．
关键词 ： 泡沫铝 ； 钎焊； 微观组织 ； 三点弯曲 ； 断 裂 机 理
中图分类号 ： Ｔ Ｇ４ ５ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ ．
泡沫 铝是 一种 由气 泡 和 铝质 隔膜 形 成 的轻 质 、 多孔 的新 型工程 材料 ， 它 兼具结 构 和功能 双 重作 用 ， 其相 对 密 度小 、 比表 面 积 大 ， 具 有 吸 声 隔音 、 电磁 屏 蔽、 能量 吸收和 缓 冲减振 等诸 多优 良性能 ， 被 广泛 应 用在 航 空 航 天 、 国防军工 、 建筑 、 交 通 运 输 等 领 域
前， 对 于 泡沫铝 ／ 铝 夹 芯 板 的制 备 工 艺 ， 传 统 的制 备
方法 有胶 粘 、 轧制一 包覆 工 艺 、 热 喷 涂 等［ ５ ］ ． 采 用胶 粘
工艺 制备 的泡 沫 铝 ／ 铝 夹 芯板 ， 黏合 部 位 不 耐 高 温 、
不耐 酸碱 腐蚀 且 易 老化 ， 作 为 关 键 结 构件 难 以满 足 复 杂工况 条 件 下 的应 用 ［ ６ ］ ． 轧 制一 包 覆 工 艺 需 要 在 发泡 预制 板上包 覆 面板 ， 然后 进行 发泡处 理 ， 影 响 因 素较 多难 以控 制 且 工艺 复 杂 ． 热喷 涂 法 虽 然 可 以制 备外表 美 观的泡 沫铝 ／ 铝 夹芯板 ， 但 是对设 备 的精 度 要求 较 高． 因此 ， 为 解决 传 统制 备 工 艺 的缺 陷 ， 研 发
作者简介： 张军 （ １ ９ ９ ２ 一 ） ， 湖北 云 梦人 ， 硕 士 研 究 生
点
实 验 分 析 泡 沫 铝
火 Ｉ 扳 的 力学 性 能 及 断
干． 然 后 排
； ｌ 央心． 喷 … ｃ ） Ｃ Ｏ ｌ ｛ ｋ粉 体 制
裂火效饥 ． 相 火研 究结果 ｆ ｎ 为钎焊 １ 艺制箭泡沫
第ｌ １ 卷
第 ３期
材
料
研
究
与
应
用
Ｖ ｏ１ ．１ １， ＮＯ ．３
２ ０ １ ７年 ９ 月
ＭＡＴＥ ＲＩ ＡＬ Ｓ ＲＥＳ ＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＡＰ ＰＬ Ｉ ＣＡＴＩ ｏＮ
Ｓｅ ｐ ｔ ．２ ０ １ ７
、 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ １ ６ ７ — ０ ５
钎 焊 工 艺 制备 泡 沫 铝／ 铝 夹 芯 板 及 其 力 学 行 为 研 究
张 军 ，程 和 法 ，秦 晓雄 ， 徐 通
合 肥 工 业 大 学材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ 摘 要： 在 纯氮气保护下 ， 对泡沫铝及 ３ ０ ０ ３型 面板 开 展 了焊 接 温 度 为 ６ ０ ５℃ 保 温 时 间 为 １ ０ ｍｉ ｎ的 钎 焊
实验 ， 采用金相观察 、 三 点 弯 曲实 验 等 分 析 测 试 方 法 ， 对泡 沫铝／ 铝 夹 芯 板 的 焊 缝 处 的微 观 组 织 、 界 面 结
合、 力学性能及断裂失效机理展开研究． 结 果表 明 ： 在 ６ ０ ５℃ 保 温 １ ０ ｍｉ ｎ的 条 件 下 ， 钎 料 与 母 材 实 现 了
过 熔融 的钎 料来 填 充 母 材 缝 隙 ， 实 现 金 属 材 料 间 的
中口 ］ ． 但泡 沫铝 自身 的强 度 较 低 ， 作 为 结 构 材 料 时
通 常需要 与强 度 更 高 的 致 密 金 属 组 成 复 合 构 件 使 用， 才 能 实现在 一定 载荷 条件下 的优 良力 学 性能 ． 目
良好 的冶 金 结 合 ， 焊 缝 中心 组 织 主 要 由初 生 Ａ ｌ 基体及针状共 晶 ｓ ｉ 组成 ； 泡 沫铝 ／ 铝 夹 芯 板 在 三点 弯 曲
变形过程 中会经历弹性 坍塌 和失效 三个 变形 阶段 ， 其断 裂机理属 于芯层 剪切 断裂 ， 而双侧 焊接方 式可
以有效提高泡沫铝／ 铝 夹 芯 板 的受 力 载荷 ．
艺 制备 泡沫 铝／ 铝夹 芯板研 究发 现 ， 在激 光 高能 热 源 的作用 下 ， 泡 沫 铝 内部 大量 孔 隙结 构 出现 熔 化 和坍 塌现 象 ， 使 得熔 池 和焊 缝 成 形 困难 ， 且 焊 后 泡 沫 铝／ 铝 夹 芯板 强 度 不 足 ； Ｃ ｈ ｒ ｉ ｓ ｔ ｏ ｐ ｈ等 人 ＿ １ 叩采 用 超 声 扭 转 焊接 方式 进 行 泡沫 铝 焊 接 ， 结 果 发 现 该 工 艺 难 以 制备 大尺 寸泡 沫铝／ 铝夹 芯板 ， 从 而 限制 了该工 艺 的 实际应 用 ． 钎焊 工艺 作为 传统 焊接 方法 的一 种 ， 它 通
铝夹 芯板 的制备 工艺 ． 通 过对 泡沫 铝／ 铝 夹 芯板 焊 缝 处 的微 观组 织 、 冶金 反应 进行 深入 地分 析 ， 并 结 合 三
种新 型 、 高效 的泡 沫铝 ／ 铝夹 芯板 生产 工艺 就 显得
尤 为重要 ．
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ － ０ ７ — ０ ５