專利名稱：一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，具體說就是一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法。
(二)
背景技術(shù)：
泡沫鋁是一種在金屬鋁基體中分布有無數(shù)氣泡的新型多孔材料。 它兼有連續(xù)金屬相和分散空氣相的特點(diǎn)，是一種集多種優(yōu)良性能于一 身的新型材料。
泡沫鋁中氣泡的孔徑較大，且具有很高的孔隙率(40%~90%), 使得它的密度只有金屬鋁的0. 1 ~ 0. 4倍。而泡沫鋁的抗彎比剛度可 達(dá)到鋼的1. 5倍，阻尼性能可達(dá)金屬鋁的5 ~ 10倍，又有4艮高的能量 吸收率，使得其減震性能十分出眾。除此以外，泡沫鋁還具有良好的 聲學(xué)性能、優(yōu)良的電磁屏蔽性能以及優(yōu)異的熱學(xué)性能。
泡沫鋁所具備的優(yōu)異物理性能，使得它引起人們廣泛關(guān)注，特別 是其高技術(shù)性能引起了日本、美國(guó)、前蘇聯(lián)及西歐各國(guó)的重視。并且， 在消聲、減震、分離工程、催化載體、屏蔽防護(hù)、吸能緩沖等一些高 技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用。我國(guó)對(duì)泡沫鋁材的研究起步較晚， 雖然取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破性的成果。隨著泡沫 鋁工藝及性能的深入研究，泡沫鋁應(yīng)用范圍會(huì)越來越大，考慮成本和 技術(shù)原因，泡沫鋁的主要發(fā)展方向?yàn)楦咝录夹g(shù)領(lǐng)域，如航空航天領(lǐng)域、 國(guó)防領(lǐng)域等。
目前，泡沫鋁主要采用膠接的方法進(jìn)行連接，而膠接接頭存在受 應(yīng)用溫度的限制較大， 一般不超過100。C,紫外線輻照易老化，真空 環(huán)境易放氣，以及強(qiáng)度低等問題。泡沫鋁與傳統(tǒng)鋁有所不同，傳統(tǒng)鋁 的焊接可采用多種焊接方法，如TIG、 MIG以及釬焊等方法。 一般鋁 合金熔化溫度范圍為560-700 。C，而泡沫鋁由于其特殊的熱學(xué)性能， 具有很高的耐熱能力，即使加熱到1400 。C也不熔化(遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過合金 熔點(diǎn))。同時(shí)又由于其大的比表面積及產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動(dòng)，使其具 有高的散熱能力。因此，常規(guī)的釬焊方法很難實(shí)現(xiàn)泡沫鋁材料的焊接。
對(duì)于釬焊來說，釬料在母材上的鋪展和潤(rùn)濕是焊接的關(guān)鍵。然而鋁材表面的氧化膜致密且熔點(diǎn)很高，很難去除，嚴(yán)重阻礙釬料在母材 上的鋪展和潤(rùn)濕，而對(duì)于泡沫鋁表面特殊的多孔結(jié)構(gòu)，使氧化膜的去 除更加困難，因此釬料并不能如同在鋁板上一樣順利地鋪展，這也是 泡沫鋁釬焊過程中較大的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可使鋁表面的氧化膜破碎，露出純凈 的鋁表面，使釬料能充分地融入鋁中，使釬料能與鋁母材充分接觸并 發(fā)生反應(yīng)，形成一層良好的反應(yīng)結(jié)合層的泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法，實(shí) 施步驟如下
(1 )將泡沫鋁板A和泡沫板B裝卡在卡具上，利用火焰或爐溫 對(duì)泡沫鋁整體進(jìn)^f于預(yù)熱；
(2)將泡沫鋁板加熱到焊絲或釬料的熔點(diǎn)溫度以上， 一般為380 。C至45(TC之間，使焊絲或釬料在泡沫鋁板表面熔化；
(3 )分別在泡沫鋁板A和泡沫板B —面劃動(dòng)焊絲使熔化金屬均 勻鋪展在其表面或?qū)⑩F料熔化后涂敷在泡沫鋁板表面；
(4 )保溫；利用鋼絲刷或鋼絲分別對(duì)泡沫鋁板A和泡沫板B有 釬料的一面進(jìn)行刮擦，使釬料逐漸融入泡沫鋁板中，并將多余的釬料 清理干凈；
(5 )將兩塊經(jīng)上述處理過的泡沫鋁板A和泡沫鋁板B有釬料的 一面相對(duì)，裝卡在卡具上，施以垂直于焊接面的壓力，并采用超聲振 動(dòng)的方式對(duì)泡沫鋁板A和泡沫鋁板B進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)用火焰進(jìn)行加熱， 使兩塊泡沫鋁板焊接在一起；
(6)自然冷卻，實(shí)現(xiàn)泡沫鋁板A和泡沫鋁板B的焊接。 本發(fā)明一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法，采用鋼絲刷或鋼絲進(jìn)行刮 擦，可使鋁表面的氧化膜破碎，露出純凈的鋁表面，使釬料能充分地 融入鋁中，使釬料能與鋁母材充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，形成一層良好的 反應(yīng)結(jié)合層；超聲振動(dòng)的施加有利于去除焊縫區(qū)泡沫鋁表面的氧化 膜；施加焊接壓力，有利于減少釬縫中微裂紋，降低應(yīng)力集中，從而 提高接頭的綜合力學(xué)性能；清理多余的釬料，可減少填充的釬料，使 釬縫達(dá)到最佳間隙值，并且降低焊后整體重量，充分發(fā)揮泡沫鋁輕質(zhì)

圖1為本發(fā)明泡沫鋁刮擦振動(dòng)釬焊工藝流程圖2為本發(fā)明泡沫鋁刮擦振動(dòng)釬焊方法工藝之泡沫鋁板A示意
圖3為本發(fā)明泡沫鋁刮擦振動(dòng)釬焊方法工藝之泡沫鋁板B示意
圖4為本發(fā)明泡沫鋁刮擦振動(dòng)釬焊方法工藝之泡沫鋁板A與泡沫 鋁板B焊接示意圖。 具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1,結(jié)合圖2、圖3、圖4，本發(fā)明一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊 接方法的實(shí)施步驟如下 步驟l:將泡沫鋁板A裝卡在卡具上，利用火焰或爐溫對(duì)泡沫鋁 板整體進(jìn)行加熱，使泡沫鋁板的溫度達(dá)到390°C。
步驟2:劃動(dòng)焊絲使熔化金屬均勻鋪展在泡沫鋁板A表面。
步驟3:繼續(xù)加熱，并利用鋼絲刷或鋼絲對(duì)泡沫鋁板A有釬料的 一面進(jìn)行刮擦，使釬料逐漸熔入泡沫鋁板A中，形成一層釬料吸附層。
步驟4:將多余的釬料清理干凈，并用同樣的方法處理另一塊泡 沫鋁纟反B。
步驟5:將兩塊處理過的泡沫鋁板A和泡沫鋁板B有釬料的一面 相對(duì)，裝卡在卡具上，施以垂直于焊接面的壓力，并采用超聲振動(dòng)的 方式對(duì)泡沫鋁板A和泡沫鋁板B進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)用火焰進(jìn)行加熱，使 兩塊泡沫鋁板焊接在一起。
權(quán)利要求
1. 一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法，其特征在于所述的泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法步驟如下(1)將泡沫鋁板A和泡沫鋁板B裝卡在卡具上，利用火焰或爐溫對(duì)泡沫鋁整體進(jìn)行預(yù)熱；(2)將泡沫鋁板加熱到焊絲或釬料的熔點(diǎn)溫度以上，一般為380℃至450℃之間，使焊絲或釬料在泡沫鋁板表面熔化；(3)分別在泡沫鋁板A和泡沫鋁板B的一面劃動(dòng)焊絲，使熔化金屬均勻鋪展在其表面，或?qū)⑩F料熔化后涂敷在泡沫鋁板表面；(4)保溫；利用鋼絲刷或鋼絲分別對(duì)泡沫鋁板A和泡沫鋁板B有釬料的一面進(jìn)行刮擦，使釬料逐漸融入泡沫鋁板中，并將多余的釬料清理干凈；(5)將兩塊經(jīng)上述處理過的泡沫鋁板A和泡沫鋁板B有釬料的一面相對(duì)，裝卡在卡具上，施以垂直于焊接面的壓力，并采用超聲振動(dòng)的方式對(duì)泡沫鋁板A和泡沫鋁板B進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)用火焰進(jìn)行加熱，使兩塊泡沫鋁焊接在一起；(6)自然冷卻，實(shí)現(xiàn)泡沫鋁板A和泡沫鋁板B的焊接。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種泡沫鋁刮擦振動(dòng)焊接方法，具體步驟是將泡沫鋁加熱到焊絲或釬料的熔點(diǎn)溫度以上，分別在泡沫鋁板A和B一面劃動(dòng)焊絲使熔化金屬均勻鋪展在其表面，將兩塊經(jīng)處理過的泡沫鋁有釬料的一面相對(duì)，裝卡在卡具上，施以垂直于焊接面的壓力，并采用超聲振動(dòng)的方式對(duì)泡沫鋁板A和B進(jìn)行振動(dòng)，同時(shí)用火焰進(jìn)行加熱，使兩塊泡沫鋁焊接在一起。采用鋼絲刷或鋼絲進(jìn)行刮擦，使釬料能與鋁母材充分接觸并發(fā)生反應(yīng)，超聲振動(dòng)的施加有利于去除焊縫區(qū)泡沫鋁表面的氧化膜；清理多余的釬料，可減少填充的釬料，使釬縫達(dá)到最佳間隙值，并且降低焊后整體重量，充分發(fā)揮泡沫鋁輕質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于航空航天領(lǐng)域等對(duì)重量敏感的領(lǐng)域有特殊意義。
文檔編號(hào)B23K31/02GK101434012SQ200810209758
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者呂世雄, 周榮林, 杰 曲, 李海超, 濤 楊, 陳基明, 黃永憲 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)