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全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法

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全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】一種全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法,其技術(shù)要點(diǎn)是,包括以下步驟:1)切割三明治殼體、三明治芯部、釬焊材料,配制釬焊劑備用;2)將三明治殼體制成盒子結(jié)構(gòu);3)在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、三明治芯部外表面、釬焊材料外表面涂抹釬焊劑;將三明治芯部材料、釬焊材料放置在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi),在盒子結(jié)構(gòu)上設(shè)置導(dǎo)氣管,蓋上盒蓋并用夾具夾緊,封焊密封后卸下夾具;4)檢測(cè)是否漏氣;5)將導(dǎo)氣管與真空系統(tǒng)相連,達(dá)到高真空度后封閉氣管;6)將三明治結(jié)構(gòu)的結(jié)合面用夾具夾緊;7)在常壓加熱爐內(nèi)釬焊;保溫后出爐,自然冷卻至室溫;8)卸下夾具,切割氣管,補(bǔ)焊缺口,修磨處理。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)工藝設(shè)備投資大、生產(chǎn)費(fèi)用高等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】全封閉三明治泡沬鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬三明治結(jié)構(gòu)的制作方法,具體說(shuō)是一種全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫鋁三明治結(jié)構(gòu)具有低密度、高強(qiáng)度、減震、吸能、降低噪聲的優(yōu)越性能,廣泛應(yīng)用在國(guó)防工業(yè)、建筑業(yè)、軌道運(yùn)輸?shù)葒?guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
[0003]泡沫鋁三明治結(jié)構(gòu)一般是是由軋制、膠粘和釬焊工藝制作,從制作成本和可靠性的優(yōu)勢(shì)考慮,選擇釬焊工藝比較普遍。傳統(tǒng)的釬焊工藝通常在專用設(shè)備真空或惰性氣體保護(hù)條件下進(jìn)行,如在真空釬焊爐中進(jìn)行的或在隧道窯式馬弗爐使用高純氮?dú)獗Wo(hù)進(jìn)行的。不但設(shè)備投資大,而生產(chǎn)成本高,安全性差。為此需要對(duì)現(xiàn)有三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的釬焊工藝進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的釬焊制作方法,從根本上解決了上述問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:該全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法,包括以下步驟:
1)切割三明治殼體材料、三明治芯部材料、釬焊材料,打磨結(jié)合面后備用,配制釬焊劑備用;
2)將三明治殼體材料制成無(wú)蓋的盒子結(jié)構(gòu);
3)在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、三明治芯部外表面、釬焊材料外表面分別涂抹釬焊劑;將三明治芯部材料放置在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi),并在三明治芯部材料與盒子結(jié)構(gòu)之間放置釬焊材料,在盒子結(jié)構(gòu)上設(shè)置廣2個(gè)帶有閥門(mén)的氣管,蓋上盒蓋并用夾具夾緊,將盒蓋與盒子結(jié)構(gòu)之間的接縫密封后卸下夾具;
4)將氣管與充氣泵相連,檢測(cè)是否漏氣;
5)將氣管與真空系統(tǒng)相連,抽真空至真空度5X 10_3Pa,然后封閉導(dǎo)氣管;或抽真空至真空度5 X10_3Pa,反充高純氮?dú)饣驓鍤?,然后封閉導(dǎo)氣管;
6)將盒子結(jié)構(gòu)、三明治芯部、釬焊材料的結(jié)合面用夾具夾緊;
7)在常壓加熱爐內(nèi),20(T630°C釬焊;保溫5?30min出爐,自然冷卻至室溫;
8)卸下夾具,切割氣管,補(bǔ)焊缺口,修磨處理。
[0006]優(yōu)選的,所述三明治芯部材料選自純鋁泡沫鋁或鋁合金泡沫鋁,泡沫鋁密度為
0.2"0.6g/cm3,泡沫球直徑lmnT5mm ;招合金優(yōu)選3wt%銅,余量招構(gòu)成。
[0007]優(yōu)選的,所述三明治殼體材料選自純鋁或鋁合金,鋁合金優(yōu)選廣3被%銅,余量鋁構(gòu)成。
[0008]優(yōu)選的,所述釬焊劑為溶解在5%聚乙烯醇水溶液中的氯化銨。[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是:采用金屬板制作的金屬盒內(nèi)填充泡沫鋁板,封焊成為密閉結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)真空排氣,密閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成真空形態(tài),金屬板與泡沫鋁加以釬焊材料、釬焊劑,經(jīng)過(guò)釬焊結(jié)合,組成三明治結(jié)構(gòu)。本發(fā)明是在通用設(shè)備,如普通熱處理爐中進(jìn)行釬焊,而無(wú)需采用專用釬焊設(shè)備即可進(jìn)行。并且直接利用產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)創(chuàng)造出釬焊的工藝條件(真空或惰性氣體)在常壓熱處理爐中,密閉的三明治結(jié)構(gòu)體經(jīng)過(guò)適當(dāng)溫度熱處理,軟化的殼體材料在大氣壓的作用下向處于真空的負(fù)壓的殼體內(nèi)側(cè)施加0.1MPa的壓力,完成釬焊過(guò)程,制作成全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)。利用密閉的盒子結(jié)構(gòu),采用通用設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)三明治泡沫釬焊鋁復(fù)合材料,巧妙地實(shí)現(xiàn)釬焊需要的技術(shù)條件,解決了傳統(tǒng)工藝設(shè)備投資大、生產(chǎn)費(fèi)用高等問(wèn)題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了流水作業(yè),提高了生產(chǎn)效率。結(jié)構(gòu)件更輕、強(qiáng)度更高、減震吸波性能優(yōu)良、阻燃性強(qiáng)、不易老化、堅(jiān)固耐用。因此,可廣泛應(yīng)用在國(guó)防軍事裝備、器材、器械。如輕型舟橋甲板、民用裝備、設(shè)備零部件,提高產(chǎn)品科技含量和性能。還可用在電梯轎廂上。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
該全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法,若采用抽真空釬焊,則包括以下步驟:
I)按照產(chǎn)品工藝尺寸在剪板機(jī)進(jìn)行切割鋁合金構(gòu)成的三明治殼體材料、純鋁泡沫鋁構(gòu)成的三明治芯部材料、釬焊材料,并對(duì)準(zhǔn)備釬焊結(jié)合的結(jié)合面機(jī)械打磨(如采用帶有吸塵器的拋光機(jī)配備不銹鋼絲輪或砂帶輪打磨),使之露出新鮮金屬表面后備用,配制釬焊劑備用。釬焊劑優(yōu)選溶解在5%聚乙烯醇水溶液中的氯化銨。鋁合金由lwt%的銅及余量鋁構(gòu)成。泡沫鋁密度為0.2^0.4g/cm3,泡沫球直徑lmnT5mm。
[0011]2)將三明治殼體材料制成無(wú)蓋的盒子結(jié)構(gòu)。裝配時(shí)將打磨表面安置在里側(cè),四個(gè)立縫封焊。焊后,在內(nèi)側(cè)對(duì)熱影響區(qū)使用鋼絲刷打磨,露出新鮮金屬表面。
[0012]3)在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、三明治芯部外表面、釬焊材料外表面分別涂抹釬焊劑。將三明治芯部材料放置在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi),并在三明治芯部材料與盒子結(jié)構(gòu)之間放置釬焊材料,在盒子結(jié)構(gòu)上設(shè)置一個(gè)帶有閥門(mén)的氣管,蓋上盒蓋并用夾具夾緊,將盒蓋與盒子結(jié)構(gòu)之間的接縫焊接封閉后卸下夾具。
[0013]4)將氣管與充氣泵相連,在121.2kPa (1.2倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下檢測(cè)三明治外殼是否漏氣,對(duì)漏氣部位進(jìn)行補(bǔ)焊封閉。
[0014]5)將導(dǎo)氣管與真空系統(tǒng)相連,達(dá)到高真空度5 X IO-3Pa后封閉氣管,同時(shí)安裝一個(gè)溫度溢流閥,保證在設(shè)置的溫度范圍內(nèi)能夠產(chǎn)生將受熱膨脹的氣體溢流的效果。
[0015]6)將盒子結(jié)構(gòu)、三明治芯部、釬焊材料的結(jié)合面用夾具夾緊,使用讀數(shù)扳手對(duì)結(jié)合面施加壓力。
[0016]7)在帶有風(fēng)扇攪拌空氣的常壓加熱爐內(nèi),20(T630°C釬焊。保溫5~30min出爐,自
然冷卻至室溫。
[0017]8)卸下夾具,操作時(shí)應(yīng)避免劃傷三明治表面。切割氣管,使用角向磨光機(jī)打磨、補(bǔ)焊缺口,修磨處理。
[0018]實(shí)施例2
若采用充惰性氣體保護(hù)釬焊,則包括以下步驟:1)按照產(chǎn)品工藝尺寸在剪板機(jī)進(jìn)行切割由鋁合金構(gòu)成的三明治殼體材料、鋁合金泡沫鋁構(gòu)成的三明治芯部材料、釬焊材料,并對(duì)準(zhǔn)備釬焊結(jié)合的結(jié)合面機(jī)械打磨后備用,使之露出新鮮金屬表面后備用,配制釬焊劑備用。釬焊劑優(yōu)選溶解在5%聚乙烯醇水溶液中的氯化銨。鋁合金由3wt%的銅及余量鋁構(gòu)成。泡沫鋁密度為0.4^0.6g/cm3,泡沫球直徑lmnT5mm。
[0019]2)將三明治殼體材料制成無(wú)蓋的盒子結(jié)構(gòu)。裝配時(shí)將打磨表面安置在里側(cè),四個(gè)立縫封焊。焊后,在內(nèi)側(cè)對(duì)熱影響區(qū)使用鋼絲刷打磨,露出新鮮金屬表面。
[0020]3)在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、三明治芯部外表面、釬焊材料外表面分別涂抹釬焊劑。將三明治芯部材料放置在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi),并在三明治芯部材料與盒子結(jié)構(gòu)之間放置釬焊材料,在盒子結(jié)構(gòu)的側(cè)面分別鉆兩個(gè)工藝孔,一個(gè)安裝導(dǎo)氣管,一個(gè)安裝單向閥(如低溫固體制作的低溫安全閥,其作用是在釬焊加熱初期,三明治結(jié)構(gòu)溫度達(dá)到低溫固體熔化溫度時(shí),三明治結(jié)構(gòu)內(nèi)的受熱膨脹氣體可以從低溫固體熔化縫隙溢出,保證釬焊在保護(hù)氣氛條件下進(jìn)行)。蓋上盒蓋并用夾具夾緊,將盒蓋與盒子結(jié)構(gòu)之間的接縫焊接封閉后卸下夾具。
[0021]4)將氣管與充氣泵相連,在121.2kPa (1.2倍標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)下檢測(cè)三明治外殼是否漏氣,對(duì)漏氣部位進(jìn)行補(bǔ)焊封閉。
[0022]5)將氣管與真空系統(tǒng)相連,達(dá)到高真空度5 X KT3Pa后反充惰性氣體(優(yōu)選氬氣或氮?dú)?0.1MPa,然后使用壓力鉗封閉氣管,同時(shí)安裝一個(gè)溫度溢流閥,保證在設(shè)置的溫度范圍內(nèi)能夠產(chǎn)生將受熱膨脹的氣體溢流的效果。
[0023]6)將盒子結(jié)構(gòu)、三明治芯部、釬焊材料的結(jié)合面用夾具夾緊,使用讀數(shù)扳手對(duì)結(jié)合面施加壓力。
[0024]7)在帶有風(fēng)扇攪拌空氣的常壓加熱爐內(nèi),20(T630°C釬焊。保溫5~30min出爐,自
然冷卻至室溫。
[0025]8)卸下夾具,操作時(shí)應(yīng)避免劃傷三明治表面。切割氣管,使用角向磨光機(jī)打磨、補(bǔ)焊缺口,修磨處理。
【權(quán)利要求】
1.一種全封閉三明治泡沫鋁結(jié)構(gòu)件的制作方法,其特征在于,包括以下步驟: 1)切割三明治殼體材料、三明治芯部材料、釬焊材料,打磨結(jié)合面后備用,配制釬焊劑備用; 2)將三明治殼體材料制成無(wú)蓋的盒子結(jié)構(gòu); 3)在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、三明治芯部外表面、釬焊材料外表面分別涂抹釬焊劑;將三明治芯部材料放置在盒子結(jié)構(gòu)內(nèi),并在三明治芯部材料與盒子結(jié)構(gòu)之間放置釬焊材料,在盒子結(jié)構(gòu)上設(shè)置廣2個(gè)帶有閥門(mén)的氣管,蓋上盒蓋并用夾具夾緊,將盒蓋與盒子結(jié)構(gòu)之間的接縫密封后卸下夾具; 4)將氣管與充氣泵相連,檢測(cè)是否漏氣; 5)將氣管與真空系統(tǒng)相連,抽真空至真空度5X10_3Pa,然后封閉導(dǎo)氣管;或抽真空至真空度5 X10_3Pa,反充高純氮?dú)饣驓鍤?,然后封閉導(dǎo)氣管; 6)將盒子結(jié)構(gòu)、三明治芯部、釬焊材料的結(jié)合面用夾具夾緊; 7)在常壓加熱爐內(nèi),20(T630°C釬焊;保溫5~30min出爐,自然冷卻至室溫; 8)卸下夾具,切割氣管,補(bǔ)焊缺口,修磨處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述三明治芯部材料選自純鋁泡沫鋁或鋁合金泡沫鋁,泡沫鋁密度為0.2^0.6g/cm3,泡沫球直徑lmnT5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述三明治殼體材料選自純鋁或鋁I=1-Wl O
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制作方法,其特征在于:所述鋁合金由f3被%銅,余量鋁構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法,其特征在于:所述釬焊劑為溶解在5%聚乙烯醇水溶液中的氯化銨。
【文檔編號(hào)】B23K1/008GK103831592SQ201410091748
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】閻東輝, 宋洪海, 鐘軍, 劉玉濤 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)和世泰通用鈦業(yè)有限公司
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