[发明专利]一种吹气发泡法连续制备闭孔泡沫铝装置

说明书

本发明涉及金属材料制备技术领域，特别是一种吹气发泡法连续制备闭孔泡沫铝装置，包括依次设置在生产线上的铝液放流装置、铝液压力产生装置、泡沫铝材成形装置；其中，铝液放流装置，用于倾动放流铝液进入铝液压力产生装置的L形铝液增压室，并在铝液放流过程中控制流量。采用上述结构后，本发明借助铝液高度差在发泡室内产生一定压力，在压力条件下将泡沫铝发泡气体和气泡稳定颗粒同时经透气砖管道、透气砖吹入铝液，同时搅拌转子对铝液高速搅拌，进而获得等效直径较小的弥散性小气泡，小气泡上浮后堆积在铝液界面经过收集、轧制、冷却、卷取制得孔径较小、孔隙率较好的泡沫铝产品。

技术领域

本发明涉及金属材料制备技术领域，特别是一种吹气发泡法连续制备闭孔泡沫铝装置。

背景技术

泡沫铝是一种在铝或铝合金基体中加入添加剂，经过发泡工艺以孔隙为特征的新型金属结构材料。泡沫铝金属材料根据气孔的结构分为闭孔泡沫金属和开孔泡沫金属，泡沫铝金属材料因密度小、耐热性好、较佳的抗冲击减震性、良好的吸音性、较强的透过性能、优异的保温性和电磁屏蔽性等特点而广泛应用于建筑、交通、汽车、和军事等行业。目前泡沫铝最常见的生产方法有熔体发泡法、粉体发泡法、吹起发泡法、渗流铸造法、熔模铸造法、电沉积法等。

吹气发泡法制备泡沫铝最初由加拿大Alcan公司和挪威Hydro公司在上个世纪90年代初分别独立提出，其制备过程主要包括熔体增粘和气体注入两个工艺，首先向熔体加入微米尺度的SiC、Al₂O₃等陶瓷颗粒并均匀分散，增加熔体的粘度的同时提高泡沫的稳定性，随后向熔体底部注入发泡气体形成气泡，气泡上浮堆积至熔体之上，最后通过专门的传送和冷却装置获得凝固的泡沫铝。泡沫铝性能主要取决于材料内部孔结构的均匀性和较好的孔隙率，吹气发泡法制备泡沫铝虽然具有工艺简单、连续化、低成本的特点，但是制备的泡沫铝材通常气泡直径大且形状不规则、存在少量大气泡的问题，材料在应力条件下，组织不均匀处容易产生应力集中而导致材料失效。

中国发明专利CN 109022880 A公开了一种泡沫铝快速发泡装置，包括发泡仓，发泡仓一侧设置有进料端口，发泡仓底部设置有熔体挤出嘴，通过该熔体挤出嘴可以将发泡完成后的铝液挤出；发泡仓下部至少一个侧面连接有制泡剂喷枪，该制泡剂喷枪的喷出端渗入到发泡仓内部，所述发泡仓内设置有一挤压板，所述挤压板两端滑动连接在滑轨上，所述滑轨固定在发泡仓内壁上部，且所述挤压板上部连接有气缸，通过控制气缸的伸缩动作带动挤压板沿滑轨上下 运动，将发泡仓内完成发泡的熔体铝液通过熔体挤出嘴挤出。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种制备孔径小且孔隙率较好的泡沫铝装置。

为解决上述的技术问题，本发明的一种吹气发泡法连续制备闭孔泡沫铝装置，包括依次设置在生产线上的铝液放流装置、铝液压力产生装置、泡沫铝材成形装置；其中，

铝液放流装置，用于倾动放流铝液进入铝液压力产生装置的L形铝液增压室，并在铝液放流过程中控制流量；

铝液压力产生装置，包括L形铝液增压室、发泡室、第一铝液阀和第二铝液阀；所述L形铝液增压室底部和发泡室左边相连通且L形铝液增压室顶端高出发泡室顶端，所述第一铝液阀设置在发泡室与L形铝液增压室底部相连通的位置，所述第二铝液阀设置在发泡室右端的泡沫铝出口处；

所述发泡室内设置铝泡沫发生装置，所述铝泡沫发生装置包括铺设在发泡室底端的透气砖，所述透气砖与透气砖管道相连；还包括设置在发泡室顶端且位于透气砖上方的搅拌转子。

优选的，所述泡沫铝材成形装置包括轧制系统和卷取器，所述轧制系统位于泡沫铝出口右端，所述轧制系统右边设置卷取器。

优选的，所述铝液放流装置包括倾动式熔炼炉、流槽和流量控制器；所述倾动式熔炼炉侧面活动连接有流槽，所述流槽远端下方设置有L形铝液增压室，所述流槽内铝液通过末端锥型开口流向L形铝液增压室，所述流量控制器设置在流槽和L形铝液增压室之间。