[发明专利]一种泡沫铝预浸镀焊接方法

说明书

本发明提供一种泡沫铝预浸镀焊接方法，用于泡沫铝构件之间的连接。对于泡沫铝构件的连接面，通过机械打磨或化学方法，从而去除其氧化层，并增加其表面粗糙度，然后将待连接的泡沫铝构件置于预定的浸镀合金熔体中浸镀，从而在泡沫铝构件的连接面形成均匀的浸镀层，接着将泡沫铝构件的连接面贴合，通过热压及施加振动的方法完成扩散焊接过程，最后冷却至室温形成冶金连接。本发明适用于不同规格泡沫铝结构之间的焊接，特别是大尺寸构件的焊接，具有连接可靠，机械强度高的优点，适合规模化加工生产。

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种泡沫铝预浸镀焊连接方法。

背景技术

多孔结构的泡沫铝材料，不仅具有密度小、轻质、高比强度和高比表面积的优点，还具有减振、阻尼、吸音、隔音、隔热、电磁屏蔽等诸多物理特性。但由于其多孔空心结构，无法采用常规焊接工艺连接，使泡沫铝的应用范围受到限制。

目前泡沫铝及其构件采用连接方法主要有冶金结合及胶接法等，其中冶金结合包括钎焊、扩散焊和粉末冶金。

因泡沫铝及其构件和贴面铝板表面存在的氧化膜的影响，钎料在界面难以消除两者表面的氧化膜而相互浸润，造成结合强度不足。扩散焊法需要较高的压力来实现界面原子扩散，但泡沫铝及其构件在较高强度下容易变形。另外，钎焊法、扩散焊法成本较高、操作复杂。粉末冶金连接法是一种通过在泡沫铝及其构件连接件间预置预制体，通过高温发泡直接连接方法，但该技术工艺复杂，成本高，且预制体发泡条件不易控制，技术不成熟。以上方法都难以实施大尺寸泡沫铝及其构件连接，不适于规模化进行泡沫铝及其构件及其板材的连接。

胶接法依靠胶层实现泡沫铝及其构件之间的连接，工艺简单，但胶接法在高温、腐蚀或者循环应力等条件下会因胶层融化、变质或者老化而造成连接失效。

另外针对泡沫铝及其构件的多孔结构，其表面氧化铝膜是影响连接面冶金结合的重要因素，一般焊接方法无法实现大尺寸结构件的冶金连接。因此，针对泡沫铝及其构件多孔结构的特点，采用适当工艺方法，合理消除连接面的氧化铝层，是泡沫铝及其构件之间冶金连接的关键问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

一种泡沫铝预浸镀焊接方法，用于泡沫铝及其构件之间的连接，其特征在于，包含如下步骤：

步骤S1，对于泡沫铝及其构件的连接面，通过机械打磨或化学方法，从而去除其氧化层，并增加其表面粗糙度；

步骤S2，将去除氧化层后的泡沫铝及其构件的连接面置于预定的浸镀合金的熔体中浸镀，从而在连接面形成均匀的浸镀层；

步骤S3，将浸镀后的泡沫铝及其构件的连接面贴合，进行热压后冷却至室温形成冶金连接；

其中，浸镀合金为熔点低于450℃的低温合金；

其中，步骤S3中热压的具体过程为：

步骤S3.1，将浸镀后的泡沫铝及其构件的连接面相对，并施加 0.01MPa-0.1MPa压力使其紧密贴合，再将泡沫铝及其构件加热到浸镀合金的熔点以上20℃-50℃；

步骤S3.2，在加热达到预设温度后，施加频率大于1kHz的高频振动1分钟-3分钟，然后撤离振动并停止加热，然后继续保压2分钟 -3分钟，然后撤去压力并冷却至室温形成所述冶金连接。

本发明提供的泡沫铝预浸镀焊接方法，还可以具有这样的技术特征：其中，机械打磨的方法为砂纸打磨、钢丝刷打磨或钢丝球打磨中的至少一种。

本发明提供的泡沫铝预浸镀焊接方法，还可以具有这样的技术特征：其中，化学方法为碱洗。

本发明提供的泡沫铝预浸镀焊接方法，还可以具有这样的技术特征：其中，浸镀合金包括锌铝合金。