泡沫铝三明治结构粉末冶金法制备工艺及泡孔结构优化

丁祥^1,2，刘源^1,3，万坦^1,3

1. 清华大学材料学院2. 安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室3. 先进成形制造教育部重点实验室

摘 要：粉末冶金法可实现泡沫铝三明治结构面板/芯层的冶金结合,并在制备近终型泡沫铝异型件上优势突出。本研究完善了粉末冶金法制备工艺,并优化了泡孔结构。研究表明,芯层采用AlMg4Si8铝合金粉末,钢质面板经边缘焊接密封处理后,当芯层粉末松装密度为1.12 g/cm³时,在1500 kN轧制压力、0.06 m/s轧制速度及55%轧制压下率下,对灌满芯层粉末的包覆面板进行450℃热轧,获得了面板/芯层冶金结合、致密度高的发泡前驱体。另外,当发泡剂TiH₂被低熔点Sn包覆预处理后,在发泡初期分解出的H₂被液态Sn包裹,避免了在固态基体空隙间的扩散,减少了裂纹的产生,发泡前驱体在720℃发泡300 s后可获得泡孔结构相对均匀、72.7%孔隙率的泡沫铝三明治结构。

关键词：泡沫铝;粉末冶金;制备工艺;泡孔结构;