泡沫铝芯填充合金的制造工艺技术研究

介绍了熔体发泡法制备泡沫铝的工艺方法,分析了增粘剂加入量、TiH2加入量和保温发泡时间对泡沫孔结构的影响.得出了制备具有均匀孔结构泡沫铝的工艺参数.     

采用新型发泡剂制备泡沫铝

研究了一种在泡沫铝制备过程中可替代TiH2及ZrH2类发泡剂的新型发泡粉末的热分解行为,探讨该新型发泡剂加入量及发泡温度等因素对泡沫铝孔隙率的影响。研究表明:该新型发泡材料具有分解温度范围宽及分解过程缓慢的特点。当采用该发泡剂时,泡沫铝制备过程无需额外加入金属Ca类增粘剂;随发泡温度的升高,泡沫铝的孔隙率先升高后下降;随发泡剂量的增多,发泡体中的无泡层逐渐减少,当发泡剂的加入量在1.40%以上时,发泡体中的无泡层消失;在发泡温度740℃、发泡剂加入量1.40%~2.20%、搅拌时间3min、保温发泡时间5min的条件下,可以制备出孔径2~5mm,孔隙率60%~80%,孔隙基本均匀且无实心体的泡沫铝。     

粉末冶金法浸入式发泡制作泡沫铝的试验研究

研究了浸入法制备泡沫铝的发泡新工艺以及工艺参数对发泡效果的影响，得出以工业纯铝粉和而H2粉为原料，制备气泡均匀、孔隙可控的泡沫铝的工艺参数为：浸入温度为680～760℃，浸入时间为10～30s，保温发泡时间为10～60s。研究结果表明，粉末冶金法浸入式发泡制备泡沫铝的效果好、结构均匀、TiH2利用率高，是一种有较好开发前景的新制备方法。     

熔体吹气发泡法制备泡沫铝的试验研究

利用熔体吹气发泡法制备闭孔泡沫铝的工艺以及工艺参数对发泡效果的影响,发现以铝硅合金为原料,Al2O3颗粒为增粘剂制备的泡沫铝孔隙率达90%以上,气孔均匀的泡沫铝其工艺参数为：发泡温度为750～780 ℃,增粘颗粒体积分数为10%～15%,气体流量为0.5～1.5 L/min.研究表明,熔体吹气发泡法制备泡沫铝简单、高效,制备样品孔隙率高,是一种有较好开发前景的制备方法.     

闭孔泡沫铝材料制备过程中气泡的形成与演化

以熔体直接发泡法制备闭孔泡沫铝材实验为基础,通过获得不同实验阶段的泡沫铝样品,以及对实验样品切面或断面进行观察和分析,描述了在熔体发泡法制造泡沫铝过程中TiH2加入熔体后的分解过程,原始气泡的形成方式以及产生的气泡和未分解TiH2的存在状态;解释了气泡进一步长大的原因和未分解的TiH2如何释放气体;表述了气泡的合并和无泡层的形成.结果表明:未分解的TiH2颗粒粘附在熔体内形成的较小气泡表面,即气/液相界面上;在恒温发泡过程中气泡壁上吸附的尚未分解的TiH2颗粒进一步分解并向气泡内释放气体,使气泡长大;相邻气泡壁上的TiH2局部浓度较高并集中释放气体,导致气泡壁破裂及气泡间的合并.     

泡沫铝半固态制备工艺及组织研究

针对闭孔泡沫铝制备过程中孔结构控制问题,提出了一种基于半固态成形技术的两步法泡沫铝制备新工艺[即先用半固态成形技术制备预制体,再用二次加热发泡法(Semi-solid foaming)]-SSF法发泡。就SSF法的基本工艺参数对发泡过程和孔结构的影响以及工艺参数的优化等问题进行了研究。结果表明,SSF法可以控制TiH2的分解时间,实现二次发泡工艺,获得孔结构较均匀、孔隙率为74.6%、孔径范围为2.1～3.2mm(平均值为2.3mm)、平均圆度为0.812的泡沫铝硅合金。试验条件下的最佳工艺参数:搅拌温度为580℃,搅拌时间为0.5min,搅拌速度为1200r/min,二次发泡炉温为720℃,加热时间为15min。     

氢化锆熔体发泡法制备小孔径泡沫铝

以ZrH_2为发泡剂,采用熔体发泡法制备铝基小孔径泡沫铝,分析其制备过程及影响孔结构的因素;优化实验室制备泡沫铝的工艺条件;借助图形分析方法表征泡沫铝的孔径分布,并与TiH_2制备的泡沫铝进行了对比;采用改进座滴装置研究铝合金与氢化物的润湿行为.结果表明:ZrH_2较适合制备小孔径泡沫铝;优化工艺条件为:Al 650 g,增粘剂Ca 的加入量2.5%,发泡剂ZrH_2的加入量1.0%,发泡温度680 ℃,搅拌时间1.5 min,保温时间2.5 min;制备的泡沫铝孔径均匀,平均孔径小于1.5 mm;ZrH_2在铝合金中的润湿特点是导致泡沫铝孔径较小的主要原因.     

Ca增粘熔体发泡法制备闭孔泡沫铝的研究

研究了熔体发泡法制备闭孔泡沫铝过程中,金属钙对熔体的增粘机理以及不同钙加入量对闭孔泡沫铝孔隙率的影响。发现加入金属Ca并搅拌均匀后,主要生成金属间化合物CaAl4和CaAl2,在熔体中弥散存在,且CaAl4熔点(697℃)高于制备泡沫铝的试验温度(680℃),处于半熔化状态,因此增加了铝熔体粘度。试验近一步证实,纯铝中金属钙的加入量对闭孔泡沫铝孔隙率有很大影响,当加入量为2.5%制备所得的泡沫铝的孔隙率最高。     

AlSi12合金泡沫的真空发泡制备工艺研究

为克服现有熔体发泡制备泡沫铝工艺中发泡剂含量高所带来的成本高、分散性差、与发泡工艺匹配难、降低材料性能等负面影响,本文采用新型真空发泡法制备AlSi12合金泡沫,并对其中的初始气孔及真空发泡AlSi12合金泡沫孔结构的形成及控制工艺进行了研究,结果表明：（1）AlSi12合金在620℃熔化保温1h、添加1%SiC和2?以2000r/min的速度搅拌10min增粘、添加微量（0.02%wt）TiH2以2000r/min的速度搅拌6min的条件下可获得均匀细小的初始气孔;（2）在真空度为5Pa下发泡10s,真空下冷却6min的条件下,获得了平均孔径2.4mm,孔隙率83.7%,孔结构均匀的AlSi12合金泡沫;（3）初始气孔以SiC、Al2O3、SiO2等第二相为气泡非均质形核的核心。     

Discussion on Preparation Processes of Two Aluminum Foam Meal Material

采用渗流铸造法和粉末冶金法制备闭孔泡沫铝合金.结果表明,采用渗流铸造法时影响渗流深度及孔均匀性的主要工艺参数为粒子尺寸及其与模具的预热温度、铝液浇注温度和真空度;采用粉末冶金法时,影响孔结构的主要工艺参数为发泡剂的加入量、发泡温度和发泡时间.