Как алюминиевая пена соединяется с материалом?

Связывание — это физ.Такal метод соединения, в которомалюминиевая пена и панелисоединяются. Это простой процесс, который дает высокоточные продукты. Однако очистка поверхности алюминияМылои панелей перед склеиванием относительно сложно. Клеи также имеют плохую устойчивость к высоким температурам и коррозии, а прочность склеивания относительно низкая, что ограничило развитие этого метода. По сравнению со склеиванием сварка значительно улучшает прочность склеивания интерфейса. В настоящее время пайка и лазерная сварка являются предметами обширных исследований.

Метод пайки

Пайка — широко изученный метод сваркисэндвич-материалы из алюминиевой пены. Ключ к этому методу заключается в выборе подходящего припоя и удалении оксидной пленки с поверхности алюминиевой пены. Из-за разности электродных потенциалов между паяным соединением и основным материалом алюминиевой пены может легко возникнуть электрохимическая коррозия, что приводит к плохой термостойкости и низкой прочности соединения. Ван Хуэй и др. использовали защиту азотом для повышения стабильности паяных соединений. Их исследования показали, что на границе раздела не образуется сплошной пленки; вместо этого она состоит из точек контакта по краям концевых пор. При использовании сплава Zn-Al-Cu в качестве припоя сам процесс сварки обеспечивает некоторую функциональность удаления пленки, избегая проблем с коррозией, вызванных механическим соскабливанием. Использование техники укладки в сочетании с ультразвуковой вибрацией во время сварки гарантирует, что припой равномерно заполняет поры, в конечном итоге создавая металлургическую сэндвич-панель между припоем и алюминиевой пластиной, а также припоем и алюминиевой пеной. Чэнь Наннан и др. использовали композитный слой медной фольги-алюминиевого листа-медной фольги в качестве промежуточного слоя и оптимизировали температуру сварки для равномерного заполнения пор, в конечном итоге производя металлургическую сэндвич-панель из припоя и алюминиевой пластины и припоя и алюминиевой пены. Song Yufeng использовал сплав на основе Al-Si в качестве припоя и чистые алюминиевые пластины в качестве панелей. Они спаяли сэндвич-панели из алюминиевой пены и использовали ортогональный эксперимент для изучения влияния температуры сварки, времени и процесса отжига на эксплуатационные характеристики сэндвич-панели. Оптимальными параметрами процесса были: температура сварки 640∘C, время 15 мин и отжиг под напряжением при 400∘C в течение 30 мин. Кроме того, сравнение отказов в образцах, спаянных при 400∘C, и склеенных образцах показало, что метод пайки продемонстрировал лучшую стабильность при высоких температурах, чем метод склеивания.

Метод лазерной сварки

Лазерная сварка — это метод, который включает излучение лазерного луча высокой интенсивности и энергии на металлическую поверхность, его расплавление и последующее соединение деталей вместе. Преимущества этого метода включают минимальную деформацию заготовки после сварки, высокую эффективность производства и возможность достижения непрерывного производства. Чжан Ди и др. добавили алюминиевый сплав 6061 междуалюминиевая пена(с пористостью 70%) и панель. Они использовали тепло от лазерного луча для расплавления алюминиевого сплава 6061, что позволило ему проникнуть в поры алюминиевой пены, тем самым достигнув лучшей сварки. Прочность сварного соединения на разрыв составила 2,97 МПа, что близко к прочности самой алюминиевой пены. Однако во время лазерной сварки поглощение лазерной энергии базовым материалом алюминиевой пены ограничено из-за отражения от стенок пор и замкнутого порового пространства внутри алюминиевой пены. Под действием высокотемпературного источника тепла внутренние поры алюминиевой пены могут разрушиться из-за поглощения тепла и плавления, образуя плотную, широкую зону сварки. Лазерная сварка все еще находится на ранних стадиях исследований и должна пройти долгий исследовательский путь, прежде чем ее можно будет использовать для промышленного производства.