泡沫铝三明治结构材料的制备及其组织性能分析.pdf

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1、第34卷第3期矿冶工程Vo1．34№32014年o6月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGJune2014泡沫铝三明治结构材料的制备及其组织性能分析④宋宇峰，肖来荣，曾德露，郭蕾(中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：以Al—si基合金为钎料，泡沫铝为基体，纯铝板为面板，采用钎焊的方法制备泡沫铝三明治结构材料。应用SEM观察焊接层的组织和界面结构，EDS测定元素的扩散及分布情况，并结合扩散原理分析si和Al的扩散情况。对钎焊接头试样进行剪切实验，通过正交实验的方法分析焊接温度、焊接时间、去应力退火温度和去应力退火时间对材料性能的影响。同时，

2、与胶粘粘结法制备的泡沫铝三明治结构材料进行对比实验。结果表明：采用钎焊法制得的样品中面板与夹心层之间连接过度良好；Si浓度在焊接层附近呈现出阶梯状分布；焊接温度是影响实验结果的最关键因素；最佳工艺为：焊接温度640℃，焊接时间15min，去应力退火温度400℃，去应力退火时间30min。在400oC下，胶粘粘结法制备的样品完全失效。关键词：结构材料；泡沫铝三明治；钎焊；正交实验法中图分类号：TG454文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253—6099．2014．03．032文章编号：0253—6099(2014)03一O1l9—05PreparationandStru

3、cturePropertyAnalysisofAluminumFoamSandwichStructureMaterialSONGYu-feng，XIAOLai—rong，ZENGDe—lu，GUOLei(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，Hunan，China)Abstract：AluminumfoamsandwichstructurematerlalwasmanufacturedbybrazingwithA1一Sibasedalloyasfillermetal，alu

4、minumfoamasmatrixandpurealuminumplatesaspanels．ThemicrostructureandinterfacestructureofthesolderedlayerandthediffusionanddistributionofelementsweredeterminedbySEMandEDS，respectively．ThediffusionsofSiandA1wereinvestigatedbasedondiffusiontheory．Sheartestsweremadeonthesolderedjointsamples．Theeffects

5、ofweldingtemperature，weldingtimeandstressreliefannealingtemperatureandtimeonthepropertiesofthematerialwereanalyzedbyorthogonalexperiment．Meanwhile，acomparisontestwasconductedusingaluminumfoamsandwichstructurematerialfabricatedbyadhesivebonding．Theresultsshowedthatthepanelswerewellconnectedwiththe

6、sandwichlayersinthesamplepreparedbybrazing．TheconcentrationofSinearthesolderlayerpresentedasteppeddistribution．Themostimportantfactoraffectingtheexperimentresultswasweldingtemperature．Theoptimumprocessconditionsareasfollows：weldingtemperatureof640℃，weldingtimeof15min，stressreliefannealingtemperat

7、ureof400oCandstressreliefannealingtimeof30min．Thesamplemanufacturedbyadhesivebondingfailedwhenitworkedattemperature400oC．Keywords：structurematerial；aluminumfoamsandwichmaterial；brazing；Orthogonalexperimentmethod泡沫铝三明治是