一种夹芯金属板材制造技术

一种夹芯金属板材，包括上面板、下面板以及上面板与下面板之间的若干个芯管；所述若干个芯管之间设有贯通的气道，芯管与上面板、下面板之间利用高温气体经气道进行前后和/或左右流通加热实现钎焊。本发明专利技术一方面具有重量轻，强度大，隔热等优点，另一方面，能够保证夹芯金属板材不会因为热差而产生而变形，进而保证夹芯金属板材的永久使用寿命。

A sandwich metal sheet

A sandwich metal sheet comprises a upper plate, a lower plate and a plurality of core tubes between the upper plate and the lower plate; a through air passage is arranged between the core tubes, and brazing is realized between the core tube and the upper plate and the lower plate by means of high temperature gas flowing through the air passage before and after and/or left and right heating. On the one hand, the invention has the advantages of light weight, high strength and heat insulation, on the other hand, it can ensure that the sandwich metal sheet will not be deformed because of the heat difference, thereby ensuring the permanent service life of the sandwich metal sheet.

【技术实现步骤摘要】
一种夹芯金属板材
本专利技术涉及复合材料
，特别是一种夹芯金属板材。
技术介绍
现有的夹芯复合板大多是采用蜂窝夹芯板，蜂窝芯通常是紧密排列在一起，通过辐射加热的方式进行钎焊，这种加热方式加热慢，容易导致工件受热不均匀，从而产生热变形，大大提高次品率，降低使用寿命，提高生产成本；且加热完毕后需要再将工件输送至冷却腔冷却，不能一次性完成加热和冷却，大大提高工作时间，降低效率。如CN100560350C公开了一种金属蜂窝夹芯组合吸能结构材料，吸能材料包括外壳、金属蜂窝夹芯体组合、隔板、金属钎料层，金属蜂窝夹芯体组合由1~4块金属蜂窝夹芯体组成，其中每个金属蜂窝夹芯体的端面呈正六边形蜂窝状，各部件通过金属钎料层钎焊连接在一起。这种结构是将金属蜂窝夹芯体紧密排列，采用常规的辐射加热方式进行钎焊，这样会使得金属蜂窝的外侧与中部之间温差大，受热不均匀，极易产生热变形。又如CN102628128A公开了金属蜂窝结构，包含至少两个金属构件的复合金属结构，金属构件在钎焊操作中通过金属波纹夹芯彼此固定，其中，金属波纹夹层结构由包含铝芯层的波纹钎焊板材料制成，铝芯层两侧都包覆有铝钎焊包覆层，至少两个金属构件利用无钎剂受控气氛钎焊操作的方式通过金属蜂窝结构彼此固定。这种结构是将波纹钎焊板进行堆叠或缠绕，在非活性气体气氛中、在钎焊温度下对所述组件进行钎焊，但未采用高温气体在工件内腔中进行流通加热，仍然会导致受热不均匀。现有的夹芯复合板也有采用芯管间隔排列的结构，但没有指出是形成贯通的气道，也并未提出将钎焊工艺与工件结构结合对工件内腔进行流通加热解决受热不均衡的技术问题。专利技术内容本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种隔热，重量轻，强度大，受热均匀，保证永久寿命的夹芯金属板材。本专利技术的技术方案是：一种夹芯金属板材，包括上面板、下面板以及上面板与下面板之间的若干个芯管；所述若干个芯管之间设有贯通的气道，芯管与上面板、下面板之间利用高温气体经气道进行前后和/或左右流通加热实现钎焊。上述方案具有以下优点：（1）通过设置贯通的气道，使得夹芯金属板材的结构与钎焊工艺相结合，相比对夹芯金属板材的外表面采用辐射加热等方式而言，一方面高温气体贯通于夹芯金属板材内腔，与每个芯管接触，使夹芯金属板材的上下左右前后端的温度接近，大大提高均温性，这样，夹芯金属板材就不会因为热差而产生而变形，进而保证夹芯金属板材的永久使用寿命；第二方面，能够缩短加热时间，提高钎焊效率；第三方面，夹芯金属板材在钎焊过程中只需向其内腔通入高温气体，无需对夹芯金属板材进行移动，使得焊接效果更好，大大提高工件的钎焊质量；（2）通过将芯管设于上面板与下面板之间，由于芯管中空，大大提高轻量化，且芯管的加入保证上面板和下面板受到应力后能够通过芯管进行疏散，从而减少夹芯金属板材的整体应力，进而增大结构的整体强度，使得上述结构具有以下特点：同等强度下，重量最轻；同等重量下，强度最大；（3）由于芯管中空，通过上面板、下面板对芯管的上下端进行钎焊密封，形成较大空间的密闭层，大大提高隔音效果。上述的高温气体的温度需大于钎焊所使用的钎料温度，并低于母材温度，使得钎料能够融化。高温气体为保护气体，如如氮气、氦气、氢气等。进一步，所述贯通的气道为横向气道、纵向气道、斜向气道这三种结构之一或者这三种结构的任意组合。本专利技术的气道是指相邻芯管之间的间隙，根据芯管的排列方式不同，气道的结构也不同，可以是横向气道，如芯管之间在横向上紧密排列，纵向上设有一定的排列间距，使得热气体穿过横向气道，对横向气道两侧的芯管进行加热钎焊；可以是纵向气道，如芯管之间在纵向上紧密排列，横向上设有一定的排列间距；还可以是斜向气道，如芯管之间斜向排列；又可以是他们之间的任意组合，如设置横纵向气道，即芯管之间间隔排列，这样，能够加快钎焊速度，使得温度更加均匀。另一种替换方案为：所述贯通的气道由设于每个芯管上的孔实现。即在每个芯管上均开设至少两个孔，一个作为进气孔，一个作为出气孔，这样，高温气体通过穿过每个芯管的进气孔和出气孔实现对夹芯金属板材的前后和/或左右流通加热，使得每个芯管温度均匀。另外，芯管上的孔还可用于抽出空气，防止夹芯金属板材在高温环境下产生氧化，通过抽出空气，并置换进去保护气体，从而在无氧环境下进行钎焊。进一步，所述芯管与上面板、下面板之间通过钎料经高温气体进行钎焊；所述钎料由电镀或热镀的形式获得，又或者将钎料直接铺设或以箔套的形式设于芯管与上面板、下面板之间。本专利技术采用电镀或热镀的形式，如电镀或热镀锡锌合金镀层，具有抗腐蚀性高、焊接性好、韧性好等优点，这样无需再添加其他钎料，通过热气体将热镀锡锌合金镀层熔化成液体与上面板、下面板连接成一体即可，具有良好的熔焊特性，焊接强度高。钎料直接铺设是指用现成的钎料直接铺设于芯管与上下面板之间，进行钎焊，钎料可以是铜钎料、锡钎料、铝钎料等，具有较高的熔点，能够耐高温，且钎焊强度高。以箔套的形式是指将钎料套在芯管上，如将钎料冲孔翻边，钎料包裹住芯管的端部，并向芯管内延伸，这样就能够将芯管牢固定位在面板之间，不易产生松动，大大提高焊接界面的联接强度，进而提高整体应力。进一步，所述芯管的上下两端中至少有一端设有翻边、扳边或折边；或者所述芯管的上下两端均未设置翻边、扳边或折边；所述若干个芯管包括带翻边、扳边或折边的芯管和/或未设置翻边、扳边或折边的芯管。芯管是否翻边主要取决于芯管的管壁厚度，若厚度较大，则芯管的上端和下端与上下面板之间有较大的接触面积，不需翻边也能够保证钎焊的牢固性。而设有翻边的结构，可以采用较薄的芯管，不仅节省原材料，降低成本，还易于成型，而设置翻边一方面便于钎焊，降低与钎料连接的难度，使钎焊连接可一次性完成；另一方面，能够提高芯管与钎料之间的连接界面强度，进而提高整个钎焊层的抗拉强度和冲击热应力，保证夹芯金属板材的永久寿命。进一步，所述芯管的材质为不锈钢、碳钢、钛、钛合金、铝、铝合金、铜、铜合金中的一种。采用这些材质，使得芯管不易生锈，大大提高使用寿命。进一步，所述芯管的截面形状为圆形或N边形，N≥3，优选为5≤N≤30。其中N边形可以是三角形、方形、四边形、五边形、六边形等等。截面形状为圆形的芯管可以是圆柱形管或圆台型管；本专利技术优选为圆柱形管，即圆管，相比于其他形状的芯管，具有受力均匀、不易变形、稳定性高等优点。进一步，相邻芯管之间均设有气道；或者部分芯管之间设有气道，另一部分芯管之间紧密连接。即每个芯管的四周均有高温气体流通加热，又或者每个芯管的四周至少一侧有高温气体流通加热，只要能够保证每一个芯管感应到温度即可。当然，如果是芯管上的孔作为气道的话，也可以将所有芯管紧密排列，且相邻芯管的孔位置相对应，位于边缘处的芯管作为进气口或出气口。进一步，所述芯管的管壁厚度为0.01~15mm；优选地，当管壁厚度在0.01~8mm，可设置翻边，当管壁厚度大于8mm时，可以省略翻边；当然，也可以将管壁厚度大于或等于10mm且未设置翻边的芯管置于边缘位置，将管壁厚度小于10mm且未设置翻边的芯管置于中部，也能够保证焊接牢固性。进一步，所述芯管与上面板、下面板之间利用冷气体经气道进行前后和/或左右流通降温而成型。这样，能够保证冷却温度均匀，提高钎焊质量，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种夹芯金属板材，其特征在于，包括上面板、下面板以及上面板与下面板之间的若干个芯管；所述若干个芯管之间设有贯通的气道，芯管与上面板、下面板之间利用高温气体经气道进行前后和/或左右流通加热实现钎焊。

【技术特征摘要】
1.一种夹芯金属板材，其特征在于，包括上面板、下面板以及上面板与下面板之间的若干个芯管；所述若干个芯管之间设有贯通的气道，芯管与上面板、下面板之间利用高温气体经气道进行前后和/或左右流通加热实现钎焊。2.根据权利要求1所述的夹芯金属板材，其特征在于，所述贯通的气道为横向气道、纵向气道、斜向气道这三种结构之一或者这三种结构的任意组合；或者所述贯通的气道由设于每个芯管上的孔实现。3.根据权利要求1所述的夹芯金属板材，其特征在于，所述芯管与上面板、下面板之间通过钎料经高温气体进行钎焊；所述钎料由电镀或热镀的形式获得，又或者将钎料直接铺设或以箔套的形式设于芯管与上面板、下面板之间。4.根据权利要求1~3任一项所述的夹芯金属板材，其特征在于，所述芯管的上下两端中至少有一端设有翻边、扳边或折边；或者所述芯管的上下两端均未设置翻边、扳边或折边；所述若干个芯管包括带翻边、扳边或折边的芯管和/或未设置翻边、扳边或折边的芯管。5.根据权利要求1~3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：张跃，
类型：发明
国别省市：湖南,43