The invention relates to a method for preparing foam Aluminum Alloy by melt surface shear process, the Aluminum Alloy melt viscosity, melt viscosity Aluminum Alloy will through the surface of high-speed shear dispersing manufacturing, gas-liquid mixing foam, the foam leads, solidification, foam Aluminum Alloy structural materials. The invention uses viscosity increasing agent to melt the alloy to achieve the effect of increasing viscosity, and uses the stirrer or disperser to shear the gas liquid mixture at high speed so as to form a foam structure. Foam structure was controlled by agitator or disperser structure and shear line velocity, and foamed aluminum alloy with different pore structure and density was obtained. The invention has the advantages that the process method is simple and controllable, and the excessive oxidation of the foam structure body and the macroscopic crack formation of the structure are avoided to a great extent, and the mechanical performance of the foamed aluminum alloy is improved. The simple process method greatly shortens the process cycle of common foam aluminum production, reduces production cost, and remarkably improves economic benefit.
【技术实现步骤摘要】
一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法
本专利技术属于金属材料加工领域,尤其是涉及一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法。
技术介绍
多孔泡沫金属作为气孔相和金属相的结合体,由于其结构的特殊性,表现出不同于致密金属的特殊性能,具有轻质、比表面积大、高比强度、阻尼减振、吸声隔音、能量吸收、电磁屏蔽等物理特性。泡沫铝优异的物理及力学性能使其作为功能材料和结构材料用于航空航天工业、交通运输行业、建筑工业等领域。泡沫铝的孔隙率一般为40%~90%,密度约为铝的0.1~0.6倍。正因为泡沫铝中含有大量的孔隙使其密度较低,泡沫铝的屈服强度也远小于致密铝合金材料的屈服强度,但其具有较高的比强度、比刚度。由于泡沫铝的压缩特性中存在着较大范围的屈服平台段,应变滞后于应力,所以在变形过程中能够消耗大量的功,使泡沫铝具有良好的能量吸收能力,是防冲击和缓冲的理想材料。同时,泡沫铝可以作为吸音、消音材料。根据孔结构的不同,泡沫金属可以分为通孔、闭孔两种。通孔是指胞孔与邻孔之间是互相连通的;闭孔则指各个胞孔之间是相互独立、自行封闭的。闭孔泡沫金属材料具有更好的强度,因其兼具结构材料和功能材料特性而具有更广泛的用途。经历了数十年的研究发展,如今泡沫铝的制备方法已有多种,并且随着技术的进步,生产成本也在不断降低,有些制备方法已经可以商业应用。闭孔泡沫铝的主要制备方法有:发泡剂熔体发泡法、熔体注气发泡法和粉末冶金法。这几种方法均有各自的缺点,采用发泡剂法生产的泡沫铝因气孔率和孔径均小,密度大,具有良好的力学性能和气泡结构,但工艺过程比较复杂。粉末冶金法生产的泡沫铝材料具有更加优 ...
【技术保护点】
一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法,其特征在于,对铝合金熔体进行增粘,将增粘的铝合金熔体通过表面高速分散剪切,制造气液混合泡沫体,经泡沫引出、结晶凝固,获得泡沫铝合金结构材料。
【技术特征摘要】
1.一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法,其特征在于,对铝合金熔体进行增粘,将增粘的铝合金熔体通过表面高速分散剪切,制造气液混合泡沫体,经泡沫引出、结晶凝固,获得泡沫铝合金结构材料。2.根据权利要求1所述的一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:(1)融化铝合金,并向铝合金熔体中加入硅、镁、钙以调整铝合金成分,使得硅、镁、钙在最终所得复合高粘度熔体中的质量分数分别为3-9%、1-3%、0.5-3%;(2)继续向步骤(1)所得铝合金熔体中添加增粘剂,强力搅拌得到复合高粘度熔体,复合高粘度熔体中,增粘剂质量分数为5~20%;(3)通过表面高速剪切,制造气液混合泡沫体,经泡沫引出、结晶凝固,获得泡沫铝合金结构材料。3.根据权利要求2所述的一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法,其特征在于,所述的增粘剂为碳化硅或氧化铝。4.根据权利要求2所述的一种采用熔体液面剪切工艺制备泡沫铝合金的方法,其特征在于,步骤(3)中表面高速剪切是指施加转速在200-1000rpm的搅拌。5.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡正飞,何大海,莫凡,蒋凯雁,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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