本发明专利技术提供了一种整体式无缝金属纤维多孔管的制备方法，该方法包括以下步骤：一、将未烧结的金属纤维毛坯毡进行机械加工和平整化处理；二、将三瓣对开式管模具进行氧化处理；三、利用滚压成型的方法将金属纤维毛坯毡缠结在三瓣对开式管模具的内支撑体上，然后装入三瓣对开式外模；四、高温烧结，随炉冷却后脱模得到整体式无缝金属纤维多孔管。为实施该方法本发明专利技术还公开其缠结装置。采用本发明专利技术方法和装置，可实现金属纤维多孔管的整体成型，节省传统工艺中的卷管和焊接工序，解决了再次成型时结合处对材料整体性能的影响问题，增加了材料的厚度、孔隙度的可控范围。
【技术实现步骤摘要】
一种整体式无缝金属纤维多孔管的制备方法及缠结装置
本专利技术属于材料加工制造
，具体涉及一种整体式无缝金属纤维多孔管的 制备方法及缠结装置。
技术介绍
金属纤维多孔材料已成功应用于过滤、分离、消音、减震和传热等领域。具有全直 通孔隙结构，结构可控性高，其孔隙度最高可达95 %，最低可达60%，其制品厚度最薄可以 做到1mm。金属纤维多孔材料制备的吸声衬垫吸声系数高达90%以上，制成的隔声材料平 均隔声量达30dB，金属纤维多孔材料在过滤分离领域，其过滤精度为2. 5 μ m 70. 0 μ m。常 规的金属纤维多孔材料制品均是由金属纤维多孔板加工而成，其中较为常用的管状结构元 件也是由金属纤维多孔板通过滚压后卷焊而成的，其通过焊接而成的制品中存在一条与其 它部位结构不同的焊缝，该焊缝在制品使用过程中，无论是何种环境条件下都会严重影响 其工作效率。另外，这种工艺要求纤维多孔板厚度较小，限制了材料在吸声、传热和过滤中 的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种制备工艺 步骤简单、实现方便、可操作性强的金属纤维多孔管的制备方法，同时提供一种实施该制备 方法的缠结装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种整体式无缝金属纤维多孔 管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、将未烧结的金属纤维毛坯毡进行机械加工，并对其表面进行平整化处 理；步骤二、将三瓣对开式管模具在温度为1100°C 1250°C的条件下氧化处理Ih 3h ；步骤三、将步骤一中经平整化处理后的金属纤维毛坯毡缠结在步骤二中经氧化处 理后的三瓣对开式管模具的内模支撑体上，然后装入三瓣对开式外模中封闭；步骤四、将步骤三中封闭后的带有金属纤维毛坯毡的三瓣对开式管模具进行紧固 处理，然后置于高温烧结炉中进行高温烧结，冷却后脱模得到整体式无缝金属纤维多孔管。上述步骤一中所述金属纤维毛坯毡为铝纤维毛坯毡、不锈钢纤维毛坯毡、铜纤 维毛坯毡、钛纤维毛坯毡或i^eCrAl纤维毛坯毡；步骤一中所述金属纤维毛坯毡的丝径为 6 μ m ~ 200 μ m。上述步骤四中所述高温烧结的温度为900°C 1350°C，所述高温烧结的时间为 Ih 3h。上述步骤四中所述整体式无缝金属纤维多孔管管体的厚度为2mm 30mm，孔隙度 为 70% 93%。为完成本专利技术制备方法，专利技术人同时专利技术了一种实施本专利技术制备方法的缠结装 置，该缠结装置为三瓣对开式管模具，包括内模支撑体和三瓣对开式外模。所述内模支撑体为管壁厚度2mm 4mm的Al2O3管；所述三瓣对开式外模为管壁厚 度2mm 4mm的三瓣对开式!^eCrAl管，管中的三个开合端上均设置有相互配合使用的定位 台阶。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、本专利技术可实现金属纤维多孔管的整体成型，节省传统工艺中的卷管和焊接工 序，解决了再次成型时结合处对材料整体性能的影响问题，增加了材料的厚度、孔隙度的可 控范围。制备的整体式无缝金属纤维多孔管不仅具有与金属纤维多孔板相同的功能特性， 而且在制作过程中节省了焊接工序，使整体结构均勻结合，表面无焊缝出现。2、本专利技术制备工艺步骤简单，实现方便，厚度、孔隙度范围大，应用范围广，可操作 性强，使金属纤维多孔材料的使用领域大大拓宽，不仅局限在平面处理上，在管壁等管状处 可直接使用，操作简单，工艺易实现。3、三瓣对开式管模具经过氧化处理后无需使用隔离层，该模具还可以用来制备其 他材质的金属纤维多孔管。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明图1为本专利技术三瓣对开式管模具的结构示意图。图2为本专利技术三瓣对开式管模具缠结有金属纤维毛坯毡的剖面图。附图标记说明1-内模支撑体；2-三瓣对开式外模； 3-定位台阶；4-金属纤维毛坯毡。具体实施方式本专利技术所述缠结装置如图1和图2所示，包括内模支撑体1和三瓣对开式外模2， 所述内模支撑体1为管壁厚度2mm 4mm的Al2O3管，所述三瓣对开式外模2为管壁厚度 2mm 4mm的三瓣对开式!^eCrAl管，三瓣对开式!^eCrAl管中的三个开合端上均设置有相互 配合使用的定位台阶3。实施例1整体式无缝!^eCrAl纤维多孔消音管的制备步骤一、将丝径为6 μ m的未烧结的!^eCrAl纤维毛坯毡进行机械加工，并对其表面 进行平整化处理；步骤二、将长度为IOOmm的三瓣对开式管模具在温度为1100°C的条件下氧化处理 3h ；所述三瓣对开式管模具的内模支撑体1为外径79mm，管壁厚度2mm的Al2O3管，三瓣对 开式外模2为内径140mm，管壁厚度2mm的三瓣对开式!^eCrAl管；步骤三、将经平整化处理后的!^eCrAl纤维毛坯毡利用滚压成型的方式缠结在经 氧化处理后的三瓣对开式管模具的内模支撑体1上，缠结厚度为30mm，然后装入三瓣对开 式外模2中封闭；步骤四、将封闭后的带有金属纤维毛坯毡4(i^CrAl纤维毛坯毡)的三瓣对开式管 模具进行紧固处理，然后置于高温烧结炉中在温度为900°C的条件下高温烧结池，随炉冷 却后脱模得到管体厚度为30mm，长度为100mm，内径为80mm，孔隙度为82%的整体式无缝 FeCrAl纤维多孔消音管，该整体式无缝!^eCrAl纤维多孔消音管可用于高温环境下的中低 频噪声吸收的。实施例2整体式无缝铜纤维多孔传热管的制备本实施例与实施例1制备方法相同，其中不同之处在于所用金属纤维毛坯毡为 铜纤维毛坯毡，制备得到整体式无缝铜纤维多孔传热管，该整体式无缝铜纤维多孔传热管 可用于高温水或气体的热量回收再利用。实施例3整体式无缝不锈钢纤维多孔过滤管的制备本实施例与实施例1制备方法相同，其中不同之处在于所用金属纤维毛坯毡为 不锈钢纤维毛坯毡，制备得到整体式无缝不锈钢纤维多孔过滤管，该整体式无缝不锈钢纤 维多孔过滤管可作为气固或气液分离元件使用。实施例4整体式无缝铝纤维多孔消音管的制备本实施例与实施例1制备方法相同，其中不同之处在于所用金属纤维毛坯毡为 铝纤维毛坯毡，制备得到整体式无缝铝纤维多孔消音管，该整体式无缝铝纤维多孔消音管 可用于多种环境下的降噪处理。实施例5整体式无缝钛纤维多孔管的制备本实施例与实施例1制备方法相同，其中不同之处在于所用金属纤维毛坯毡为 钛纤维毛坯毡，制备得到整体式无缝钛纤维多孔管，该整体式无缝钛纤维多孔管不仅可在 高温条件下作为减震降噪元件使用，而且也可在恶劣环境中作为过滤分离元件使用。实施例6整体式无缝!^eCrAl纤维多孔消音管的制备步骤一、将丝径为200 μ m的未烧结的!^eCrAl纤维毛坯毡进行机械加工，并对其表 面进行平整化处理；步骤二、将长度为200mm的三瓣对开式管模具在温度为1250°C的条件下氧化处理 Ih ；所述三瓣对开式管模具的内模支撑体1为外径10mm，管壁厚度3mm的Al2O3管，三瓣对 开式外模2为内径15mm，管壁厚度3mm的三瓣对开式!^eCrAl管；步骤三、将经平整化处理后的!^eCrAl纤维毛坯毡利用滚压成型的方式缠结在经 氧化处理后的三瓣对开式管模具的内模支撑体1上，缠结厚度为2mm，然后装入三瓣对开式 外模2中封闭；步骤四、将封闭后的带有金属纤维毛坯毡4(i^CrAl纤维毛坯毡)的三瓣本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种整体式无缝金属纤维多孔管的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将未烧结的金属纤维毛坯毡进行机械加工，并对其表面进行平整化处理；步骤二、将三瓣对开式管模具在温度为１１００℃～１２５０℃的条件下氧化处理１ｈ～３ｈ；步骤三、将步骤一中经平整化处理后的金属纤维毛坯毡缠结在步骤二中经氧化处理后的三瓣对开式管模具的内模支撑体（１）上，然后装入三瓣对开式外模（２）中封闭；步骤四、将步骤三中封闭后的带有金属纤维毛坯毡（４）的三瓣对开式管模具进行紧固处理，然后置于高温烧结炉中进行高温烧结，冷却后脱模得到整体式无缝金属纤维多孔管。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：敖庆波，汤慧萍，朱纪磊，李程，支浩，王建忠，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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