Bọt nhôm được kết nối với vật liệu như thế nào?

Liên kết là một vật lýSicphương pháp kết nối al trong đóbọt nhôm và tấmđược nối lại. Đây là một quá trình đơn giản tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao. Tuy nhiên, việc làm sạch bề mặt nhômBọtvà các tấm trước khi liên kết tương đối phức tạp. Chất kết dính cũng có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn kém, và cường độ liên kết tương đối thấp, điều này đã hạn chế sự phát triển của phương pháp này. So với liên kết, hàn cải thiện đáng kể cường độ liên kết giao diện. Hiện nay, hàn đồng và hàn laser là chủ đề của nghiên cứu sâu rộng.

Phương pháp hàn

Hàn là một phương pháp hàn được nghiên cứu rộng rãi chovật liệu bánh sandwich xốp nhôm. Chìa khóa của phương pháp này nằm ở việc lựa chọn vật liệu hàn phù hợp và loại bỏ lớp màng oxit khỏi bề mặt bọt nhôm. Do chênh lệch điện thế giữa mối hàn và vật liệu nền bọt nhôm, ăn mòn điện hóa có thể dễ dàng xảy ra, dẫn đến khả năng chịu nhiệt kém và độ bền mối hàn thấp. Wang Hui và cộng sự đã sử dụng bảo vệ nitơ để cải thiện độ ổn định của mối hàn. Nghiên cứu của họ chỉ ra rằng không có lớp màng liên tục nào hình thành tại giao diện; thay vào đó, nó bao gồm các điểm tiếp xúc ở các cạnh của lỗ chân lông cuối. Khi sử dụng hợp kim Zn-Al-Cu làm vật liệu hàn, bản thân quá trình hàn cung cấp một số chức năng loại bỏ lớp màng, tránh các vấn đề ăn mòn do cạo cơ học. Việc sử dụng kỹ thuật đặt kết hợp với rung siêu âm trong quá trình hàn đảm bảo rằng vật liệu hàn lấp đầy đồng đều các lỗ chân lông, cuối cùng tạo ra một tấm sandwich kim loại giữa vật liệu hàn và tấm nhôm, và vật liệu hàn và bọt nhôm. sử dụng lớp hỗn hợp lá đồng-tấm nhôm-lá đồng làm lớp xen kẽ và tối ưu hóa nhiệt độ hàn để lấp đầy đồng đều các lỗ rỗng, cuối cùng tạo ra tấm sandwich kim loại từ vật liệu hàn và tấm nhôm và vật liệu hàn và bọt nhôm. Song Yufeng sử dụng hợp kim gốc Al-Si làm vật liệu hàn và tấm nhôm nguyên chất làm tấm. Họ hàn các tấm sandwich bọt nhôm và sử dụng một thí nghiệm trực giao để kiểm tra tác động của nhiệt độ hàn, thời gian và quy trình ủ lên hiệu suất của tấm sandwich. Các thông số quy trình tối ưu là: nhiệt độ hàn 640∘C, thời gian 15 phút và ủ ứng suất ở 400∘C trong 30 phút. Hơn nữa, khi so sánh các lỗi trong các mẫu hàn ở 400∘C và các mẫu liên kết cho thấy phương pháp hàn thể hiện độ ổn định tốt hơn ở nhiệt độ cao so với phương pháp liên kết.

Phương pháp hàn laser

Hàn laser là phương pháp liên quan đến việc chiếu chùm tia laser cường độ cao, năng lượng cao lên bề mặt kim loại, làm nóng chảy nó và sau đó ghép các mảnh lại với nhau. Ưu điểm của phương pháp này bao gồm biến dạng phôi tối thiểu sau khi hàn, hiệu quả sản xuất cao và khả năng đạt được sản xuất liên tục. Zhang Di và cộng sự đã thêm hợp kim nhôm 6061 vào giữabọt nhôm(với độ xốp 70%) và tấm. Họ sử dụng nhiệt từ chùm tia laser để làm tan chảy hợp kim nhôm 6061, cho phép nó xuyên qua các lỗ rỗng của bọt nhôm, do đó đạt được mối hàn tốt hơn. Độ bền kéo của mối hàn là 2,97 MPa, gần bằng độ bền của chính bọt nhôm. Tuy nhiên, trong quá trình hàn laser, sự hấp thụ năng lượng laser của vật liệu nền bọt nhôm bị hạn chế do sự phản xạ từ các thành lỗ rỗng và không gian lỗ rỗng hạn chế bên trong bọt nhôm. Dưới tác động của nguồn nhiệt độ cao, các lỗ rỗng bên trong của bọt nhôm có thể bị sụp đổ do hấp thụ nhiệt và nóng chảy, tạo thành vùng hàn rộng và dày đặc. Hàn laser vẫn đang trong giai đoạn thăm dò ban đầu và còn một chặng đường nghiên cứu dài phía trước trước khi có thể sử dụng cho sản xuất công nghiệp.