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1、(10)申请公布号 CN 103831592 A (43)申请公布日 2014.06.04 CN 103831592 A (21)申请号 201410091748.7 (22)申请日 2014.03.13 B23P 15/00(2006.01) B23K 1/008(2006.01) B23K 1/20(2006.01) (71)申请人 沈阳和世泰通用钛业有限公司 地址 110206 辽宁省沈阳市辽中县茨榆坨近 海经济区近海大街 6 号 (72)发明人 阎东辉 宋洪海 钟军 刘玉涛 (74)专利代理机构 沈阳科威专利代理有限责任 公司 21101 代理人 杨滨 (54) 发明名称 全封闭三明治。
2、泡沫铝结构件的制作方法 (57) 摘要 一种全封闭三明治泡沫铝结构件的制作方 法， 其技术要点是， 包括以下步骤 ： 1） 切割三明治 壳体、 三明治芯部、 钎焊材料， 配制钎焊剂备用 ； 2） 将三明治壳体制成盒子结构 ； 3） 在盒子结构内 表面、 三明治芯部外表面、 钎焊材料外表面涂抹钎 焊剂 ； 将三明治芯部材料、 钎焊材料放置在盒子 结构内， 在盒子结构上设置导气管， 盖上盒盖并用 夹具夹紧， 封焊密封后卸下夹具 ； 4） 检测是否漏 气 ； 5） 将导气管与真空系统相连， 达到高真空度 后封闭气管 ； 6） 将三明治结构的结合面用夹具夹 紧 ； 7） 在常压加热炉内钎焊 ； 保温后。
3、出炉， 自然冷 却至室温 ； 8） 卸下夹具， 切割气管， 补焊缺口， 修 磨处理。 本发明解决了传统工艺设备投资大、 生产 费用高等问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103831592 A CN 103831592 A 1/1 页 2 1. 一种全封闭三明治泡沫铝结构件的制作方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 1） 切割三明治壳体材料、 三明治芯部材料、 钎焊材料， 打磨结合面后备用， 配制钎焊剂 备用 ； 2） 将三明治壳体材料制成无盖的盒。
4、子结构 ； 3） 在盒子结构内表面、 三明治芯部外表面、 钎焊材料外表面分别涂抹钎焊剂 ； 将三明治 芯部材料放置在盒子结构内， 并在三明治芯部材料与盒子结构之间放置钎焊材料， 在盒子 结构上设置 12 个带有阀门的气管， 盖上盒盖并用夹具夹紧， 将盒盖与盒子结构之间的接 缝密封后卸下夹具 ； 4） 将气管与充气泵相连， 检测是否漏气 ； 5） 将气管与真空系统相连， 抽真空至真空度 510-3Pa， 然后封闭导气管 ； 或抽真空至 真空度 510-3Pa， 反充高纯氮气或氩气， 然后封闭导气管 ； 6） 将盒子结构、 三明治芯部、 钎焊材料的结合面用夹具夹紧 ； 7） 在常压加热炉内， 20。
5、0630钎焊 ； 保温 530min 出炉， 自然冷却至室温 ； 8） 卸下夹具， 切割气管， 补焊缺口， 修磨处理。 2. 根据权利要求 1 所述的制作方法， 其特征在于 ： 所述三明治芯部材料选自纯铝泡沫 铝或铝合金泡沫铝， 泡沫铝密度为 0.20.6g/cm3， 泡沫球直径 1mm5mm。 3. 根据权利要求 1 所述的制作方法， 其特征在于 ： 所述三明治壳体材料选自纯铝或铝 合金。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的制作方法， 其特征在于 ： 所述铝合金由 13wt% 铜， 余量 铝构成。 5. 根据权利要求1所述的制作方法， 其特征在于 ： 所述钎焊剂为溶解在5%聚乙烯醇水 溶。
6、液中的氯化铵。 权 利 要 求 书 CN 103831592 A 2 1/3 页 3 全封闭三明治泡沫铝结构件的制作方法 技术领域 0001 本发明涉及一种金属三明治结构的制作方法， 具体说是一种全封闭三明治泡沫铝 结构件的制作方法。 背景技术 0002 泡沫铝三明治结构具有低密度、 高强度、 减震、 吸能、 降低噪声的优越性能， 广泛应 用在国防工业、 建筑业、 轨道运输等国民经济领域。 0003 泡沫铝三明治结构一般是是由轧制、 胶粘和钎焊工艺制作， 从制作成本和可靠性 的优势考虑， 选择钎焊工艺比较普遍。传统的钎焊工艺通常在专用设备真空或惰性气体保 护条件下进行， 如在真空钎焊炉中进行的。
7、或在隧道窑式马弗炉使用高纯氮气保护进行的。 不但设备投资大， 而生产成本高， 安全性差。 为此需要对现有三明治泡沫铝结构件的钎焊工 艺进行改进。 发明内容 0004 本发明的目的是提供一种全封闭三明治泡沫铝结构件的钎焊制作方法， 从根本上 解决了上述问题。 0005 本发明的目的是这样实现的 ： 该全封闭三明治泡沫铝结构件的制作方法， 包括以 下步骤 ： 1） 切割三明治壳体材料、 三明治芯部材料、 钎焊材料， 打磨结合面后备用， 配制钎焊剂 备用 ； 2） 将三明治壳体材料制成无盖的盒子结构 ； 3） 在盒子结构内表面、 三明治芯部外表面、 钎焊材料外表面分别涂抹钎焊剂 ； 将三明治 芯部材。
8、料放置在盒子结构内， 并在三明治芯部材料与盒子结构之间放置钎焊材料， 在盒子 结构上设置 12 个带有阀门的气管， 盖上盒盖并用夹具夹紧， 将盒盖与盒子结构之间的接 缝密封后卸下夹具 ； 4） 将气管与充气泵相连， 检测是否漏气 ； 5） 将气管与真空系统相连， 抽真空至真空度 510-3Pa， 然后封闭导气管 ； 或抽真空至 真空度 510-3Pa， 反充高纯氮气或氩气， 然后封闭导气管 ； 6） 将盒子结构、 三明治芯部、 钎焊材料的结合面用夹具夹紧 ； 7） 在常压加热炉内， 200630钎焊 ； 保温 530min 出炉， 自然冷却至室温 ； 8） 卸下夹具， 切割气管， 补焊缺口， 。
9、修磨处理。 0006 优选的， 所述三明治芯部材料选自纯铝泡沫铝或铝合金泡沫铝， 泡沫铝密度为 0.20.6g/cm3， 泡沫球直径 1mm5mm ； 铝合金优选 13wt% 铜， 余量铝构成。 0007 优选的， 所述三明治壳体材料选自纯铝或铝合金， 铝合金优选 13wt% 铜， 余量铝 构成。 0008 优选的， 所述钎焊剂为溶解在 5% 聚乙烯醇水溶液中的氯化铵。 说 明 书 CN 103831592 A 3 2/3 页 4 0009 本发明具有的优点及积极的技术效果是 ： 采用金属板制作的金属盒内填充泡沫铝 板， 封焊成为密闭结构。经过真空排气， 密闭结构内部形成真空形态， 金属板与泡。
10、沫铝加以 钎焊材料、 钎焊剂， 经过钎焊结合， 组成三明治结构。 本发明是在通用设备， 如普通热处理炉 中进行钎焊， 而无需采用专用钎焊设备即可进行。并且直接利用产品本身的结构创造出钎 焊的工艺条件 （真空或惰性气体） 在常压热处理炉中， 密闭的三明治结构体经过适当温度热 处理， 软化的壳体材料在大气压的作用下向处于真空的负压的壳体内侧施加 0.1MPa 的压 力， 完成钎焊过程， 制作成全封闭三明治泡沫铝结构。利用密闭的盒子结构， 采用通用设备 进行生产三明治泡沫钎焊铝复合材料， 巧妙地实现钎焊需要的技术条件， 解决了传统工艺 设备投资大、 生产费用高等问题， 同时实现了流水作业， 提高了生。
11、产效率。 结构件更轻、 强度 更高、 减震吸波性能优良、 阻燃性强、 不易老化、 坚固耐用。因此， 可广泛应用在国防军事装 备、 器材、 器械。如轻型舟桥甲板、 民用装备、 设备零部件， 提高产品科技含量和性能。还可 用在电梯轿厢上。 具体实施方式 0010 实施例 1 该全封闭三明治泡沫铝结构件的制作方法， 若采用抽真空钎焊， 则包括以下步骤 ： 1） 按照产品工艺尺寸在剪板机进行切割铝合金构成的三明治壳体材料、 纯铝泡沫铝 构成的三明治芯部材料、 钎焊材料， 并对准备钎焊结合的结合面机械打磨 （如采用带有吸尘 器的抛光机配备不锈钢丝轮或砂带轮打磨） ， 使之露出新鲜金属表面后备用， 配制钎。
12、焊剂备 用。 钎焊剂优选溶解在5%聚乙烯醇水溶液中的氯化铵。 铝合金由1wt%的铜及余量铝构成。 泡沫铝密度为 0.20.4g/cm3， 泡沫球直径 1mm5mm。 0011 2） 将三明治壳体材料制成无盖的盒子结构。装配时将打磨表面安置在里侧， 四个 立缝封焊。焊后， 在内侧对热影响区使用钢丝刷打磨， 露出新鲜金属表面。 0012 3） 在盒子结构内表面、 三明治芯部外表面、 钎焊材料外表面分别涂抹钎焊剂。 将三 明治芯部材料放置在盒子结构内， 并在三明治芯部材料与盒子结构之间放置钎焊材料， 在 盒子结构上设置一个带有阀门的气管， 盖上盒盖并用夹具夹紧， 将盒盖与盒子结构之间的 接缝焊接封闭。
13、后卸下夹具。 0013 4） 将气管与充气泵相连， 在 121.2kPa（1.2 倍标准大气压） 下检测三明治外壳是 否漏气， 对漏气部位进行补焊封闭。 0014 5） 将导气管与真空系统相连， 达到高真空度 510-3Pa 后封闭气管， 同时安装一个 温度溢流阀， 保证在设置的温度范围内能够产生将受热膨胀的气体溢流的效果。 0015 6） 将盒子结构、 三明治芯部、 钎焊材料的结合面用夹具夹紧， 使用读数扳手对结合 面施加压力。 0016 7） 在带有风扇搅拌空气的常压加热炉内， 200630钎焊。保温 530min 出炉， 自 然冷却至室温。 0017 8） 卸下夹具， 操作时应避免划伤三。
14、明治表面。切割气管， 使用角向磨光机打磨、 补 焊缺口， 修磨处理。 0018 实施例 2 若采用充惰性气体保护钎焊， 则包括以下步骤 ： 说 明 书 CN 103831592 A 4 3/3 页 5 1） 按照产品工艺尺寸在剪板机进行切割由铝合金构成的三明治壳体材料、 铝合金泡沫 铝构成的三明治芯部材料、 钎焊材料， 并对准备钎焊结合的结合面机械打磨后备用， 使之露 出新鲜金属表面后备用， 配制钎焊剂备用。钎焊剂优选溶解在 5% 聚乙烯醇水溶液中的氯化 铵。铝合金由 3wt% 的铜及余量铝构成。泡沫铝密度为 0.40.6g/cm3， 泡沫球直径 1mm5mm。 0019 2） 将三明治壳体材。
15、料制成无盖的盒子结构。装配时将打磨表面安置在里侧， 四个 立缝封焊。焊后， 在内侧对热影响区使用钢丝刷打磨， 露出新鲜金属表面。 0020 3） 在盒子结构内表面、 三明治芯部外表面、 钎焊材料外表面分别涂抹钎焊剂。 将三 明治芯部材料放置在盒子结构内， 并在三明治芯部材料与盒子结构之间放置钎焊材料， 在 盒子结构的侧面分别钻两个工艺孔， 一个安装导气管， 一个安装单向阀 （如低温固体制作的 低温安全阀， 其作用是在钎焊加热初期， 三明治结构温度达到低温固体熔化温度时， 三明治 结构内的受热膨胀气体可以从低温固体熔化缝隙溢出， 保证钎焊在保护气氛条件下进行） 。 盖上盒盖并用夹具夹紧， 将盒盖。
16、与盒子结构之间的接缝焊接封闭后卸下夹具。 0021 4） 将气管与充气泵相连， 在 121.2kPa（1.2 倍标准大气压） 下检测三明治外壳是 否漏气， 对漏气部位进行补焊封闭。 0022 5） 将气管与真空系统相连， 达到高真空度 510-3Pa 后反充惰性气体 （优选氩气或 氮气） 0.1MPa， 然后使用压力钳封闭气管， 同时安装一个温度溢流阀， 保证在设置的温度范 围内能够产生将受热膨胀的气体溢流的效果。 0023 6） 将盒子结构、 三明治芯部、 钎焊材料的结合面用夹具夹紧， 使用读数扳手对结合 面施加压力。 0024 7） 在带有风扇搅拌空气的常压加热炉内， 200630钎焊。保温 530min 出炉， 自 然冷却至室温。 0025 8） 卸下夹具， 操作时应避免划伤三明治表面。切割气管， 使用角向磨光机打磨、 补 焊缺口， 修磨处理。 说 明 书 CN 103831592 A 5 。