[发明专利]高熔点泡沫金属板的焊接方法及金属板

说明书

本发明涉及焊接技术领域，具体公开了一种高熔点泡沫金属板的焊接方法，泡沫金属板内具有连续、贯穿的孔洞，包括以下步骤：将两个待焊泡沫金属板对接放置后进行装夹固定，并预留对接间隙；将粉状焊接辅助材料填充于所述泡沫金属板对接端头处的孔洞内以及所述对接间隙内，且所述粉状焊接辅助材料溢出所述泡沫金属板对接端的表面；沿着所述对接间隙碾压所述粉状焊接辅助材料；沿着所述对接间隙进行搅拌摩擦焊接。本发明实施例克服了高熔点泡沫金属板焊接过程中易烧穿、接头力学性能低等问题，同时还提高了焊接成品的耐电化学腐蚀性能，简化了焊接工艺。

技术领域

本发明实施例涉及焊接技术领域，特别涉及一种高熔点泡沫金属板的焊接方法及金属板。

背景技术

泡沫金属是一种新型的功能材料，由于其具有特殊的立体三维结构，使其具有许多区别于传统材料的优异性能，包括缓冲减震、电磁屏蔽、隔音降噪、保温隔热等特点，尤其是其通孔率可达到98％以上，几乎全通透结构，压降小、流量大、通透性能优，是理想的过滤材料。泡沫金属中细小的孔道对流体相中固体杂质起到捕集阻流作用，去除流体相中的杂质固体颗粒，进而达到分离和净化的作用。随着泡沫金属的发展，尤其是在分离过滤领域应用的深入，泡沫金属的连接问题成为泡沫金属发展的瓶颈问题之一。目前，尤其是针对高熔点泡沫金属，例如泡沫镍、泡沫铁镍、泡沫钛、泡沫不锈钢等高熔点泡沫金属，该类材料的焊接存在两方面难点，一个是开放的空洞，一个是高熔点。焊接过程中，内部的孔洞与空气接触，会发生剧烈的氧化，采用传统熔化焊接技术焊接泡沫金属时，特别容易烧穿，采用钎焊工艺却难以满足力学强度要求和高温工作的要求。另外高熔点材料，若采用带针的搅拌摩擦焊，针的磨损会非常严重，不能实现大规模工业化生产。

综上所述，目前亟需提供一种新型高熔点泡沫金属的焊接方法。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种高熔点泡沫金属板的焊接方法及金属板，克服了高熔点泡沫金属板焊接过程中易烧穿、接头力学性能低等问题，同时还提高了焊接成品的耐电化学腐蚀性能，简化了焊接工艺。

为解决上述技术问题，本发明的第一方面实施例提供了一种高熔点泡沫金属板的焊接方法，所述泡沫金属板内具有连续、贯穿的孔洞，包括以下步骤：

将两个待焊泡沫金属板对接放置后进行装夹固定，并预留对接间隙；

将粉状焊接辅助材料填充至所述泡沫金属板对接端头处的孔洞内以及所述对接间隙内，且所述粉状焊接辅助材料溢出所述泡沫金属板对接端的表面；

沿着所述对接间隙碾压所述粉状焊接辅助材料及所述泡沫金属板对接端；

沿着所述对接间隙进行搅拌摩擦焊接。

本发明的第二方面实施例还提供了一种由上述焊接方法焊接得到的金属板。

另外，本发明的高熔点泡沫金属板的焊接方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述搅拌摩擦焊接的步骤包括：

将焊接工具与碾压后的所述粉状焊接辅助材料的表面紧密接触，控制所述焊接工具沿着所述对接间隙移动，直至焊接完成。

根据本发明的一个实施例，所述焊接工具的旋转速度为500rpm～5000rpm，所述焊接工具的移动速度为50mm/min～5000mm/min，所述焊接工具的顶锻作用力设置为50㎏～5000kg，所述焊接工具的轴线与对接间隙的偏移量小于5mm。

根据本发明的一个实施例，在焊接的起始阶段，高熔点泡沫金属板处于冷态，再加上高熔点泡沫金属的散热快，为避免焊接起始阶段因为热量输入不够产生焊接缺陷，需要焊接工具在焊接起始位置停留2秒～20秒。

根据本发明的一个实施例，碾压后所述泡沫金属板对接端的空隙率小于60％。