[发明专利]一种层叠式泡沫钢的制备方法

说明书

本发明涉及一种层叠式泡沫钢的制备方法，选用多块钢板，在每块钢板上分别加工出多个不同孔径的孔，将所有钢板叠放在一起后，对应位置的孔能够组合为空心球状孔洞；将叠放后的钢板入真空烧结炉进行烧结使其成为一个整体，即制成层叠式泡沫钢。本发明采用在多层钢板上分别加工孔的方法在叠放后的钢板中形成空心球状孔洞，其分布位置、数量及大小均可控；通过真空烧结使叠放后的钢板成为一个整体，保证了钢板间形成良好的冶金结合，从而保证了泡沫钢产品的性能。

技术领域

本发明涉及泡沫钢生产技术领域，尤其涉及一种层叠式泡沫钢的制备方法。

背景技术

泡沫钢是一种钢基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的结构-功能一体化材料。作为功能材料，它具有吸声、隔热、阻燃、电磁屏蔽等多种性能。作为结构材料，通过改变孔隙率和孔结构，可以改变钢材密度、弹性模量和屈服强度。在相同用钢量的情况下，合理的设计可以有效地提高结构构件整体稳定和局部稳定性能，从而提高承载力，达到节约钢材的目的。

目前，泡沫钢的制备方法主要有熔体金属发泡法、金属沉积法、空心球烧结法、渗流法和粉末烧结法。熔体金属发泡法无法使发泡剂均匀分散到熔体中，气泡大小和分布的均匀性难以控制，获得的材料力学性能等较差；空心球法存在空心球制备困难、工艺设备要求高等不足；渗流法工艺流程长、先驱体难以完全去除。粉末烧结法是一种工艺简单、成本较低的制备方法，并且其孔隙率、孔径和孔径分布都可以有效地进行控制。

申请号为201510655444.3的中国专利申请公开了一种“比水轻的弦波泡沫网钢板”，由网钢板，波型网钢板组成。钢网板填满钢熔浆，冷却后就成网钢板；钢熔浆使网钢板、波型网钢板粘结在一起，起到相当于电焊的作用，使网钢板、波型网钢板成为弦波泡沫网钢板。网钢板、波型网钢板之间有很多大泡沫，使弦波泡沫网钢板的重量比水轻。其特点是由网钢板，弦波网钢板组成；其工艺是：将钢网板压平；将钢网板开成钢网条；在钢网条同旁边开等距的缺口Y，距离为每一弦波有一缺口，缺口的口径比钢网的网孔大数倍；用模具将钢网条压成波型钢网条；将钢网条、波型钢网条相间排列点焊成波型钢网板，钢网条旁边的缺口统一向下；将钢网板、波型钢网板相间重叠，点焊钢网板、波型钢网板；其底面盖钢网，将钢网板、波型钢网板点焊成为弦波钢网板，弦波钢网板的缺口统一向下；将弦波钢网板放进钢熔浆液，取出弦波钢网板时使钢网的网孔挂钢熔浆，令钢熔浆填满钢网的网孔，使多余钢熔浆从向下缺口流出；冷却后获得弦波泡沫网钢板；从而使比水轻的弦波泡沫网钢板得以运行。该技术方案中的弦波泡沫网钢板制作工艺过于繁锁，同时采用钢熔浆进行处理，其可控性极差，难以保证质量。

申请号为201210170568.9的中国发明专利公开了一种“不锈钢边角料制备多孔泡沫合金的方法”，包括边角料收集、筛选、烘干、装料以及压制五个步骤，收集车削等机械加工方法剩下的边角料，将装好的边角料的压型放置于压力机下加压，保压，形成压胚，然后取出多孔材料，机械加工形成多孔不锈钢产品。本发明操作方便，工艺稳定，可制备高力学性能的多孔不锈钢合金板。制备所得的多孔材料可用于制作消声器、减震器、电磁屏蔽罩、高速公路的隔音墙板等，可解决长期困扰环境的汽车、卡车发动机的排气消声等问题。该技术方案以加工领域的边角料压制成多孔材料，其中的孔型只能是随机出现，无法进行控制，同时压制的多孔材料是机械结合，边角料之间并没有冶金结合，其强度性能不会太高，对最终的产品性能产生不利影响。

发明内容

本发明提供了一种层叠式泡沫钢的制备方法，采用在多层钢板上分别加工孔的方法在叠放后的钢板中形成空心球状孔洞，其分布位置、数量及大小均可控；通过真空烧结使叠放后的钢板成为一个整体，保证了钢板间形成良好的冶金结合，从而保证了泡沫钢产品的性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种层叠式泡沫钢的制备方法，选用多块钢板，在每块钢板上分别加工多个不同孔径的孔，将所有钢板叠放在一起后，对应位置的孔能够组合为空心球状孔洞；将叠放后的钢板入真空烧结炉进行烧结使其成为一个整体，即制成层叠式泡沫钢。