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钎焊铝蜂窝产品

  一、焊接铝蜂窝板介绍
  焊接铝蜂窝板是以焊接铝蜂窝为芯材,两面敷铝面板,组合后置于钎焊炉中,在600℃左右的温度场中一次性钎焊焊接而成的金属结构性材料。该材料中铝蜂窝芯与铝蜂窝芯之间,铝蜂窝芯与铝面板之间的所有节点均为金属焊接连接,中间不添加任何诸如胶黏剂等非金属材料。这一改变使铝蜂窝板的性能大大改变,形成一种独立的新型金属结构性材料,而不是传统意义上的铝蜂窝复合材料。焊接铝蜂窝板具有剥离强度高、抗拉抗压性能好,耐高低温、不燃、耐腐蚀性好。因其一体性结构,使得其抗疲劳性和抗冲击性好,具有良好的隔音隔热效果。无VOC排放,100%可回收利用,完全符合环保要求。
 
  由于蜂窝三明治板的特性,它最早被应用在航空航天器上,在保证功能的同时大大地减轻了航空航天器的重量,使用同样的燃料能行驶更远的航程。随着制造工艺的不断进步以及材料的发展,焊接铝蜂窝板被越来越多的其它行业所普遍采用,如国防工业、航空航天、轨道交通、船舶、新能源汽车、机械、建筑装饰等行业。随着国家环保节能政策推行,胶粘铝蜂窝板将渐渐被焊接铝蜂窝板替代,焊接铝蜂窝板市场前景非常乐观。

  二、焊接铝蜂窝板产品技术性能
  2.1节点强度高 
  焊接蜂窝板中所有节点均通过钎焊焊接方式连接。焊接过程母材不熔化,避免了熔焊过程中的晶粒长大、溶蚀等现象。铝蜂窝芯支撑板与面板的焊接区一般呈双面小角焊结构,蜂窝芯的铝箔与铝箔间呈全边长范围的搭接焊结构,两者焊接区面积均大于两母材的对接面积,因而在拉伸破坏中通常会使母材断裂而节点保持完好。其滚筒剥离强度一般大于100N.mm/mm,且呈蜂窝芯撕裂状态。这是其它连接方式很难达到的。


  2.2抗压强度高 
  焊接铝蜂窝芯可选择较厚的铝箔或铝带制作,因节点强度高,蜂窝结构保持性强,即使过载压缩变形仍可保持一定承载力而不会出现压溃现象。
  焊接铝蜂窝板的蜂窝芯的铝箔厚度可实现0.15~0.35之间,边长可实现05~10mm,抗压强度为4~10MPa,更高规格的抗压强度值经特殊工艺仍可实现。


  2.3抗拉强度
  因焊接铝蜂窝板面板与铝蜂窝芯是一体结构,使得其抗拉强度明显提高,边长4mm,壁厚0.1mm铝蜂窝芯,强度就可以达到6MPa以上。
 

  2.4耐温/耐腐蚀性强
  焊接铝蜂窝板所有材料均为纯铝合金材料,整个工艺过程不添加任何非金属材料,产品的成型工艺温度达600℃,因而该材料的耐温性高。 因其焊接铝蜂窝板为铝合金一体结构,具有良好的耐腐蚀性,样品按照ISO 9227标准,经过168小时中性盐雾实验后,无明显腐蚀。



 
试验温度
(℃)
盐浓度
(g/L)
PH值 喷雾沉降量
ml/(80cm2·h)
持续时间
(h)
35±2 50±5 6.5~7.2 1.5±0.5 168

  2.5疲劳寿命高  
  焊接铝蜂窝板面板与铝蜂窝芯通过焊接方式连接为一体,因此其疲劳寿命高,通过第三方疲劳试验(在中心处施加F=1.8±0.5kN,频率10Hz,经过300万次循环试验后),产品无开裂、变形。


  2.6抗冲击性好 
  产品按照IEC61373标准,经垂向、横向、纵向三个方向每个方向5小时振动(频率5-150Hz)试验后,无开裂、变形。
表1 模拟长寿命试验条件
目录 方向 ASD(m/s2) 测试时间 频率范围(Hz)
1
B级
车体安装
垂向 5.72 5h 5-150
横向 2.55 5h
纵向 3.96 5h
 

  2.7隔音隔热性好 
  焊接铝蜂窝板具有良好的隔音隔热特性,其传热系数为5.36 W/(m2·K);计权隔声量和频谱修正量为: RW(C;Ctr)=26(0;-3)dB,具有很好的隔音隔热性能,同时其耐温、耐腐蚀,可在很多恶劣环境中使用。

 
  2.8无烟无毒  
  焊接铝蜂窝板是纯铝合金结构性材料,不含有机物等其他物质,无有毒有害物质产生。

  2.9质量轻
  焊接铝蜂窝板面密度为8~10Kg/㎡,体密度为0.4~0.5*10³Kg/m³,相对其他类型蜂窝板整体密度低。

  2.10环保可回收
  组成焊接铝蜂窝板的蜂窝芯和面板均为铝合金材料,钎焊用的焊料为4系硬质铝合金焊料,并提前通过物理压轧的方式敷于铝板表面。在焊接铝蜂窝板生产成型过程中也无有毒有害物质添加或产生,产品为纯铝合金结构,可100%回收利用。因而该材料从原材料制备到产品生产,再到产品回收,整个生产链均为无污染、可回收过程。 

  3、高强焊接铝蜂窝板应用
  目前国内蜂窝三明治结构板市场需求比较大,但是传统胶粘工艺的产品有老化、防火的局限性,随着制造工艺的不断进步以及材料的发展,焊接蜂窝三明治板被越来越多的行业普遍采用,如国防工业、航空航天、轨道交通、船舶、自动化机械、建筑装饰等。市场年需求量约在200万方左右,随着工业发展的需求,这个量还在逐年递增。
  在军工领域,该材料可应用于:应急跑道的道面板、方舱、掩体、导弹发射筒、雷达罩壳等。
  轨道交通领域,该材料可用于:车辆裙板、设备仓盖板、车辆地板、车辆中顶板、门板系统等。
  在建筑领域,改材料可应用于:建筑装饰性外墙、房屋内部装饰、厕所隔断、高档家具等。