研究人员找到了焊接金属泡沫而不熔化其气泡的方法
北卡罗来纳州立大学的研究人员现已发现一种焊接技术，可用于将复合金属泡沫 (CMF) 部件连接在一起，而不会损害 CMF 所需的性能。 CMF 具有广泛的应用前景，因为它们所含的空气使它们重量轻、坚固且能有效隔热。
CMF 是由空心金属球(由不锈钢或钛等材料制成)组成的泡沫，嵌入由钢、钛、铝或其他金属合金制成的金属基体中。由此产生的材料既轻质又非常坚固，潜在应用范围从飞机机翼到车辆装甲。防弹衣和
此外，CMF 比传统金属和合金(例如钢)具有更好的耐高热性能。重量、强度和隔热性的结合意味着 CMF 还有望用于储存和运输核材料、危险材料、爆炸物和其他热敏材料。
然而，为了实现其中许多应用，制造商需要将多个 CMF 组件焊接在一起。这就带来了一个问题。
“传统的熔焊使用填充物来连接两块金属，”这项新研究论文的通讯作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程教授 Afsaneh Rabiei 说道。 “这是有问题的，因为被熔化以熔合两块 CMF 的金属是固体，因此它两侧都缺乏 CMF 所需的特性。此外，任何使用直接热量熔化金属的焊接都会导致 CMF 中的一些孔隙被填充，从而损害其性能。简而言之，这意味着大多数形式的传统焊接都不适用于金属泡沫。”
然而，研究人员现在已经找到了一种效果很好的焊接形式。这称为感应焊接，它使用感应线圈产生电磁场来加热金属进行焊接。
“由于 CMF 仅含有 30-35% 的金属，因此电磁场能够深入渗透到材料中，从而实现良好的焊接，”Rabiei 说道。 “CMF 其余 65-70% 的气穴用于使材料隔热。这使得感应焊接能够加热连接两块 CMF 的目标区域，但可以防止热量从连接部位扩散出去。这有助于保护 CMF 的财产。
“这是向前迈出的重要一步，因为 CMF 的特性使其对广泛的应用具有吸引力，但必须有一种方法来焊接 CMF 组件，同时又不损害使其具有吸引力的特性。”
论文“多孔金属和金属泡沫焊接的研究”发表在期刊先进工程材料。该论文由 John Cance 和 Zubin Chacko 博士共同撰写。北卡罗来纳州立大学的学生。
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