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泡沫铝是一种新型工程材料,因为其特殊的多孔结构,所以兼具功能与结构的双重属性,广泛应用于当今生活中。研究粉末冶金法制备泡沫铝在约束条件下的发泡规律,为泡沫铝异型件的推广应用提供重要的理论支持。本实验采用粉末冶金法制备出氢化钛含量分别为0.2%、0.4%、0.6%的纯铝铝棒,并采用拉拔工艺将其拉拔至直径分别为11mm、8.5mm、6.5mm的泡沫铝预制体,将预制体分别在自由状态下和密闭型腔中发泡至自身体积的2倍、3倍、4倍,制得泡沫铝异形件,研究分析了其在不同状态下的发泡规律和拉拔工艺对泡沫铝发泡的影响。研究结果表明:对预制体进行拉拔,预制体比表面积会随之增大,吸热速度加快。相同状态下,直径越低的预制体发泡速度越快。随着拉拔过程的进行,预制体内部的氢化钛不断被碾碎,并更均匀的分布在预制体中,泡沫铝孔数也会增加,泡沫铝孔数随着预制体直径的降低而增加,直径6.5 mm的预制体发泡孔数明显高于8.5 mm和11mm。在自由发泡状态下,以纯铝粉末为原料,发泡剂TiH2的添加量为0.4%,并拉拔到直径为8.5 mm的预制体,并在680℃保温570 s,可以得到泡孔较均匀的泡沫铝。氢化钛含量为0.2%的预制体在密闭型腔中发泡,在发泡初期,裂纹形泡孔和椭圆形泡孔居多,随保温时间的延长,氢化钛不断释放,泡孔渐渐长大,孔与孔之间相互作用,椭圆形泡孔数降低,泡孔逐渐转变为圆形或规则多边形,泡孔分布均匀,最后因保温时间过长,熔液粘度下降,泡孔壁熔液下排,导致泡孔合并或破裂。泡沫铝于密闭型腔中发泡与在自由状态下发泡相比,其最大差别是,密闭型腔中的泡沫铝泡孔随保温时间的延长有均匀化的过程。密闭型腔发泡时,氢化钛含量为0.2%、直径为11mm的预制体发泡至4倍体积,延长保温时间的过程中,熔液粘度不断下降,泡孔会出现明显的坍塌,导致无法充满型腔。当采用直径同为11mm、而氢化钛含量为0.4%或为0.6%的预制体发泡至4倍体积,却可以充满型腔,说明提高氢化钛含量有助于稳定泡孔形状,从而充满密闭型腔。