CN103451482A - 一种高耐候铝合金型材及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐候铝合金型材及生产工艺，高耐候铝合金型材由基材及覆膜构成，其中覆膜包覆在基材外表面，且厚度为200-1500mg/㎡，基材由以下百分比的原料构成：W1%-3%、Si0.3%-3%、Mg1%-1.8%、Fe0%-0.2%、Cu1.5%-8%、Mn0.5%-1%、Cr0.01%-0.1%、Zn1%-3%、Ti0.01%-0.15%，余量为Al及不可避免元素，所述的不可避免元素为Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%-0.1%，生产工艺包括熔炼浇铸、切割加热挤压成型、冷却淬火及覆膜处理等步骤。本发明铝合金型材其基材自身抗氧化性能、抗冲击性能、抗磨损性能均得到了显著提高，同时，其覆膜采用铬化膜及聚酯膜两种膜符合而成，一方面在大大将强铝合金型材耐候性能的同时，也为铝合金型材后期涂色等提高了良好的附着表层，从而在大大降低了铝合金型材表面处理的成本和延长使用寿命。

Description

一种高耐候铝合金型材及生产工艺

技术领域

本发明涉及一种高耐候铝合金型材及生产工艺，属铝合金型材生产技术领域。 

背景技术

由于铝合金型材结构强度大，重量轻、制作方便等特点，已成为目前一种广为使用的结构及装饰性材料，但由于铝合金基材一金属铝为主，其化学性质活泼，存在这易于氧化等问题，也导致了铝合金型材存在着易磨损、氧化变色等不足，导致铝合金型材耐候性能较差，因此目前在铝合金型材生产中，往往采用通过对铝合金型材进行表面处理的方法来克服以上不足，而目前常用的表面处理方法有：阳极氧化、静电喷涂、电泳涂漆及氟碳喷涂等几种，这些方法虽然一定程度上可以改善铝合金型材易磨损、氧化变色等问题，但同时也存在着诸多不足，如：阳极氧化的方法虽然成本低，但颜色少，不能满足用户需要；静电喷涂虽然颜色种类较多，但使用寿命短；而电泳涂漆及氟碳喷涂均存在着生产成本高，且涂层厚度薄等不足，同时，表面处理虽然一定程度能够起到改善铝合金型材使用性能的效果，但当表面涂层受损后，由于铝合金型材材质未发生变化，因此其易磨损及易氧化等不足依然十分明显，因此目前迫切需要一种表面处理成本低廉、使用效果好且铝合金基材抗磨损、氧化等性能较高的新型铝合金型材。 

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种高耐候铝合金型材及生产工艺。 

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现： 

一种高耐候铝合金型材，所述的高耐候铝合金型材由基材及覆膜构成，其中覆膜包覆在基材外表面，且厚度为200—1500mg/㎡，所述的基材由以下百分比的原料构成：W 1%—3%、Si 0.3%～3%、Mg 1%—1.8%、Fe 0%—0.2%、Cu 1.5%—8%、Mn 0.5%—1%、Cr 0.01%—0.1%、Zn 1%—3%、Ti 0.01%—0.15%,余量为Al及不可避免元素，所述的不可避免元素为Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%—0.1%，所述的覆膜为铬化膜及聚酯膜，其中聚酯膜位于铬化膜外表面。

一种高耐候铝合金型材生产工艺，所述的高耐候铝合金型材生产工艺包括如下步骤： 

第一步、熔炼浇铸，按照比例先将铝材添加到熔炉中，并加热至熔融状态，然后添加适量改性粉煤灰并使之散布均匀，再添加适量晶粒细化剂进行精炼，最后添加合金元素W 1%—3%、Si 0.3%～3%、Mg 1%—1.8%、Fe 0%—0.2%、Cu 1.5%—8%、Mn 0.5%—1%、Cr 0.01%—0.1%、Zn 1%—3%、Ti 0.01%—0.15%、不可避免元素Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%—0.1%，待其充分熔融且散布均匀后将熔融态的合金溶液进行浇铸成铝圆锭并冷却至室温；

第二步、切割加热，将冷却后的铝圆锭根据需要切割成小段然后进行加热处理，加热时须将切割好的小段快速加热至420℃—470℃并保温2-3小时；

第三步、挤压成型，将经过加热并保温处理的小段铝圆锭安装到挤压机上，并通过挤压机模具，挤压出特定形状铝型材然，其中挤压温度为200℃—250℃，挤压速度为10—15米/分钟；

第四步、冷却淬火，将挤压出的高温型材进行风冷快速降温，带温度降至100℃—130℃时，放入0℃—5℃水中淬火，淬火时间为1—3分钟，然后将经过淬火后的铝型材进行常温下校直处理并在120℃—130℃温度下保温2—3小时，最后自然空冷至常温；

第五步、覆膜处理，将处理好的铝型材进行脱脂、水洗、水洗、表调、水洗、铬化、水洗、水洗、水洗、水洗处理，是铝型材表面获得厚度为150—1400mg/㎡的铬化膜，然后在经过铬化处理的铝型材表面均匀进行高压静电喷涂高级聚酯粉末层，高级聚酯粉末层厚度为50—100mg/㎡，然后升温至180℃—220℃并保温20—30分钟，然后冷却至室温即可并入库存放。

本发明所涉及的铝合金型材较传统铝合金型材其基材自身抗氧化性能、抗冲击性能、抗磨损性能均得到了显著提高，从而延长了铝合金型材使用寿命，同时，其覆膜采用铬化膜及聚酯膜两种膜符合而成，一方面在大大将强铝合金型材耐候性能的同时，也为铝合金型材后期涂色等提高了良好的附着表层，从而在大大降低了铝合金型材表面处理的成本同时，极大的提高了喷涂等加工的效果并有助于与延长使用寿命。 

附图说明

图1为本发明生产工艺流程图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明： 

以下通过优选实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1：一种高耐候铝合金型材，所述的高耐候铝合金型材由基材及覆膜构成，其中覆膜包覆在基材外表面，且厚度为1100mg/㎡，所述的基材由以下百分比的原料构成：W 3%、Si 3%、Mg 1.5%、Cu 1.5%、Mn 1%、Cr 0.1%、Zn 1%、Ti 0.15%、余量为Al及不可避免元素，所述的不可避免元素为Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.1%，所述的覆膜为铬化膜及聚酯膜，其中聚酯膜位于铬化膜外表面。 

一种高耐候铝合金型材生产工艺，所述的高耐候铝合金型材生产工艺包括如下步骤： 

第一步、熔炼浇铸，按照比例先将铝材添加到熔炉中，并加热至熔融状态，然后添加适量改性粉煤灰并使之散布均匀，再添加适量晶粒细化剂进行精炼，最后添加合金元素W 3%、Si 3%、Mg 1.5%、Cu 1.5%、Mn 1%、Cr 0.1%、Zn 1%、Ti 0.15%、不可避免元素Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.1%，待其充分熔融且散布均匀后将熔融态的合金溶液进行浇铸成铝圆锭并冷却至室温；

第二步、切割加热，将冷却后的铝圆锭根据需要切割成小段然后进行加热处理，加热时须将切割好的小段快速加热至450℃并保温3小时；

第三步、挤压成型，将经过加热并保温处理的小段铝圆锭安装到挤压机上，并通过挤压机模具，挤压出特定形状铝型材然，其中挤压温度为220℃，挤压速度为10米/分钟；

第四步、冷却淬火，将挤压出的高温型材进行风冷快速降温，带温度降至130℃时，放入1℃水中淬火，淬火时间为3分钟，然后将经过淬火后的铝型材进行常温下校直处理并在120℃温度下保温2小时，最后自然空冷至常温；

第五步、覆膜处理，将处理好的铝型材进行脱脂、水洗、水洗、表调、水洗、铬化、水洗、水洗、水洗、水洗处理，是铝型材表面获得厚度为1000mg/㎡的铬化膜，然后在经过铬化处理的铝型材表面均匀进行高压静电喷涂高级聚酯粉末层，高级聚酯粉末层厚度为100mg/㎡，然后升温至220℃并保温30分钟，然后冷却至室温即可并入库存放。

实施例2：一种高耐候铝合金型材，所述的高耐候铝合金型材由基材及覆膜构成，其中覆膜包覆在基材外表面，且厚度为1000mg/㎡，所述的基材由以下百分比的原料构成：W 1%、Si2%、Mg 1%、Fe 0.1%、Cu 2%、Mn 1%、Cr 0.05%、Zn 2%、Ti 0.01%,余量为Al及不可避免元素，所述的不可避免元素为Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%，所述的覆膜为铬化膜及聚酯膜，其中聚酯膜位于铬化膜外表面。 

一种高耐候铝合金型材生产工艺，所述的高耐候铝合金型材生产工艺包括如下步骤： 

第一步、熔炼浇铸，按照比例先将铝材添加到熔炉中，并加热至熔融状态，然后添加适量改性粉煤灰并使之散布均匀，再添加适量晶粒细化剂进行精炼，最后添加合金元素：W 1%、Si2%、Mg 1%、Fe 0.1%、Cu 2%、Mn 1%、Cr 0.05%、Zn 2%、Ti 0.01%及不可避免元素Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%，待其充分熔融且散布均匀后将熔融态的合金溶液进行浇铸成铝圆锭并冷却至室温；

第二步、切割加热，将冷却后的铝圆锭根据需要切割成小段然后进行加热处理，加热时须将切割好的小段快速加热至420并保温3小时；

第三步、挤压成型，将经过加热并保温处理的小段铝圆锭安装到挤压机上，并通过挤压机模具，挤压出特定形状铝型材然，其中挤压温度为250℃，挤压速度为15米/分钟；

第四步、冷却淬火，将挤压出的高温型材进行风冷快速降温，带温度降至100℃时，放入0℃水中淬火，淬火时间为1分钟，然后将经过淬火后的铝型材进行常温下校直处理并在130℃温度下保温2小时，最后自然空冷至常温；

第五步、覆膜处理，将处理好的铝型材进行脱脂、水洗、水洗、表调、水洗、铬化、水洗、水洗、水洗、水洗处理，是铝型材表面获得厚度为900mg/㎡的铬化膜，然后在经过铬化处理的铝型材表面均匀进行高压静电喷涂高级聚酯粉末层，高级聚酯粉末层厚度为100mg/㎡，然后升温至180℃并保温20分钟，然后冷却至室温即可并入库存放。

Claims (2)

1.一种高耐候铝合金型材，其特征在于：所述的高耐候铝合金型材由基材及覆膜构成，其中覆膜包覆在基材外表面，且厚度为200—1500mg/㎡，所述的基材由以下百分比的原料构成：W 1%—3%、Si 0.3%～3%、Mg 1%—1.8%、Fe 0%—0.2%、Cu 1.5%—8%、Mn 0.5%—1%、Cr 0.01%—0.1%、Zn 1%—3%、Ti 0.01%—0.15%,余量为Al及不可避免元素，所述的不可避免元素为Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%—0.1%，所述的覆膜为铬化膜及聚酯膜，其中聚酯膜位于铬化膜外表面。

2.一种高耐候铝合金型材生产工艺，其特征在于：所述的高耐候铝合金型材生产工艺包括如下步骤：

第一步、熔炼浇铸，按照比例先将铝材添加到熔炉中，并加热至熔融状态，然后添加适量改性粉煤灰并使之散布均匀，再添加适量晶粒细化剂进行精炼，最后添加合金元素W 1%—3%、Si 0.3%～3%、Mg 1%—1.8%、Fe 0%—0.2%、Cu 1.5%—8%、Mn 0.5%—1%、Cr 0.01%—0.1%、Zn 1%—3%、Ti 0.01%—0.15%、不可避免元素Li、Sc、Zr、Ag及Be，不可避免元素总量为0.05%—0.1%，待其充分熔融且散布均匀后将熔融态的合金溶液进行浇铸成铝圆锭并冷却至室温；

第二步、切割加热，将冷却后的铝圆锭根据需要切割成小段然后进行加热处理，加热时须将切割好的小段快速加热至420℃—470℃并保温2-3小时；

第三步、挤压成型，将经过加热并保温处理的小段铝圆锭安装到挤压机上，并通过挤压机模具，挤压出特定形状铝型材然，其中挤压温度为200℃—250℃，挤压速度为10—15米/分钟；

第四步、冷却淬火，将挤压出的高温型材进行风冷快速降温，带温度降至100℃—130℃时，放入0℃—5℃水中淬火，淬火时间为1—3分钟，然后将经过淬火后的铝型材进行常温下校直处理并在120℃—130℃温度下保温2—3小时，最后自然空冷至常温；

第五步、覆膜处理，将处理好的铝型材进行脱脂、水洗、水洗、表调、水洗、铬化、水洗、水洗、水洗、水洗处理，是铝型材表面获得厚度为150—1400mg/㎡的铬化膜，然后在经过铬化处理的铝型材表面均匀进行高压静电喷涂高级聚酯粉末层，高级聚酯粉末层厚度为50—100mg/㎡，然后升温至180℃—220℃并保温20—30分钟，然后冷却至室温即可并入库存放。

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