CN109207805B

CN109207805B - 一种幕墙用铝合金带材的制备方法

Info

Publication number: CN109207805B
Application number: CN201811436306.6A
Authority: CN
Inventors: 江钟宇; 黄瑞银; 郑翰; 张宸玮
Original assignee: Chinalco Ruimin Co Ltd
Current assignee: Chinalco Ruimin Co Ltd
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2018-11-28
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2038-11-28
Also published as: CN109207805A

Abstract

本发明提供了一种幕墙用铝合金板带材的制备方法，其是首先制备表面粗糙度Ra＜0.15μm、同卷上任意位置的粗糙度Ra差值≤0.02μm，厚度1.5~6.0mm，宽度1600~2300mm的宽幅铝合金卷材；随后将其经铝卷材连续阳极氧化生产线进行连续阳极氧化处理，并卷取成卷，以制得所述幕墙用铝合金板带材。本发明幕墙用铝合金板带材表面粗糙度低，且任意位置的粗糙度差值小，故在阳极氧化时可不经化学抛光，而仍可得到满足幕墙外板需求的产品，其可大大提升生产效率，降低生产成本，具有广阔的应用前景。

Description

一种幕墙用铝合金带材的制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料制备领域，具体涉及一种幕墙用铝合金板带材的制备方法。

背景技术

随着城市的发展，高层建筑的外墙清洁，始终困扰着各物业管理公司：使用玻璃外墙容易污染；大理石又将大幅增加建筑负荷；而质量轻的传统铝塑复合板存在着火隐患。故此，市场上逐渐开始使用防腐蚀、耐用、耐脏、质量轻且环保美观的阳极氧化幕墙产品。

专利“一种幕墙用铝合金板材制作工艺”（CN 105177328A）中，使用压铸工艺制得阳极后获得耐久性好的幕墙用铝合金板材，但采用该工艺生产时，片材生产效率低，且由于使用压铸工艺生产，低温阳极下容易出现色差，表面细腻度不佳；另一方面，片材阳极还将可能出现因批次间阳极参数或槽液浓度变化而引起色差差异，严重影响外观的色差一致性。专利“一种新型铝合金的制备”（CN 105040064A）通过阳极前化学抛光处理，获得预期的低表面粗糙度，从而保证阳极氧化膜的成膜均匀性，而为了提高其阳极氧化膜的高光泽度，铝材经阳极氧化后还增加了电泳处理工艺，但该工艺中化学抛光和电泳处理时间长，且粗糙度不稳定，同时，化抛液和电泳槽液的排放可能造成环境污染。

为了解决上述问题，本发明提供了一种生产效率高、阳极氧化过程更加绿色环保的幕墙用铝合金板带材的生产制作方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种幕墙用铝合金板带材的制备方法，其能够快速、环保地生产出批次间色差值稳定的幕墙产品。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种幕墙用铝合金板带材的制备方法，其包括以下步骤：

1）制作铝基材：将按比例熔炼、配料并经半连续铸造获得的大板锭经锯切、铣面、450~530℃/4~20h均匀化、热轧、冷轧、热处理和表面处理后，获得表面粗糙度Ra＜0.15μm、同卷上任意位置的粗糙度Ra差值≤0.02μm、厚度1.5~6.0 mm、宽度900~2300 mm的宽幅铝合金卷材；其中，热轧和冷轧时所用各工作辊均为激光毛化辊，其表面粗糙度Ra差值≤0.01μm；冷轧至成品厚度后，所得产品的表面粗糙度Ra为0.15~0.2μm；

2）阳极氧化：将上述卷材在铝卷材连续阳极氧化生产线上，依次经碱洗、水洗、酸洗中和、水洗，随后不经化学抛光而直接进行阳极氧化；铝材在阳极槽液里作为电极的正极，与机列上连续设置的负极发生电化学反应，并最终形成致密的阳极氧化膜，随后卷取成卷，制得所述幕墙用铝合金板带材。

按重量百分比计，制备铝基材的化学成分含量为：Si≤0.3%、Fe≤0.7%、Cu≤0.2%、Mn≤0.2%、Mg 0.5~1.1%、Cr≤0.1、Zn≤0.25%，余量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质；每种杂质的重量百分比不超过0.05%。

步骤1）所述表面处理为碱洗，其碱液pH值为9~12，，碱洗时间为60~120s。

步骤2）中碱洗的时间为10~90 s，优选20~50 s。

步骤2）进行阳极氧化时，为了快速形成足够厚度的阳极氧化膜层，阳极氧化的温度需控制在3~10℃，为保证低温下阳极氧化膜腐蚀消耗效率降低，阳极氧化温度优选5~8℃；并控制电流密度为1.0~1.5A/dm²，以提高阳极微孔的致密度，保证使用过程中阳极氧化膜的耐腐蚀性，电流密度优选1.2~1.3 A/dm²，并配合10~50m/min的机列速度进行生产。

步骤2）中卷取时为避免外表层阳极氧化膜在大弯曲半径下发生脆裂，阳极后的卷取内径≥600mm，内径尺寸700~900mm。

本发明的效果在于：

与传统幕墙板制备相比，本发明可实现卷材的连续生产，由于生产过程中省去了化学抛光及电泳等工序，具有较高的生产效率，并可减少危害物质使用，其更加绿色环保，具有关阔的市场前景。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1

一种幕墙用铝合金板带材，其合金成分为：Si 0.12%、Fe 0.35%、Cu 0.1%、Mn0.05%、Mg 0.5%、Cr 0.1%、Zn 0.2%，其余为不可避免的杂质和Al。按比例将铝锭、铝中间合金锭、镁锭熔炼、配料后，采用低液位半连续铸造技术制得规格为650×1350×8000mm的大板锭，铸锭经头尾锯切400mm及上下表面铣面20mm后，置于加热炉中均匀化退火，退火条件为500℃保温10h，随后经热轧后制得5.0mm的热轧坯料，坯料经两道次冷轧，获得表面粗糙度Ra为0.2μm、厚度为3.0mm的产品，该产品随后经热处理和碱洗处理后，最终获得任意位置表面粗糙度Ra为0.13~0.15μm、产品屈服强度130MPa的成品卷材。

将上述卷材在阳极氧化生产线上，依次经碱洗、水洗、酸洗中和、水洗，随后不经化学抛光而直接进行阳极氧化；其碱洗时间为20s，阳极槽的槽液温度为10℃，电压为12±3V、电流密度为1.5A/dm²，机列速度为30m/min；产品经阳极氧化后氧化膜厚20μm，经封孔和烘干后，使用605内径套筒卷取成卷，得到可满足高层建筑实际使用需求的5005H34幕墙用铝合金板带材。

实施例2

一种幕墙用铝合金板带材，其合金成分为：Si 0.3%、Fe 0.7%、Cu 0.05%、Mn 0.2%、Mg 1.1%、Cr 0.02%、Zn 0.11%，其余为不可避免的杂质和Al。按比例将铝锭、铝中间合金锭、镁锭熔炼、配料后，采用低液位半连续铸造技术制得规格为520×1700×6000mm的大板锭，铸锭经头尾锯切300mm及上下表面铣面15mm后，置于加热炉中均匀化退火，退火条件为450℃保温20h，随后经热轧后制得10.0mm的热轧坯料，坯料经两道次冷轧，获得表面粗糙度Ra为0.15μm、厚度为6.0mm的产品，该产品随后经热处理和碱洗处理后，最终获得任意位置表面粗糙度Ra为0.06~0.08μm、产品屈服强度137MPa的成品卷材。

将上述卷材在阳极氧化生产线上，依次经碱洗、水洗、酸洗中和、水洗，随后不经化学抛光而直接进行阳极氧化；其碱洗时间为80s，阳极槽的槽液温度为5℃，电压为12±3V、电流密度为1.0A/dm²，机列速度为10m/min；产品经阳极氧化后氧化膜厚50μm，经封孔和烘干后，使用600内径套筒卷取成卷，得到可满足高层建筑实际使用需求的5005H34幕墙用铝合金板带材。

实施例3

一种幕墙用铝合金板带材，其合金成分为：Si 0.05%、Fe 0.08%、Cu 0.02%、Mn0.08%、Mg 0.9%、Cr 0.03%、Zn 0.05%，其余为不可避免的杂质和Al。按比例将铝锭、铝中间合金锭、镁锭熔炼、配料后，采用低液位半连续铸造技术制得规格为560×1400×3600mm的大板锭，铸锭经头尾锯切200mm及上下表面铣面10mm后，置于加热炉中均匀化退火，退火条件为530℃保温4h，随后经热轧后制得5.0mm的热轧坯料，坯料经三道次冷轧，获得表面粗糙度Ra为0.13μm、厚度为1.5mm的产品，该产品随后经热处理和碱洗处理后，最终获得任意位置表面粗糙度Ra为0.10~0.12μm、产品屈服强度129MPa的成品卷材。

将上述卷材在阳极氧化生产线上，依次经碱洗、水洗、酸洗中和、水洗，随后不经化学抛光而直接进行阳极氧化；其碱洗时间为30s，阳极槽的槽液温度为8℃，电压为12±3V、电流密度为1.2A/dm²，机列速度为50m/min；产品经阳极氧化后氧化膜厚45μm，经封孔和烘干后，使用700内径套筒卷取成卷，得到可满足高层建筑实际使用需求的5005H34幕墙用铝合金板带材。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种幕墙用铝合金板带材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制作铝基材：将按比例熔炼、配料并经半连续铸造获得的大板锭经锯切、铣面、均匀化、热轧、冷轧、热处理和表面处理后，获得表面粗糙度Ra＜0.15μm、同卷上任意位置的粗糙度Ra差值≤0.02μm、厚度1.5~6.0 mm、宽度900~2300 mm的宽幅铝合金卷材；

2）阳极氧化：将上述卷材在铝卷材连续阳极氧化生产线上进行连续阳极氧化，再卷取成卷，制得所述幕墙用铝合金板带材；

按重量百分比计，制备铝基材的化学成分含量为：Si≤0.3%、Fe≤0.7%、Cu≤0.2%、Mn≤0.2%、Mg 0.5~1.1%、Cr≤0.1、Zn≤0.25%，余量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质；每种杂质的重量百分比不超过0.05%；

步骤1）中热轧和冷轧时所用各工作辊均为激光毛化辊，其表面任意位置粗糙度Ra之差值≤0.01μm；

步骤2）中阳极氧化的流程为：碱洗除油、水洗、酸洗中和、水洗，随后不经化学抛光而直接进入阳极氧化阶段。

2.根据权利要求1所述的幕墙用铝合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤1）冷轧至成品厚度后，所得产品的表面粗糙度Ra为0.15~0.2μm。

3.根据权利要求1所述的幕墙用铝合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤1）所述表面处理为碱洗，其碱液pH值为9~14，碱洗时间为60~120s。

4.根据权利要求1所述的幕墙用铝合金板带材的制备方法，其特征在于：步骤2）阳极氧化的温度为3~10℃，电流为1.0~1.5A/dm²，阳极时间20~60min，机列速度10~50m/min；阳极后的卷取内径≥600mm。