CN115874078A - 一种铸铝帷幕墙板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金加工技术领域，具体涉及一种铸铝帷幕墙板的生产方法，利用镁在铝中的固溶强化效果获得较高的强度和优良的耐蚀性能。通过加热、保温及快速固溶冷却实现固溶，提高铸铝帷幕墙板的力学特性和常温抗腐蚀性能，液体铝合金流入模具本体，并进行热处理，工作效率高。且能保证种铸铝帷幕墙板产品的精度，产品成型效果好，生产效率高，也不会造成材料的浪费，节约成本。适合生产承受大载荷的、外形简单的铸铝帷幕墙板。
Description
技术领域
本发明属于铝合金加工技术领域，具体涉及一种铸铝帷幕墙板的生产方法。
背景技术
20世纪80年代中环圣约翰大楼重建，吴享洪主笔设计采用铸铝幕墙系统，采用铸铝幕墙，使玻璃只占外墙面积的30%，减少了热量吸收。目前，市场生产了一种用于装饰建筑物立面的铸铝幕墙，由于其重量很轻，又能抵御风化与腐蚀，所以受到许多国家建筑师的欢迎，用这种材料建造的旅馆，最高可达50~60层。2014年，由隈研吾先生作为总设计师对前身是“无锡机床厂”的运河外滩艺术中心的对工业遗产的保护规划同时进行并人文艺术商业街区的幕墙设计大范围地采用了艺术中心铸铝幕墙。2018年10月19日中国专利CN201820309197.0公开了铸铝螺旋流线嵌球式立体装饰幕墙，但没有公开具体如何制造铸铝帷幕墙板的，本领域技术人员亟待开发出一种铸铝帷幕墙板的生产方法，以满足现有的使用需求和性能要求。由于传统压铸行业针对压铸工艺和材质选取有限，并不能把伴生气孔消除，导致产品的气孔导致密度不够，且硬度低，无法满足在构件的畸变和裂纹等性能需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铸铝帷幕墙板的生产方法。
铸铝帷幕，铝金属通过铸造工艺（包括失蜡法、压铸和浇铸）制作成所需形状，作为帷幕外装饰或构造使用。
一种铸铝帷幕墙板的生产方法，包括以下步骤：
（1）装料、熔炼：将回炉料、纯铝锭、中间合金分批加入，覆盖上熔剂，熔剂的厚度为10~15mm，在680~700℃时，加入预热至200℃镁锭，用漏勺压入铝液下缓慢搅拌，690~720℃时，清除表面熔渣，进行除气精炼，精炼后清除熔渣，熔化温度为750~810℃，保持10~15min，其中铝液按质量分数计数，铝Al：余量、镁Mg：11.0%、铍Be：0.02~0.04%、铁Fe：0.05~0.2%、钛Ti：0.1~0.2%、硅0.3~0.95%、Ni＜0.05%、Sn＜0.05%、Pb＜0.05%；
（2）预热模具：将模具的上模、下模和升液管分别放入预热炉中进行预热，上模预热至300~350℃、下模预热至350~400℃、升液管预热至350~400℃；
（3）浇注：用净化处理后的铝液进行浇注，浇注温度690~720℃，铸铝帷幕墙板。
（4）热处理：经过淬火或退火处理，即得。
进一步的，所述步骤（4）的退火处理为160~175℃加热4~6h，随空气自然冷却。
进一步的，根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述模具为铸铁或石墨中的其中一种，所述模具表面应清理好，喷涂上0.1~0.3mm厚的乙炔烟，经200℃烘烤1h使用。
进一步的，所述中间合金为Al-Si中间合金或Al-Be中间合金或Al-Ti中间合金或中的其中一种或多种。
进一步的，所述精炼剂为六氯乙烷或氟硼酸钠和氟硅酸钠按质量比1∶4的混合物中的其中一种，所述精炼剂占炉料的0.5~0.7%。
进一步的，所述淬火温度选择在430℃，加热保持时间8h，冷却介质采用80℃水，出炉到下水的停留时间控制在5s。
进一步的，所述熔剂为光卤石。
本发明的有益效果：
本发明公开的铸铝帷幕墙板的生产方法，生产的铸铝帷幕墙板室温力学性能好、抗腐蚀性强，添加镁能够提高力学性能，改善切削性及耐蚀性，利用镁在铝中的固溶强化效果获得较高的强度和优良的耐蚀性能。通过加热、保温及快速固溶冷却实现固溶，提高铸铝帷幕墙板的力学特性和常温抗腐蚀性能ZL302、ZL301铸铝帷幕墙板具有较好的耐蚀性和耐热性，适用于潮湿环境下的建筑外部幕墙。
本发明相比现有技术具有以下优点：
ZL302、ZL301铸铝具有较好的耐蚀性和耐热性，适用于潮湿环境下。本发明公开的铸铝帷幕墙板的生产方法，保持了铸铝帷幕墙板材质层次感，可以从竖向维度强化建筑立面幕墙的标识感，液体铝合金通过流道系统流入模具本体，并热处理，能保证产品的精度，产品成型效果好，制作效率高，也不会造成材料的浪费，节约成本。适合生产承受大载荷的、外形简单的铸铝帷幕墙板。
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
ZL301铸铝帷幕墙板的生产方法包括以下步骤：
（1）装料、熔炼：将ZL301回炉料、纯铝锭、中间合金分批加入，所述中间合金为成都蓝德Al-Si中间合金AlSi20加入量为Si组分占最终铸造铝合金重量的0.3%，Al-Be中间合金加入量为Si组分占最终铸造铝合金重量的0.04%，或Al-Ti中间合金AlTi5加入量加为Ti组分占最终铸造铝合金重量的0.07%，覆盖上光卤石熔剂，光卤石熔剂的厚度为10mm，在680℃时，加入预热至200℃镁锭，用漏勺压入铝液下缓慢搅拌，690℃时，清除表面熔渣，进行除气精炼，精炼剂为六氟乙烷，所述精炼剂占炉料的0.5%，精炼后清除熔渣，熔化温度为750℃，保持10min，其中铝液按质量分数计数，Mg11.3%、Fe0.2%，Si0.3%，Mn0.1%，Zn0.1%，Ti0.07%，Cu0.2%，Ni＜0.05%、Sn＜0.05%、Pb＜0.05%，Al余量。（2）预热模具：将模具的上模、下模和升液管分别放入预热炉中进行预热，上模预热至300℃、下模预热至350℃，所述模具为石墨，所述模具表面清理好，喷涂上0.3mm厚的乙炔烟，经200℃烘烤1h使用；（3）浇注：用净化处理后的铝液进行浇注，浇注温度690℃，得铸铝帷幕墙板铸件；（4）热处理：经过淬火处理，铸铝帷幕墙板淬火处理，以下为详细操作步骤：1）对铸件内外进行表面处理，采用气刨除浮砂，切除铸件冒口及浇铸系统，然后对铸件进行抛丸处理，去合金材料表面残留的一些物质；2）淬火：淬火时，以70℃/h的升温速度加热到430℃；3）80℃水冷：当铸件达到预定设定保温时间，出炉，并快速将铸件投入到80℃水温下进行冷却，其中出炉到下水的停留时间控制在5s，不进行退火，即得。
力学性能：抗拉强度338.4MPa，伸长率15.4%、硬度96HB。
实施例2
ZL302铸铝帷幕墙板的生产方法包括以下步骤：
（1）装料、熔炼：将ZL302回炉料、纯铝锭、中间合金分批加入，所述中间合金为成都兰德Al-Si中间合金AlSi20加入量为Si组分占最终铸造铝合金重量的0.95%，Al-Be中间合金AlBe5加入量为Be组分占最终铸造铝合金重量的0.02%，或Al-Ti中间合金AlTi5入量加为Ti组分占最终铸造铝合金重量的0.2%，覆盖上光卤石熔剂，光卤石熔剂的厚度为15mm，在700℃时，加入预热至200℃镁锭，用漏勺压入铝液下缓慢搅拌，720℃时，清除表面熔渣，进行除气精炼，精炼剂为氟硼酸钠和氟硅酸钠按质量比1∶4的混合物，所述精炼剂占炉料的0.5%，精炼后清除熔渣，熔化温度为810℃，保持15min，其中铝液按质量分数计数，Mg12.2%、Fe0.2%，Si0.95%，Mn0.1%，Zn0.1%，Ti0.2%，Cu0.2%，Al余量。
（2）预热模具：将模具的上模、下模分别放入预热炉中进行预热，上模预热至350℃、下模预热至400℃、模具为HT200铸铁所述模具表面清洁，喷涂上0.1mm厚的乙炔烟，经200℃烘烤1h使用；（3）浇注：用净化处理后的铝液进行浇注，浇注温度720℃，得铸铝帷幕墙板铸件；（4）热处理：经过淬火处理，铸铝帷幕墙板淬火处理，以下为详细操作步骤：1）对铸件内外进行表面处理，采用气刨除浮砂，切除铸件冒口及浇铸系统，然后对铸件进行抛丸处理，去合金材料表面残留的一些物质；不进行淬火，退火处理为175℃加热6h，随空气自然冷却，即得ZL302铝帷幕墙板。
力学性能：抗拉强度185.2MPa，伸长率4.4%、硬度68HB。
注：参考GB/T 1173-2013铸造铝合金
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）装料、熔炼：将回炉料、纯铝锭、中间合金分批加入，覆盖上厚度为10~15mm熔剂，在680~700℃时，加入预热至200℃的镁锭，用漏勺压入铝液下缓慢搅拌，690~720℃时，清除表面熔渣，精炼剂进行除气精炼，精炼后清除熔渣，熔化温度为750~810℃，保持10~15min，其中铝液按质量分数计数包含Mg11.0~12.2%、Fe0.1~0.2%，Si0.3~0.95%，Ti0.07~0.2%；
（2）预热模具：将模具的上模、下模和分别放入预热炉中进行预热，上模预热至300~350℃、下模预热至350~400℃；
（3）浇注：用净化处理后的铝液进行浇注，浇注温度690~720℃，铸铝帷幕墙板；
（4）热处理：经过淬火或退火处理，即得。
2.根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述步骤（4）的退火处理为160~175℃加热4~6h，随空气自然冷却。
3.根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述步骤（2）模具为铸铁或石墨中的其中一种，所述模具表面应清理好，喷涂上0.1~0.3mm厚的乙炔烟，经200℃烘烤1h后使用。
4.根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）精炼剂为六氯乙烷或氟硼酸钠和氟硅酸钠按质量比1∶4的混合物中的其中一种，所述精炼剂占炉料的0.5~0.7%。
5.根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）中间合金为Al-Si中间合金或Al-Be中间合金或Al-Ti中间合金中的其中一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述步骤（4）淬火温度通常选择在430℃，加热保持时间8h，冷却介质采用80℃水，出炉到下水的停留时间控制在5s。
7.根据权利要求1所述的一种铸铝帷幕墙板的生产方法，其特征在于，所述步骤（1）熔剂为光卤石。
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| 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会: "铸造铝合金", 中华人民共和国国家标准 铸造铝合金 * |
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