[发明专利]一种高耐候性铝合金型材

说明书

技术领域

本发明属于金属材料制造技术领域，具体涉及一种高耐候性铝合金型材及其生产工艺。

背景技术

铝合金型材是常用的一种建筑材料。在铝合金型材使用前，为提高型材的防腐性能和具有一定的色彩装饰作用，须对型材表面进行处理。铝合金型材产品按表面处理方式分为氧化着色、喷涂有机涂料等产品。氧化着色产品是通过阳极氧化和电解着色原理，在铝合金型材表面形成一层致密的氧化膜和电解还原一定量的有色金属离子在氧化膜中从而呈现一定颜色。喷涂有机涂料产品是在经过除油、化学转化处理后的型材表面涂装一层有机涂料，主要的有机涂料有聚酯涂料、丙烯酸涂料、氟碳涂料等粉末或液体涂料。化学转化可使型材表面有一定的耐腐蚀和黏附有机涂料的性能，常用铬化、磷铬化、锆钛转化等。但是喷涂后处理法存在诸多问题，其中主要就是许多处理剂有毒，工艺也比较麻烦。因此，急需研发一款不需要喷涂处理，即可达到令人满意的耐候性的铝合金型材。

在现有复杂铝合金中，合金元素多、相多，即使在平衡状态下也是完全固溶的合金，往往出现共晶体。为了提高其耐腐蚀性能和耐候性性能，欧美国家先后开发了T73、T76、T74 等过时效制度。这样做的结果是耐蚀性能提高了，但抗拉强度确降低了。为了兼顾两者都不受影响，现有技术已经有人研究多级时效，并认为多级时效是改善7N01 合金耐蚀性的有效办法。此外，研究发现在成分配比上，只有严格执行：Zn+Mg ≤7%，Zn/Mg=6~7 的规律，才能生产出合格的耐蚀铝型材。而且多级时效是个很复杂的过程，每种不同配方的铝合金，就需要不同的多级时效。

本发明旨在提供一种新的高耐候铝合金型材生产工艺，从原料到工艺参数全面优化，意外地发现，在优化的参数下，这样可以生产出高耐候性能，耐腐蚀的优秀铝合金型材，非常适合户外使用，这样的工艺还未见报道。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明针对现有技术的缺点，通过多年的研究和实验，并且优化通过原料配比，以及工艺的条件，提供一种新的高耐候性铝合金型材生产工艺，从原料到工艺参数全面优化，可以低能耗生产出耐候性优秀的铝合金型材，此外兼具优秀的耐腐蚀性，在户外使用极具潜力。

本发明的技术方案如下：

一种高耐候性铝合金型材的生产方法：

（1） 配料及熔炼：

按照质量百分比配料：Zn 7-8.8％，Cu 0.8-1.5％，Fe 1-4％，Mn 2-3％，Mg 2-3％，Si 0.2-0.5％，Cr 0.2-0.8%，Ni 0.08％，Ti 0.03％，其余为Al，在700℃～780℃熔炼6h～8h，得到铝合金熔液；

（2）铸造：

将得到的铝合金溶液铸造成铸棒，切断成短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭；

（3）退火:

将得到的铝合金铸锭进行均匀化退火20h～25h；

（4）两步法热处理:

将铝合金铸锭放入电阻加热炉中进行双级加热，将铝合金铸锭加热至350℃保温1小时，风冷后，继续加热到500℃保温3小时．得到处理后的铝合金铸锭；

（5）挤压:

将处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压得到铝合金型材；

（6）时效:

将铝合金型材进行双级时效，风冷；

（7）氧化处理：

将型材放入硫酸溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜。

优选步骤（2）为：将得到的铝合金溶液在温度为700℃～720℃，铸造速度为70mn/min～85mm/min的条件下铸造成为铸棒，切断成长度为500mm～600mm的短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭；

优选步骤（3）为：将得到的铝合金铸锭在退火温度为460℃～475℃的条件下进行均匀化退火20h～25h；

优选步骤（5）为：先将模具预热到温度为350℃，将处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压，挤压温度为450℃～480℃，挤压力为320-330KN，得到铝合金型材；

优选步骤（6）为：将铝合金型材进行双级时效，其中，第一级时效加热至温度为40O℃～425℃，保温10min～15min，第二级时效加热至温度为160℃～170℃，保温llh～l3h，风冷，冷却速度为180℃ /min；

优选步骤（7）为：将型材放入硫酸浓度为150g/L的溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜的平均厚度为3-5um。

本发明的有益之处在于：