一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法，其涉及铝合金领域，旨在解决在用铝型材生产太阳能边框零件过程中，产品表面质量差的问题，其技术要点包括以下生产步骤：熔炼：提取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，按前述组分比例配料装炉熔炼，然后向炉中按组分配比加入镁锭，并搅拌，继续熔炼，然后扒渣；精炼：将炉温调整至精炼温度，扒渣；浇铸：采用铝钛硼丝在线喂丝细化，获得铸棒；挤压：加热铝合金铸棒和挤压模具，进行挤压，获得铝合金型材；切割：将铝合金型材按一定长度切割成段，达到了提高铝合金型材产能和表面质量的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法
本专利技术涉及铝合金领域，更具体地说，它涉及一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，6063铝合金则广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架。现有申请公布号为CN106636812A的中国专利，公开了一种应用于太阳能边框的铝合金型材，包括：锌6％-10％，铜0.1％-3％，镁1％-3％，铁0.3％-0.5％，硅0.5％-1％，锰0.3％-0.6％，镍0.4％-0.8％，银0.2％-0.4％，钪0.03％-0.05％，镐0.0.2％-0.04％，铒0.0.2％-0.04％，镧0.03％-0.05％，钇0.01％-0.03％，铈0.01％-0.03％，钛0.03％-0.06％，硼0.08％-0.1％。但是，用铝型材生产太阳能边框零件过程中，经常存在产品表面质量差，生产效率低的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于生产太阳能边框的铝合金型材及其制备方法，其通过对Mg与Si的成分进行调配，并且通过改良的生产工艺步骤，可以有效减小型材的表面粗糙度并且提高产能。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法，所述的铝合金按重量百分比由以下成分组成：Si0.39-0.42％，Fe＜0.19％，Cu＜0.05％，Mn＜0.05％，Mg0.50-0.60％，Cr＜0.05％，Zn＜0.05％，Ti＜0.05％，余量为铝；其制备方法包括以下制备步骤：(A)熔炼：提取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，按前述组分比例配料装炉熔炼，熔炼温度为730℃-750℃，熔炼时间为4h-5h，然后向炉中按组分配比加入镁锭，并搅拌，继续熔炼25min，然后扒渣；(B)精炼：将炉温调整至精炼温度715℃-730℃，加入精炼剂精炼20-30min，扒渣，所述精炼剂的用量为铝含量的0.2-0.3％；(C)浇铸：采用铝钛硼丝在线喂丝细化，浇筑温度为730-735℃，浇铸速度为75-90mm/min，获得铸棒；(D)挤压：将铝合金铸棒加热至475-485℃，挤压模具加热至470-480℃，进行挤压，获得铝合金型材；(E)切割：将铝合金型材按一定长度切割成段。通过采取上述技术方案，改变Mg与Si的成分含量，适当降低Mg与Si的成分比重，合适的Mg与Si的成分比重使合金的合金晶粒更加的细小，同时，Mg与Si的成分比重变小，可以产生少量的过剩硅，可以进一步促使合金晶粒变细，进而可以增加合金的热塑性，从而保证铝合金型材的表面质量，同时，按照配比加入其它的相关合金，保证合金塑性与强度的平衡，并且在制备过程中，将特定重量比的Si，Fe，Cu，Mn，Mg，Cr，Zn和Al通过熔炼，使其形成有益的合金相，并且在生产过程中对个各步骤的加工温度进行管控，促使合金晶粒进行细化，可以有效减小型材的表面粗糙度并且提高产能，达到了对铝合金型材产能、产品合格率以及表面质量高的目的。本专利技术的进一步设置为，所述的铝合金按重量百分比由以下成分组成：Si0.40-0.42％，Fe＜0.17％，Cu＜0.04％，Mn＜0.04％，Mg0.53-0.57％，Cr＜0.04％，Zn＜0.04％，Ti＜0.04％，余量为铝。通过采取上述技术方案，对Mg、Si以及其他成分的配比进一步进行优化，可以进一步提高铝合金产品的表面质量和产能。本专利技术的进一步设置为，所述的铝合金按重量百分比由以下成分组成：Si0.41％，Fe0.15％，Cu0.02％，Mn0.02％，Mg0.55％，Cr0.03％，Zn0.03％，Ti0.01％，余量为铝。通过采取上述技术方案，对Mg、Si以及其他成分的配比进一步进行优化，可以进一步提高铝合金产品的表面质量和产能。本专利技术的进一步设置为，在熔炼过程中，预先将铝硅中间合金和铝镁中间合金、铝铬中间合金和铝铁中间合金以及其他中间合金分别装炉，分别在730℃-750℃下熔炼1-2h，然后向铝硅中间合金和铝镁中间合金的熔炼炉内加入铝锰中间合金继续熔炼1-2h，然后将三炉合金液混合后继续熔炼1-2h，最后加入镁锭继续熔炼。通过采取上述技术方案，分批熔炼除了可以增加合金液的混合均匀性之外，在铝硅中间合金和铝镁中间合金熔炼过程中会生成Mg5Al8合金相，然后加入铝锰中间合金可以Mg5Al8合金相均匀沉淀，改善铝合金的抗蚀性，铝铬中间合金和铝铁中间合金预先熔融，在无其他组分的影响下形成(CrFe)Al7合金相，进而降低铝合金的应力腐蚀开裂敏感性。本专利技术的进一步设置为，熔炼前进行预浸泡，将铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金放入清洗筒内，用80％的乙醇水溶液在10-20m/s的水流速度下进行冲洗20-30min。通过采取上述技术方案，对铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金进行预浸泡，可以对相关合金的表面的杂质进行预先去除，进而进一步提高铝合金的质量，同时采用80％的乙醇水溶液进行冲洗，在保证去除效果的同时，乙醇水溶液在温度较高的时候易挥发，不会对铝合金的生产产生影响。本专利技术的进一步设置为，所述精炼剂通过不锈钢管被氮气以50-60m/s的速度由合金液的底部喷射到合金液内。通过采取上述技术方案，将精炼剂打入到合金液内，可以加快精炼剂与合金液的混合速度，对合金液内的杂质去除的更加彻底，同时，氮气作为一种惰性气体，在合金液中的上浮过程中可以不断吸附合金液中的夹杂物，进而携带夹杂物上浮到页面熔渣中被排除，进一步对合金液中的夹杂物进行去除，而且其喷射速度在保证精炼剂被有效喷射到合金液内的同时，避免了喷射速度过大引起合金液的喷溅。本专利技术的进一步设置为，所述精炼剂为HS—C2无害铝合金精炼剂和氮化硼的混合物，所述HS—C2无害铝合金精炼剂和氮化硼的用量比为(11-15)：(2-3)。通过采取上述技术方案，HS—C2无害铝合金精炼剂在具有精炼除气效果好的同时，其分解出处的气体为氮气和二氧化碳，对环境无污染，对熔炼工具也无腐蚀的现象，同时，氮气在合金液中的上浮过程中可以不断吸附合金液中的夹杂物，进而携带夹杂物上浮到页面熔渣中被排除，而且氢气在合金液泡中的分压要大于氢气在氮气泡中的分压，因此，可以将合金液泡中的氢气吸入到氮气泡内，进而实现对合金液的精炼除气，同时加入氮化硼，利用其疏水性能，可以有效避免HS—C2无害铝合金精炼剂发生潮解，保持HS—C2无害铝合金精炼剂的活性，而且引入硼元素，可以起细化铸造组织的作用。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术通过改变Mg与Si的成分含量，并且在制备过程中，将特定重量比的Si，Fe，Cu，Mn，Mg，Cr，Zn和Al通过熔炼，使其形成有益的合金相，并且在生产过程中对个各步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述的铝合金按重量百分比由以下成分组成：Si 0.39‑0.42%，Fe ＜0.19%， Cu ＜0.05%，Mn ＜0.05%，Mg 0.50‑0.60%，Cr ＜0.05%，Zn＜0.05%，Ti＜0.05%，余量为铝；其制备方法包括以下制备步骤：（A）熔炼：提取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，按前述组分比例配料装炉熔炼，熔炼温度为730℃‑750℃，熔炼时间为4h‑5h，然后向炉中按组分配比加入镁锭，并搅拌，继续熔炼25min，然后扒渣；（B）精炼：将炉温调整至精炼温度715℃‑730℃，加入精炼剂精炼20‑30min，扒渣，所述精炼剂的用量为铝含量的0.2‑0.3%；（C）浇铸：采用铝钛硼丝在线喂丝细化，浇筑温度为730‑735℃，浇铸速度为75‑90mm/min，获得铸棒；（D）挤压：将铝合金铸棒加热至475‑485℃，挤压模具加热至470‑480℃，进行挤压，获得铝合金型材；（E）切割：将铝合金型材按一定长度切割成段。

【技术特征摘要】
1.一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述的铝合金按重量百分比由以下成分组成：Si0.39-0.42%，Fe＜0.19%，Cu＜0.05%，Mn＜0.05%，Mg0.50-0.60%，Cr＜0.05%，Zn＜0.05%，Ti＜0.05%，余量为铝；其制备方法包括以下制备步骤：（A）熔炼：提取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝锌中间合金和铝钛中间合金，按前述组分比例配料装炉熔炼，熔炼温度为730℃-750℃，熔炼时间为4h-5h，然后向炉中按组分配比加入镁锭，并搅拌，继续熔炼25min，然后扒渣；（B）精炼：将炉温调整至精炼温度715℃-730℃，加入精炼剂精炼20-30min，扒渣，所述精炼剂的用量为铝含量的0.2-0.3%；（C）浇铸：采用铝钛硼丝在线喂丝细化，浇筑温度为730-735℃，浇铸速度为75-90mm/min，获得铸棒；（D）挤压：将铝合金铸棒加热至475-485℃，挤压模具加热至470-480℃，进行挤压，获得铝合金型材；（E）切割：将铝合金型材按一定长度切割成段。2.根据权利要求1所述的一种用于生产太阳能边框的铝合金型材的制备方法，其特征在于：所述的铝合金按重量百分比由以下成分组成：Si0.40-0.42%，Fe＜0.17%，Cu＜0.04%，Mn＜0.04%，Mg0.53-0.57%，Cr＜0.04%，Zn＜0.04%，Ti＜0.04%，余量为铝。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建国，
申请(专利权)人：吴江市新申铝业科技发展有限公司，苏州上飞汽车部件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32