本发明涉及高光泽度铝合金型材领域,尤其涉及一种高光泽度挤压铝型材的生产工艺及挤压铝型材。
背景技术:
随着对铝型材的表面要求日益提升,很多铝型材都需要具备表面抛光的高光泽度、高亮效果,从而达到高档美观的需求。但现有技术中,因为铝合金在电解制备铝锭的阶段就会因为铝土矿内的杂质导致存在一定的异种元素,如v、ga等,而这些元素在铝锭铸造后会形成细小的夹杂物残留,最终随着铝锭熔解铸造成铝棒一直保留。在挤压铝棒成铝型材的过程中,因为金属需要与模具工作带进行摩擦,这些细小的夹杂物会黏附在模具工作带上,使挤压出的型材表面出现细小的纹路,同时在挤压过程中也会粘附到型材表面,造成型材表面光泽度下降。后续如果要使型材光泽度提升,则需要进行抛光处理。
铝型材抛光处理一般分为两种,即机械抛光与化学抛光。其中,机械抛光通过砂轮、布轮等的反复打磨,去除表面的纹路,达到镜面的效果。但是机械抛光费时费力,要达到高光泽度还需要长时间多次的打磨工序,而且在抛光打磨的过程中会产生细小的铝灰粉末,存在易爆的安全隐患,也容易进入人体造成职业病伤害。化学抛光一般是三酸抛光,但是硝酸分解太快,产生大量黄烟污染严重,处理成本昂贵,有严重的环境污染,已经被大部分地区列为禁止使用的处理工艺,而且经过三酸抛光后虽然光泽度得到提升,但是挤压纹路更加明显,严重影响铝型材的外观质量。目前也有开发一些其他的抛光方式,但是都存在成本高,或效果不佳的问题。
技术实现要素:
针对现有技术中存在的问题,本发明的一个目的在于提供一种成型后直接具有高光泽度、无需另外抛光挤压铝型材生产工艺。
本发明的另一个目的在于提供一种利用上述生产工艺制得的挤压铝型材。
为达到以上目的,本发明采用如下技术方案。
一种高光泽度挤压铝型材的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:1)制备铝合金铸锭,将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液、搅拌均匀后使用精炼剂进行精炼除气并静置一段时间,然后过滤铝液中杂质,再将铝液铸造为铝合金铸锭;所述铝合金原料按照如下重量份数比配制:si:0.30~0.42%,fe:≤0.12%,cu:0.01~0.03%,mn:≤0.005%,mg:0.45~0.58%,zn:≤0.03%,b:0.03~0.08%,ti:≤0.005%,单个杂质≤0.01%,杂质合计≤0.05%,余量为纯度≥99.8%的al;2)均质化处理,将铸造后的铝合金铸锭均质化处理一段时间,冷却;3)刷棒,对均质后的铝合金铸锭表面进行刷棒或剥皮处理,去除铝合金铸锭的部分表皮;4)挤压成型,将刷棒或剥皮后的铝合金铸锭进行头中尾分段加热,然后放入挤压机的挤压筒中进行挤压、获得挤压型材产品;5)矫正,挤压型材产品冷却后进行矫正,矫正量≤0.3%;6)时效处理,将挤压型材进行人工时效。
更为优选的是,在所述步骤1)中,搅拌是通过电磁搅拌设备来实现的。
更为优选的是,在所述步骤1)中,使用精炼剂进行精炼除气后静置30~60分钟沉淀杂质。
更为优选的是,在所述步骤1)中,所述过滤是通过40~60目陶瓷过滤板来实现的。
更为优选的是,在所述步骤2)中,均质化处理条件为:温度540~560℃,时长4~6h,均质处理后使用风冷或空冷的方式冷却。
更为优选的是,在所述步骤3)中,刷棒或剥皮是利用高速旋转钢丝刷对铝合金铸锭表面进行表皮去除,去除量为0.1-0.2mm。
更为优选的是,在所述步骤4)中,头中尾分段加热的温度分别为:棒头温度440~500℃、棒中温度430~490℃、棒尾温度420~480℃;挤压型材产品的挤出速度为6~15m/min,挤压盛锭筒温度控制在420~480℃。
更为优选的是,在所述步骤4)中,挤压获得的挤压型材产品使用变频风机进行冷却处理。
更为优选的是,在所述步骤6)中,时效温度为180~200℃,时效保温时间为3~5h。
一种挤压铝型材,其特征在于,利用如权利要求1-9中任意一项所述的生产工艺制得。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
通过调整合金成分及熔炼工艺,使铝合金在熔炼阶段内部的细小夹杂物尽量被去除干净,使铝合金在经过挤压成型后表面光泽度高,达到类似抛光后的表面效果。这样,直接省略后续抛光的工序,既能大大降低生产成本,也能够减少环境污染,加快产品交付。经实际试验,利用本发明制得的挤压铝型材坯料,在使用60°光泽度仪测量其光泽度达到750~900gu,超过大部分机械抛光后的光泽度;挤压铝型材坯料在经过aa5要求氧化后光泽度能仍达到500gu以上。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述,使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述实施例是示例性的,旨在解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
实施例1
一种高光泽度挤压铝型材的生产工艺,是通过调整合金成分及熔炼工艺,使铝合金在熔炼阶段内部的细小夹杂物尽量被去除干净,使铝合金在经过挤压成型后表面光泽度高,达到类似抛光后的表面效果。
具体通过以下方法来实现:
1)按照如下重量份数比配制铝合金:si:0.30~0.42%,fe:≤0.12%,cu:0.01~0.03%,mn:≤0.005%,mg:0.45~0.58%,zn:≤0.03%,b:0.03~0.08%,ti:≤0.005%,单个杂质≤0.01%,杂质合计≤0.05%,余量为al。其中,al必须使用纯度≥99.8%的铝锭,不允许使用回收铝废料,将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液,并使用电磁搅拌设备搅拌均匀,使用精炼剂进行精炼除气后静置30~60分钟沉淀杂质,然后通过40~60目陶瓷过滤板过滤铝液中剩余杂质,再将铝液铸造为铝合金铸锭。在这里,静置处理的目的是使铝液内杂质成分与b充分反应生成较重的杂质聚合物,并在静置过程中沉淀至底部。
2)将铸造后的铝合金铸锭在540~560℃均质化处理4~6h,均质处理后使用风冷或空冷的方式冷却。均质处理的目的是消除铸锭的微观偏析,使晶体内部各种溶质元素均匀分布,同时使铁相球化。
3)将均质后的铝合金铸锭表面使用钢丝刷高速旋转刷棒处理,保证去除量0.1-0.2mm。目的是清除铝棒表皮粘附灰尘与杂质,同时去除部分偏析层与表皮轻微偏析瘤,减少表面偏析层杂质在挤压过程中卷入造成型材表面出现深度线纹或者光泽度降低的缺陷。
4)将刷棒后的铝合金铸锭进行头中尾分段加热,温度分别为棒头温度440~500℃、棒中温度430~490℃、棒尾温度420~480℃;然后放入挤压机的挤压筒中进行挤压,产品的挤出速度为6~15m/min,挤压盛锭筒温度控制在420~480℃。目的是减少铸锭表面偏析层杂质在挤压过程中的卷入,挤压后使用变频风机进行冷却处理,不能使用喷水处理避免出现水印影响表面光泽度。
5)挤压型材产品冷却后进行矫正,矫正量≤0.3%,消除产品的弯曲扭拧缺陷,矫正量必须控制,避免矫正长度过长造成型材表面出现橘皮缺陷影响光泽度。
6)将挤压型材进行人工时效,时效温度为180~200℃,时效保温时间为3~5h。
经实际测试,利用如上加工方式生产的挤压铝型材坯料,在使用60°光泽度仪测量其光泽度,达到750~900gu,超过大部分机械抛光后的光泽度。挤压铝型材坯料在经过aa5要求氧化后,光泽度能仍达到500gu以上,无需另外抛光。
实施例2
一种挤压铝型材,其特征在于,利用如实施例1所述的生产工艺制得。本实施例提供的一种挤压铝型材,其具有实施例1的所有技术效果,这里不再赘述。
通过上述的结构和原理的描述,所属技术领域的技术人员应当理解,本发明不局限于上述的具体实施方式,在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围,本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。