一种耐高温抗腐蚀铝合金型材及其制备方法与流程

文档序号:29462151发布日期:2022-04-02 01:51阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于,包括铝合金基体及熔覆在其表面的耐高温涂层,所述铝合金基体由金属底材及体积为其1~2.5倍的复配填料组成;所述金属底材按质量分数计包括以下组分:fe:0.35~0.5、cu:0.38~0.45、si:0.18~0.25、mg:0.38~0.65、mo:0.035~0.072、zn:0.42~0.55、ti:0.25~0.43、zr:0.1~0.15、b:0.015~0.022、cr:0.46~0.72、v:0.016~0.023、ni:0.08~0.18、re:0.3~0.5、余量为al和杂质。2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于,所述复配填料的制备方法为:将黏土、粉煤灰、金属氢化物及纳米氧化钛按重量比1.8~2.3:1:3~3.5:0.8~1.5混合搅拌均匀后转入造粒机中,加水将之制成球体坯料,干燥后备用;然后将球体坯料及质量分别为其20~30%的黏土、40~50%的碳酸钙粉末混合均匀,再将所得混合料转入造粒机中,加水制成粒径为0.2~0.6mm的复配填料成品。3.根据权利要求2所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于:所述金属氢化物选用tih2、zrh2、cah2、mgh2中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于,所述耐高温涂层由以下重量份原料组成:12~20份b2o3、20~30份tic、8~15份cr2o3、10~18份nio、5~10份si3n4、20~30份al2o3及12~20份复配功能添加剂。5.根据权利要求4所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于,所述复配功能添加剂的制备方法包括以下步骤:ⅰ、按照2~6:1的重量比将纳米五氧化二钒与酚醛树脂混合均匀,并在70~95℃的温度下固化处理,然后将固化后所得混合物置于制粉机中将之粉碎,所得混合粉体置于模具中进行挤压成型,得到坯料;ⅱ、所得坯料经高温烧结处理后对其进行破碎处理,通过球化机将之制成3~6μm的实心微粒,将所得实心微粒与蒸馏水按照重量比2:1混合,同时向其中加入适量的添加剂,经充分搅拌均匀后对其进行过滤处理,然后采用高压喷射高速离心旋转喷雾法使之形成微球,在分区控制的增氧燃气炉上经过膨胀、高温烧结、表面熔融玻化、成球,经风力清选分级得到粒径为4~8μm的碳化钒中空微球成品;ⅲ、按0.2~0.4g/ml的固液比将碳化钒中空微球均匀分散于浓度为0.2~0.4mol/l的硝酸钕溶液中,然后向硝酸钕溶液中加入摩尔量为硝酸钕2~5倍的尿素;经超声分散8~15min后,将所得混合相在50~80℃的温度下搅拌反应20~35h;待反应完毕后,对反应产物进行离心分离,并除去上层离心液,所得固体离心产物依次经水洗、乙醇洗涤后,再经分散、离心及洗涤2~3次后,将之置于50~80℃的气氛下干燥处理,所得固体微粉即为复配功能添加剂成品。6.根据权利要求5所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于,所述纳米五氧化二钒的制备方法为:将摩尔比为1:3~8的含钒化合物及草酸混合均匀后,向所得的混合液中依次投入质量为含钒化合物0.95~1.0倍的柠檬酸及0.35~0.5倍的乙二醇;所得混合组分输送至气流式喷雾干燥机中进行喷雾干燥,然后将所得粉体进行有氧烧结及筛分处理,所得即为纳米五氧化二钒成品;其中,烧结温度为450~550℃,烧结时间为3~8h。7.根据权利要求6所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于:所述含钒化合物选用五氧化二钒、偏钒酸铵中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于:所述步骤ⅰ中所得混合粉体的粒径为2~5μm,且挤压成型时压力为1.5~2.8mpa。9.根据权利要求1所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于:所述步骤ⅱ中的添加剂选用碳酸钙、硫酸钾或硫酸钠中的任意一种,且其用量为1.5~3g/l。10.根据权利要求1~9中任一项所述的一种耐高温抗腐蚀铝合金型材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、对复配填料进行干燥处理后将之转入模具中,然后将模具及其中的复配填料在惰性气氛的保护下加热至600~700℃;步骤二、将原料中的纯铝加热至熔化状态,并向其中加入组成金属底材的其他原料,并以1000~1600r/min的速率对混合物料充分搅拌5~10min;然后在700~820℃的温度下静置30~45min,所得熔体保存,备用;步骤三、将步骤二中所得熔体加入至步骤一中的模具中,加压至15~50mpa,使熔体充分渗入到球状体间隙,所得高温铝合金熔体经冷却处理后使之在模具中固定成型、锯板;然后用温度为60~80℃的热水水洗熔化去除球状体,烘干成型得铝合金型材坯料;步骤四、对所得铝合金型材坯料进行清洗及干燥处理;然后将耐高温涂层的原料与粘结剂混合后制成糊状,将糊状涂料预置在铝合金型材坯料的表面,经干燥处理后对其进行激光熔覆处理,再经自然时效处理后,即得耐高温抗腐蚀铝合金型材成品;其中,激光熔覆处理时的工艺参数为:单道扫描,氩气保护激光池,光斑直径为3.5~4.5mm,扫描速度为2~3mm/s,功率为1.5~1.8kw,熔覆层厚度为0.4~0.8mm。

技术总结
本发明涉及铝合金技术领域,具体为一种耐高温抗腐蚀铝合金型材及其制备方法;所述铝合金型材包括铝合金基体及熔覆在其表面的耐高温涂层,所述铝合金基体由金属底材及体积为其1~2.5倍的复配填料组成;所述金属底材按质量分数计包括以下组分:Fe:0.35~0.5、Cu:0.38~0.45、Si:0.18~0.25、Mg:0.38~0.65、Mo:0.035~0.072、Zn:0.42~0.55、Ti:0.25~0.43、Zr:0.1~0.15、B:0.015~0.022、Cr:0.46~0.72、V:0.016~0.023、Ni:0.08~0.18、RE:0.3~0.5、余量为Al和杂质;本发明所制备的铝合金型材不仅具有优良的耐高温性能,而且还具有优良的抗腐蚀性能及力学性能,有效地保证了所制备的铝合金型材品质的同时,也延长了其使用寿命。也延长了其使用寿命。


技术研发人员:羊加友
受保护的技术使用者:羊加友
技术研发日:2021.12.21
技术公布日:2022/4/1
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