專利名稱：一種表面覆鋁的鋼窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑物的門、窗、幕墻領(lǐng)域。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，目前依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的鋼窗(含門、窗、幕墻)越來越不能適應(yīng)現(xiàn)代建筑物的需要，其缺陷主要為1、由于銹蝕使其外觀不美，并需經(jīng)常涂漆。
2、由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，使得玻璃安裝使用膩子，從而影響美觀、膩子經(jīng)常脫落并造成玻璃墜落、而一般人(指未掌握調(diào)合膩子、常備原材料、抹膩子技能的人)較難維修。
3、密封不嚴，不能適應(yīng)建筑物節(jié)能、空調(diào)的需要。
現(xiàn)有的鋼窗，由于上述缺陷，而越來越被擠出建材市場，相當(dāng)多的建筑物采用鋁合金門窗而代之。但鋁窗價格昂貴，強度低，在大風(fēng)及沿海強臺風(fēng)地區(qū)易變形而漏雨。更加嚴重的是，相當(dāng)多的建筑物在建設(shè)時為降低成本采用鋼窗，而用戶裝修時又敲掉鋼窗換鋁窗，從而造成更大的浪費。
本發(fā)明的目的是克服上述鋼窗的缺陷及改變鋁合金門窗價格高、強度低的不足。
本發(fā)明為了達到上述目的，采用鋼材(型鋼、板材彎制、鑄鋼配件)為基材構(gòu)成(焊、鉚、緊固件連接、靜配合均可采用)窗的基體(窗框、窗扇框)，然后在基體上鍍一層鋁金屬膜(這里所說的鋁，是指其它元素含量不大于2％的鋁，一般采用工業(yè)純鋁。也可以是含鋅1％～80％、其它元素低于2％、余量為鋁的合金鋁。以下文中均與此相同)再進一步使鋁金屬元素與鐵基體元素在其界面間擴散、滲透，使鋁金屬膜的外表面氧化，生成Al2O3膜，從而在鋼窗基體表面(從里到外)形成鐵基材、鐵鋁擴散層、Fe2Al5、鋁金屬層、Al2O3層的覆層結(jié)構(gòu)。[對于鋅鋁合金而言，鋼窗的覆層結(jié)構(gòu)在圖A、圖B中從里到外為11 鐵基體、12 鐵鋁鋅擴散層、13 Fe2Al5、FeZn7、FeZn13、FeZn21、14 鋁、鋅金屬層、15 Al2O3ZnO Zn(HO)2]。
上述在窗基體上鍍鋁金屬膜的方法可以采用真空鍍膜(真空蒸發(fā)、磁控濺射、真空離子鍍……等方法均可，鋁或者預(yù)先加工好的鋅鋁合金作為膜料)的方法，在經(jīng)過凈化處理的鋼窗基體上先鍍一層鋁金屬膜，然后再將其置入加熱室內(nèi)加熱到600℃以下，使鋁、鐵元素間相互擴散、滲透并反應(yīng)。也可以將鍍鋁后的基體置于常規(guī)環(huán)境中讓其自行擴散、滲透并反應(yīng)。
上述在窗基體上鍍鋁金屬膜的方法還可以采用熱浸鍍鋁的方法來實現(xiàn)。即將窗基材作除油、除銹、凈化……等前處理，再加熱到600℃左右，置入預(yù)先熔融的鋁液(或鋅鋁合金液)中浸漬一定時間(1～6分鐘)，迅速提出，使鋼材上沉積一定厚度的鋁金屬膜，熱浸時鋁金屬(或者鋅鋁合金)的成膜與鋁、鐵間的擴散、滲透同時完成。
不言而喻以上述覆鋁鋼材制作的門、窗既具有鋁合金門窗美麗的外觀，又具有鋼窗的強度并且其表面的覆鋁結(jié)構(gòu)層在潮濕、酸性、鹽霧環(huán)境氣氛中具有很強的耐腐蝕性。與鋁合金門窗相比制造成本低。
顯而易見，采用上述覆鋁鋼材為門窗基體來置換現(xiàn)今社會上已廣泛流行的推拉式鋁合金門窗的鋁型材(在結(jié)構(gòu)上相仿)是實現(xiàn)本發(fā)明的最佳實例。
對于傳統(tǒng)的開啟式門窗，本發(fā)明提供如


圖1最容易實現(xiàn)的實例。
對于寒冷地區(qū)(或空調(diào)、節(jié)能要求)需雙層窗玻璃的門窗，本發(fā)明提供如
圖12、圖2最容易實現(xiàn)的實例(
圖1、圖3、圖2是窗框處橫斷剖面圖)。
圖1、圖3、圖2是開啟式覆鋁鋼門窗的主要結(jié)構(gòu)圖，其中1是窗框，2是絞鏈組，3是窗扇框，4是窗玻璃(或等同物)，5是安裝壓條，6是密封條(采用橡膠、塑料、軟木、皮革……等軟材料)，7是緊固件，8是密封安裝件(采用橡膠、塑料、軟木、皮革……等軟材料)，A、B是件1、件3、的表面覆層結(jié)構(gòu)放大，圖A、圖B是其放大圖，C是窗扇開啟方向。
其中，件1、2、3、按上述真空鍍鋁或熱浸鍍鋁的方法作覆鋁處理。
件5(可以與件1、3材料相同，也可是其它材料，如塑料、木材、鋁材等)、6、7、8的設(shè)置使得窗玻璃的安裝與維修變得很方便、容易、并且密封。
圖4 中11是鐵基體、12是鐵鋁固溶物、13是Fe2Al5、14是鋁金屬、15是Al2O3。[對于鋅鋁合金而言，鋼窗的覆層結(jié)構(gòu)在圖A、圖B中從里到外為11，鐵基體、12，鐵鋁鋅擴散層、13，F(xiàn)e2Al5、FeZn7、FeZn13、FeZn21、14，鋁鋅金屬層、15，Al2O3、ZnO、Zn(HO)2]。
上述鋼窗由于覆層結(jié)構(gòu)中的Al2O3的化學(xué)穩(wěn)定性、鋁金屬在化學(xué)腐蝕過程中的犧牲作用、Fe2Al5本身的抗腐蝕能力的綜合效應(yīng)，使得該覆層結(jié)構(gòu)在高溫、潮濕、酸性、鹽霧環(huán)境氣氛中具有很強的抗蝕性，加上覆鋁鋼窗采用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而使得本覆鋁鋼窗具有外形美觀、強度高、安裝維修方便、密封性好、抗銹蝕能力強、無須二次涂漆、低成本等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種表面覆鋁的鋼窗，由窗框，窗扇框、玻璃、密封件構(gòu)成；其特征是窗框、窗扇框使用鋼材為基體，在基體的外表面鍍一層鋁金屬膜，從而在鐵、鋁界面間形成從里到外為鋼基體、鐵鋁固熔物、Fe2Al5、鋁金屬、Al2O3所組成的覆層結(jié)構(gòu)。
2.權(quán)利要求1所述的鋼窗；其特征是鋁金屬膜為其它元素含量不大于2％的鋁；一般是工業(yè)純鋁，也可以是含鋅1％～80％，其它元素低于2％，余量為鋁的合金鋁。
3.權(quán)利要求1所述的鋼窗；其特征是窗扇框上設(shè)置有固定玻璃的安裝件，并在窗扇框、安裝件與玻璃之間設(shè)置有密封條。
4.權(quán)利要求1所述的鋼窗；其特征是窗框與窗扇框之間設(shè)置有密封條。
專利摘要一種表面覆鋁的鋼窗,屬建筑物的門窗、幕墻領(lǐng)域;其特征是采用鋼材為基體制作門、窗、幕墻的框,鋼基材的表面鍍一層鋁金屬膜,并使其在鋼基材表面形成一種綜合防腐覆層結(jié)構(gòu),在鋼窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計上使其安裝、維修方便容易,從而使鋼窗既具有鋁合金門窗的外觀、密封功能,又具有鋼窗的強度及鋼窗的低成本。
文檔編號E06B3/12GK2358184SQ9720452
公開日2000年1月12日 申請日期1997年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月27日
發(fā)明者楊清萍 申請人:楊清萍