一種建筑用高強(qiáng)度層狀鋁合金板材的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于建筑用材料及其加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁合金板材的制備方法，尤 其涉及一種建筑用高強(qiáng)度層狀鋁合金板材的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)家建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保要求發(fā)展生態(tài)綠色建筑用材，因此，質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐蝕、高回 收率的鋁合金層狀復(fù)合材料是建材的首選。與普通單層鋁合金相比，鋁合金層狀復(fù)合材料 的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：（1)層狀鋁合金有高強(qiáng)的抗腐蝕性能，建材使用年限較長(zhǎng)；（2)層狀鋁合金有 較高的強(qiáng)度，建材承重更好；（3)不需在鋁材表面輥涂各種顏色的涂料，節(jié)省工序及成本，降 低環(huán)境污染；（4)回收率高，層狀鋁合金報(bào)廢后的回收率可達(dá)90 %，更環(huán)保。
[0003]已有的鋁制建材的生產(chǎn)方法是在冷乳態(tài)的普通單層鋁卷表面涂上各種顏色的涂 料，典型生產(chǎn)工藝流程如下：
[0004] 鑄錠-均勻化-鋸切-表面處理-預(yù)熱、熱乳-冷乳-中間退火-冷乳 [0005]對(duì)鋁制建材的基本要求是具有較好的力學(xué)性能和耐蝕性能。目前鋁制建材普遍采 用冷乳態(tài)普通單層鋁卷雙面輥涂涂料制備，其具有以下缺點(diǎn)：（1)涂層易損傷，耐腐蝕性能 差，使用壽命短，一般5-10年；（2)所用普通鋁合金其強(qiáng)度低，承重小；（3)維護(hù)及生產(chǎn)成本 尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的發(fā)明目的是：提供一種建筑用高強(qiáng)度層狀鋁 合金板材的制備方法，本發(fā)明鋁合金板材為雙鑄造組織三層復(fù)合鋁合金板材，可以明顯提 高產(chǎn)品的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，大大延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約能源，降低維護(hù)和生產(chǎn) 成本。
[0007] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
[0008] -種建筑用高強(qiáng)度層狀鋁合金板材的制備方法，包括包覆層和芯層制備，
[0009] 所述包覆層和芯層分別經(jīng)過配料-熔煉-除氣、過濾-澆鑄-均勻化退火-鋸切 -表面處理工序，得到包覆層及芯層鑄造板；
[0010]將處理好的鑄造板按照包覆層/芯層/包覆層組合成雙鑄造組織三層復(fù)合錠坯，進(jìn) 行復(fù)合焊接-預(yù)熱、熱乳-冷乳-中間退火-冷乳-固溶-時(shí)效處理，得到成品。
[0011] 進(jìn)一步地，所述包覆層的澆鑄溫度為690~710°C，芯層的澆鑄溫度為740~760°C。
[0012] 進(jìn)一步地，所述包覆層的均勻化退火工藝為580~620°C下保溫16~30小時(shí)，芯層 的均勻化退火工藝為420~480°C下保溫16~24小時(shí)。
[0013] 進(jìn)一步地，所述包覆層鑄造板的厚度為16~73mm，芯層鑄造板的厚度為250mm~ 340mm〇
[0014] 進(jìn)一步地，所述固溶的溫度為420~470 °C。
[0015] 進(jìn)一步地，所述時(shí)效處理工藝為120~140°C下保溫13~24小時(shí)。
[0016]進(jìn)一步地，所述層狀錯(cuò)合金板材成品的厚度為0.6~0.9mm。
[0017]更進(jìn)一步地，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，
[0018] 所述包覆層的成分為：Si < 0.6，F(xiàn)e < 0.7，Cu = 0.05~0·2，Μη=1 ·0~1 ·5，Ζη < 〇. 10，余量為Α1和不可避免的元素，每種不可避免的元素都低于0.05且總量小于0.15;
[0019] 所述芯層的成分為：Si <0.25，F(xiàn)e <0.4，Cu<0.25，Mn<0.1，Mg=1.2~1.8，Zn = 5.0~6.0，Ti < 0.1，余量為A1和不可避免的元素，每種不可避免的元素都低于0.05且總量 小于0.15。
[0020] 本發(fā)明的鋁合金熔體通過除氣工序降低鋁熔體中的氫濃度，以減少鑄錠中的氣孔 或針孔;通過過濾工序去除鋁熔體中的氧化物、非金屬夾雜物和其他有害金屬雜質(zhì)，以減少 鑄錠中的疏松、氣孔、夾渣等缺陷。
[0021] 本發(fā)明通過固溶工序?qū)⒎瞧胶饽绦纬傻亩嘞嘟M織盡可能轉(zhuǎn)變?yōu)檫^飽和固溶體， 充分發(fā)揮合金元素的有益作用，為時(shí)效處理做準(zhǔn)備。
[0022] 本發(fā)明通過時(shí)效處理工序?qū)⑦^飽和固溶體分解和強(qiáng)化相沉淀析出，提高合金的力 學(xué)性能和抗應(yīng)力腐蝕性能。
[0023] 綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
[0024] (1)本發(fā)明按照包覆層/芯層/包覆層組合成雙鑄造組織三層復(fù)合錠坯，界面復(fù)合 效果良好，不僅提高了材料的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命，而且使得板材的整體力 學(xué)性能得到了提高，建材承重更好；
[0025] (2)本發(fā)明通過調(diào)整包覆層和芯層的合金成分及合金化學(xué)元素含量的相對(duì)比例， 減少雜質(zhì)對(duì)鋁合金的不良影響，從而減小裂紋傾向；
[0026] (3)本發(fā)明制備的高強(qiáng)度層狀鋁合金板材具有較高的抗腐蝕性能，其使用壽命長(zhǎng) 達(dá)50年，典型工藝制備的單層板材其使用壽命為5-10年，顯著節(jié)約能源;本發(fā)明制備的高強(qiáng) 度層狀鋁合金板材在后續(xù)加工時(shí)不需在其表面滾涂各種顏色的漆料，較之環(huán)保節(jié)能。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā) 明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] -種建筑用高強(qiáng)度層狀鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟：
[0030] (1)按照包覆層：Si 0.6kg，F(xiàn)e 0.5kg，Cu 0.1kg，Mn 1.25kg，Zn 0.05kg和A1 97.45kg混合配料；芯層：Si 0.25kg，F(xiàn)e 0.2kg，Cu 0.1kg，Mn 0.05kg，Mg 1.6kg，Zn 5.5kg， Ti 0.05kg和A1 92.21kg混合配料，將稱取的包覆層和芯層配料分別進(jìn)行熔煉、除氣、過濾、 澆鑄，鑄出尺寸為650mm X 1650mm X 4200mm的扁錠;再將包覆層和芯層扁錠均勻化退火，切 頭尾和去皮，包覆層鑄錠分切、銑面后尺寸為16mm X 1360mm X 3450mm的板材，芯層鑄錠分 切、銑面后尺寸為285mm X 1390mm X 3600mm厚的板材，最后進(jìn)行表面處理，分別得到包覆層 及芯層鑄造板;其中包覆層的澆鑄溫度為700°C，芯層的澆鑄溫度為750°C;包覆層的均勻化 退火工藝為600°C保溫20小時(shí)，芯層的均勻化退火工藝為450°C下保溫20小時(shí)；
[0031] (2)將步驟（1)鋸切好的鑄造板按照包覆層/芯層/包覆層組合成雙鑄造組織三層 復(fù)合錠坯，進(jìn)行復(fù)合焊接，預(yù)熱、熱乳，冷乳（中間退火），精冷乳工藝乳制成0.8和0.6mm厚的 復(fù)合卷，再在450°C進(jìn)行固溶，最后進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效處理工藝為130°C保溫20小時(shí)，得到 成品。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] -種建筑用高強(qiáng)度層狀鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟：
[0034] (1)按照包覆層：Si 0.6kg，F(xiàn)e 0.5kg，Cu 0.1kg，Mn 1.25kg，Zn 0.05kg和A1 97.45kg混合配料；芯層：Si 0.25kg，F(xiàn)e 0.2kg，Cu 0.1kg，Mn 0.05kg，Mg 1.6kg，Zn 5.5kg， Ti 0.05kg和A1 92.21kg混合配料，將稱取的包覆層和芯層配料分別進(jìn)行熔煉、除氣、過濾、 澆鑄，鑄出尺寸為650mm X 1650mm X 4200mm的扁錠;再將包覆層和芯層扁錠均勻化退火，切 頭尾和去皮，包覆層鑄錠分切、銑面后尺寸為31mm X 1360mm X 3450mm的板材，芯層鑄錠分 切、銑面后尺寸為250mm X 1390mm X 3600mm厚的板材，最后進(jìn)行表面處理，得到包覆層及芯 層鑄造板;其中包覆層的澆鑄溫度為690°C，芯層的澆鑄溫度為740°C;包覆層的均勻化退火 工藝為580 °C保溫30小時(shí)，芯層的均勻化退火工藝為420 °C下保溫16小時(shí)；
[0035] (2)將步驟（1)鋸切好的鑄造板按照包覆層/芯層/包覆層組合成雙鑄造組織三層 復(fù)合錠坯，進(jìn)行復(fù)合焊接，預(yù)熱、熱乳，冷乳（中間退火），精冷乳工藝乳制成0.8和0.6_厚的 復(fù)合卷，再在420°C進(jìn)行固溶，最后進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效處理工藝為120°C保溫24小時(shí)，得到 成品。
[0036] 實(shí)施例3
[0037]