一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材及其制备方法，属于铝合金材料制备领域。以重量百分含量表示，所述铝基材的化学成分组成为：Si 0.10~0.20%，Fe 0.16~0.30%，Cu 0.06~0.10%，Mg 0.7~1.3%，Ti 0.01~0.02%，余量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质；其是先将铝合金经熔炼后铸造成大板锭，再对铸锭进行锯切、铣面、均热、热轧、冷轧、表面处理等工序，制得所需的铝基材。本发明所得铝基材的表面粗糙度在Ra 0.15μm以内，任意位置内粗糙度差值≤0.02μm，厚度范围1.5~6.0mm，经阳极氧化后可获得表面粗糙度稳定的高质量幕墙用铝基材。

权利要求

1.一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材的制备方法，其特征在于：以铝锭、铝中间合金锭、镁锭为原料，经熔化、铸造、热轧、冷轧和表面处理制得所述阳极氧化幕墙用铝基材；其包括以下步骤：

1）将铝锭、铝中间合金锭、镁锭经过熔炼炉融化、配料后，经半连续铸造制得大板锭；

2）将铸造得到的大板锭经锯切、铣面后，于金属温度440 460℃条件下保温2-30h后进~行热轧，终轧温度为260 350℃，热轧厚度为2.0 8.0mm，所得热轧坯料的表面粗糙度控制在~ ~Ra 0.3 0.5μm；

~

3）热轧后的卷材经一道次冷轧到成品厚度，制得1.5-6.0mm的产品，其表面粗糙度控制为Ra 0.15 0.20μm；

~

4）将步骤3）获得的产品依次经碱洗、水洗、中和、水洗、烘干，使铝材的表面粗糙度进一步降低至Ra 0.15μm以下，即得；

以重量百分含量表示，所述铝基材的化学成分组成为：Si 0.10 0.20%，Fe 0.16~ ~

0.30%，Cu 0.06 0.10%，Mg 0.7 1.3%，Ti 0.01 0.02%，余量为Al及制造过程中产生的不可~ ~ ~避免的杂质；每种杂质的重量百分比不超过0.03%；

所得阳极氧化铝幕墙板用铝基材的抗拉强度140 185MPa，屈服强度≥110MPa，延伸率~≥6%。

2.根据权利要求1所述的阳极氧化铝幕墙板用铝基材的制备方法，其特征在于：步骤1）中熔炼温度为740 770℃；配料完成后，经1h以上静置后进行起铸，其铸造温度为690 710~ ~℃。

3.根据权利要求1所述的阳极氧化铝幕墙板用铝基材的制备方法，其特征在于：步骤3）中冷轧压下率为15 40%。

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4.根据权利要求1所述的阳极氧化铝幕墙板用铝基材的制备方法，其特征在于：热轧及冷轧中所用各工作辊均为激光毛化辊。

说明书

一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于铝合金材料制备领域，具体涉及一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材及其制备方法。

背景技术

[0002] 铝材因质量轻，表面经阳极氧化处理后具有防腐蚀、耐用、耐脏、环保美观等特点，广泛应用于建筑幕墙领域。但在《何种材料做铝板幕墙最佳》一文中明确提出，单片铝单板阳极氧化是所有铝幕墙板中最为环保安全的，但铝单板阳极后存在“每块铝板板面颜色深浅不一”的缺陷，制约着单板幕墙的应用。

[0003] 专利“一种中等强度阳极氧化铝合金带材及其制备方法”（CN 105624483B）中，要求铝合金带材的成分中Si≤0.05wt%，Fe≤0.08wt%，其原材料成本高。而专利“一种阳极氧化用铝合金带材及其制备方法”（CN 105525166A）中，使用480℃以上的均匀化温度，并在冷轧到成品厚度后进行退火，制得所需产品；又如专利“一种高表面阳极氧化铝材及其制备方法”（CN 107881445A）的生产过程也涉及均热、成品退火或至少两次的冷轧才能出成品，即均存在生产成本高、生产流程长的缺点。

[0004] 本发明为了解决上述问题，结合幕墙板使用铝材厚度大的实际特点，选用Mg含量相对更低的合金作为铝基材，创造性的将轧辊进行激光毛化后用于阳极氧化材的轧制，最终结合必要的表面碱洗处理，实现对产品表面粗糙度的稳定控制，而提供了一种生产效率高、成本低、阳极后表面粗糙度均匀无色差的幕墙用铝合金板带材的生产制作方法。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材及其制备方法，其能够快速、低成本地生产出色差稳定的阳极氧化幕墙用铝基材产品。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材，以重量百分含量表示，所述铝基材的化学成分组成为：Si 0.10 0.20%，Fe 0.16 0.30%，Cu 0.06 0.10%，Mg 0.7 1.3%，Ti 0.01 0.02%，余~ ~ ~ ~ ~量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质；每种杂质的重量百分比不超过0.03%。

[0008] 所述阳极氧化铝幕墙板用铝基材是以铝锭、铝中间合金锭、镁锭为原料，经熔化、铸造、热轧、冷轧和表面处理制得；其制备方法包括以下步骤：

[0009] 1）将铝锭、铝中间合金锭、镁锭经过熔炼炉融化、配料后，经半连续铸造制得大板锭；熔炼温度为740 770℃，配料完成后，经1h以上静置后进行起铸，其铸造温度为690 710~ ~℃；

[0010] 2）将铸造得到的大板锭经必要的锯切、铣面后放入加热炉，于金属温度440 460℃~条件下保温2-10h后进行热轧，热轧中间坯厚度为22 30mm，终轧温度为260 350℃，热轧厚~ ~
度为2.0 8.0mm，所得热轧坯料的表面粗糙度控制在Ra 0.3 0.5μm；
~ ~

[0011] 3）热轧后的卷材经一道次冷轧到成品厚度，冷轧压下率为15 40%，制得1.5-6.0mm~的产品，其表面粗糙度控制为Ra 0.15 0.20μm；
~

[0012] 4）将步骤3）获得的产品在铝合金表面处理生产线上依次经碱洗、水洗、中和、水洗、烘干，使铝材的表面粗糙度进一步降低至Ra 0.15μm以下，即得。

[0013] 热轧及冷轧中所用各工作辊的表面均为激光毛化辊。

[0014] 所得阳极氧化铝幕墙板用铝基材的抗拉强度140 185MPa，屈服强度≥110MPa，延~伸率≥6%。

[0015] 本发明的效果在于：

[0016] （1）与传统高表面质量阳极氧化铝相比，本发明铝合金卷材无需使用高纯铝，并减少了铸锭均匀化、部分的冷轧道次和成品退火的步骤，而通过严格控制表面粗糙度的数值和范围而制得高表面阳极质量的铝基材，大幅降低了生产成本。

[0017] （2）本发明获得的铝基材表面粗糙度Ra≤0.15μm，任意位置Ra值差值≤0.02μm，其经阳极氧化处理后，任意位置的表面粗糙度Ra值差值≤0.02μm，肉眼观察无明显色差。与传统幕墙板相比，本发明生产效率高、成本低，且所得产品抗拉强度为140 185MPa，屈服强度~≥110MPa，延伸率≥6%，满足幕墙外板的强度需求，具有关阔的市场前景。

具体实施方式

[0018] 为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

[0019] 实施例热轧及冷轧中所用各工作辊的表面均为激光毛化辊。

[0020] 实施例1

[0021] 一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材，其化学成分组成为Si 0.10%、Fe 0.16%、Cu 0.06%、Mg 0.8%、Ti 0.011%、余量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质。

[0022] 其制备方法包括以下步骤：

[0023] 1）将铝锭、铝中间合金锭、镁锭在740℃熔化后，静置2h，随后在690℃下起铸，制得规格为650×1350×8000mm的大板锭；

[0024] 2）将铸锭经头尾锯切400mm及上下表面铣面20mm后，置于加热炉中加热，金属温度440℃条件下保温2h，经热轧制得终轧温度300℃、厚度为5.0mm、表面粗糙度Ra为0.3μm的热轧坯料；

[0025] 3）随后将5.0mm厚的坯料经一道次冷轧至3.5mm，并控制表面粗糙度Ra为0.20μm；

[0026] 4）所得产品在铝合金表面处理生产线上经碱洗、水洗、中和、水洗、烘干后，最终获得Ra 0.12 0.14μm的成品卷材。~

[0027] 本实施例所得铝基材的抗拉强度为165MPa，屈服强度为126MPa，延伸率为7.6%，满足幕墙铝板的使用需求。

[0028] 实施例2

[0029] 一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材，其化学成分组成为Si 0.20%、Fe 0.30%、Cu 0.10%、Mg 1.3%、Ti 0.02%、余量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质。

[0030] 其制备方法包括以下步骤：

[0031] 1）将铝锭、铝中间合金锭、镁锭在770℃熔化后，静置1h，随后在710℃下起铸，制得规格为520×1600×7000mm的大板锭；

[0032] 2）将铸锭经头尾锯切300mm及上下表面铣面15mm后，置于加热炉中加热，金属温度460℃条件下保温4h，经热轧制得终轧温度260℃、厚度为10.0mm、表面粗糙度Ra为0.5μm的热轧坯料；

[0033] 3）随后将6.0mm厚的坯料经一道次冷轧至6.0mm，并控制表面粗糙度Ra为0.15μm；

[0034] 4）所得产品在铝合金表面处理生产线上经碱洗、水洗、中和、水洗、烘干后，最终获得Ra 0.10 0.10μm的成品卷材。~

[0035] 本实施例所得铝基材的抗拉强度为185MPa，屈服强度为140MPa，延伸率为6.2%，满足幕墙铝板的使用需求。

[0036] 实施例3

[0037] 一种阳极氧化铝幕墙板用铝基材，其化学成分组成为Si 0.12%、Fe 0.18%、Cu 0.08%、Mg 0.7%、Ti 0.016%、余量为Al及制造过程中产生的不可避免的杂质。

[0038] 其制备方法包括以下步骤：

[0039] 1）将铝锭、铝中间合金锭、镁锭在750℃熔化后，静置1.5h，随后在700℃下起铸，制得规格为520×1100×3600mm的大板锭；

[0040] 2）将铸锭经头尾锯切200mm及上下表面铣面15mm后，置于加热炉中加热，金属温度450℃条件下保温10h，经热轧制得终轧温度350℃，厚度为2.7mm、表面粗糙度Ra为0.35μm的热轧坯料；

[0041] 3）随后将2.7.0mm厚的坯料经一道次冷轧至2.0mm，并控制表面粗糙度Ra为0.17μm；

[0042] 4）所得产品在铝合金表面处理生产线上经碱洗、水洗、中和、水洗、烘干后，最终获得Ra 0.04 0.06μm的成品卷材。~

[0043] 本实施例所得铝基材的抗拉强度140MPa，屈服强度110MPa，延伸率9.6%，满足幕墙铝板的使用需求。

[0044] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。