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铝合金染色工艺及其应用

铝合金染色工艺及其应用
铝合金染色工艺及其应用

铝及铝合金阳极氧化后采用染色剂进行化学着色的方法较之电解着色具有品种丰富、色彩艳丽、工艺简单、设备简易、成本低廉等显著优点,不仅大幅度提高了铝型材及铝制品的表面装饰效果,又大幅度降低了生产成本,节约了能源,因此越来越受到广大用户的青睐。

本文所述系采用开封安迪电镀化工有限公司研制和生产的AD系列铝合金染色剂及其应用工艺。该公司三年多来立足国产原料,严格筛选择优,并经精工配制,生产出了可以与国外染料媲美的国产染色剂,应用于铝合金化学着色中取得了成功,投放市场后深受用户欢迎。该类产品现已具备红、绿、蓝、黄、金黄、橙、紫、棕、黑等较为齐全的色系,在国内尚属首创,并且较之市场上国外同类产品价格降低了50%-80%左右。

AD系列铝及铝合金染色剂操作工艺如下:

一、工艺流程:

前处理→氧化→水洗(去离子水)→预染→水洗→水洗(去离子水)→稳染→水洗→水洗(去离子水)→封闭→水洗→热水洗→干燥

二、工艺配方:

1、预染:

染色剂3~8g/l

PH5~6

温度50~60℃

2、稳染:

稳染剂4~10ml/l

温度常温

三、预染液(染色剂)的配制:

1、在预染槽中配制计算量体积80%的缓冲溶液(8.0g/L的醋酸钠+0.4g/L的100%醋酸+去离子水)。

2、将计算量的染色剂倒入配料容器中,用一至二倍的热去离子水搅拌混合至滑浆状为止。

3、取计算体积20%的去离子水,搅拌加入配料容器中直至染色剂完全溶解为止(取几滴配制溶液滴到滤纸上观察没有残余物质即可,必要时加热至沸腾以助

其溶解)。

4、将溶解完全的染色剂在搅拌下注入预染槽中(最好加过滤),继续搅拌至完全均匀为止。

四、稳染液的配制:

将计算量的稳染剂加入计算量的去离子水即可。

五.预染液、稳染液的使用和维护:

1、预染液必须用去离子水配制,水质低劣将妨碍预染液的吸附并可能出现沉淀及封闭时严重失色的现象,影响使用。

2、预染液温度必须加热到50-60℃时使用。预染时间依所需色调要求为准,灵活掌握。温度和时间应严格要求,以防批次之间出现明显色差(某些预染剂温度低时可能会出现析出,但加热溶解后不影响使用)。

3、如果染深色调颜色,氧化膜应达到一定的厚度(10um以上)。每批次的氧化膜厚度应严格控制,保持一致,以防厚度不一时出现色差。

4、预染液中禁止落入灰尘或进入其他杂质,并严格要求氧化后的彻底水洗,否则将严重影响染色液的使用寿命。染料消耗量视具体染料牌号而定,正常情况下,平均消耗量为5-15g/L。

5、要严格控制预染液的PH值,正常情况下为5-6。PH值过高时,染料吸附性变差,可用冰醋酸调整;PH值过低时,氧化膜将部分溶解,可用氨水调整。此外,预染液在低PH值下会出现化学性能不稳定或溶解度降低而沉淀的现象。

6、在实际染色生产中,需不断添加染料。随着预染液使用时间的延长,可能会失去部分活性,此时更新部分预染液,便可达到正常生产的目的。此外,染色时最好加搅拌装置。

7、染料的浓度可用分光光度计测得或凭经验比色目测。

8、稳染剂在使用中可凭经验酌量添加补充。当稳染液老化,作用不显著时,可部分更新稳染液,便可达到正常生产的目的。

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铝合金表面处理工艺设计

铝合金表面处理工艺设 计 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理:它是通过机械和化学的方法处理后,能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理。包装,入库。出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理。 机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化,喷漆,电镀,阳极氧化,电泳等工艺。其中机械处理有拉丝,抛光,喷吵,打磨等工艺。 —————— 第一节铬化 铬化会便产品表面形成一层化学转化膜,膜层厚度在,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层。外观有金黄色,铝本色,绿色等。这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池内导电条,磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用。

铬化工艺流程: 脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金,镁及镁合金产品。 品质要求: 1)颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象。 2 )膜层厚度。 —————— 第二节,阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV),如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达 400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相对效果要差一些,由于材质中CU 的含量不同,因此7075 硬质氧化呈黄色,6061,6063 呈褐色,但普通阳极氧化6061,6063,7075 没多大的差别,但2024 就容易出现很多金斑。 一,常见工艺 常见的阳极氧化工艺有拉丝雾面本色,拉丝亮面本色,拉丝亮面染色,雾面拉丝染色(可染成任何色系)。抛光亮面本色,抛光雾面本色,抛光亮面染色,抛光雾面染色。喷吵亮面本色,喷吵雾面本色,喷沙染色。以上镀种均可用在灯饰器材上。

铝及铝合金热处理工艺

1. 铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类(见图1) 图1 铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 (1) 退火:产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移,使之组织更加均匀、稳定、,内应力消除,可大大提高材料的塑性,但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火:在高温下长期保温,然后以一定速度(高、中、低、慢)冷却,使铸锭化学成分、组织与性能均匀化,可提高材料塑性20%左右,降低挤压力20%左右,提高挤压速度15%左右,同时使材料表面处理质量提高。 ②中间退火:又称局部退火或工序间退火,是为了提高材料的塑性, 消除材料内

部加工应力,在较低的温度下保温较短的时间,以利于续继加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火:又称成品退火,是在较高温度下,保温一定时间,以获得完全再结晶状态下的软化组织,具有最好的塑性和较低的强度。 (2)固溶淬火处理:将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间,使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中,形成过饱和固溶体,然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温,它是一种不稳定的状态,因处于高能位状态,溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高,可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料,可利用挤压时高温进行固溶,然后用空冷(T5)或用水雾冷却(T6)进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间,然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中,以获得一定的组织和性能,根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 (3)时效:经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(AL)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。 自然时效:有的合金(如2024等)可在室温下产生析出强化作用,叫做自然时效。 人工时效:有些合金(如7075等)在室温下析出了强化不明显,而在较高温度下的析出强化效果明显,称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效:为了获得某种性能,控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效:为了获得某些特殊性能和较好的综合性能,在较高的温度下或保温较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效:为了获得某些特殊性能和良好的综合性能,将时效过程分为几个阶段进行。 可分为二阶段、三阶段时效

铝及铝合金熔炼工艺操作规程

铝及铝合金熔炼工艺操作规程 1、炉子准备 1.1 新炉、大修后的冷炉,应按烘炉规程烘炉。停炉24小时以上的炉子,应根据环境、湿度先烘炉2~6小时以上,才能加料。不得事先将炉料加入冷炉化铝。 1.2 大修后的炉子,在使用前必须洗炉。熔炼合金后转产纯铝时,必须洗炉。洗炉次数不少于两炉次。 1.3 洗炉时,彻底搅拌熔体不少于三次。每次搅拌间隔时间为半小时。洗炉料应彻底放干。 2、技术要求 2.1 化学成分 2.2 按工艺单的要求进行配料,保证加入铝-铁中间合金后,铁硅比≥1.2(铁和硅总量超过0.65%时,可以不要求铁硅比)。 3、加料 3.1 对炉料的要求 3.1.1 配料所使用的原料,必须符合公司内部原材料验收标准的规定,必须有化学成分单方可使用。

3.1.2 外购卷废料成分符合要求,且加工性能合格,方可使用。 3.1.3 铝屑之类的炉料应先铸成锭后,才能加入,并应掺含50%以上的新料(可以是剪切边角料)加入。 3.1.4 所使用的原材料必须清洁、干燥,不得粘有泥、砂,不得混入其他金属和非金属夹杂物。粘有泥、砂的炉料,应清洗晾干后,才能加入炉内。 3.2 炉料的加入顺序和原则 3.2.1 为了保护炉底,加料前先用小块料铺一层底料。 3.2.2 炉膛内加料分布均匀,保持重心不偏移。 3.2.3 炉料在炉膛内的平均高度不允许超过烧嘴的位置,炉料最高处不允许超过烧嘴位置8cm,要保持烧嘴喷射火焰空间畅通,空气流通,防止冒浓烟,减少热损失。为保证装炉量,分二次加料,开火待一次加料软化、炉料高度下降后,再进行二次加料。 3.3 安全要求 3.3.1 凡粘有水和油的废料,不得直接加入未放尽铝液的炉内。 3.3.2 凡粘有润滑油的炉料,不得直接加入保温炉,应在柴油炉内加热蒸发,烧去油污和水分。 3.3.3 加废料前,应先打开烟道闸门,加完后再开烧嘴一刻钟,然后适当关烟道闸门进行升温。 4、熔化 4.1 柴油炉点火,应严格遵守安全操作规程,先开风,后开油,先停油,后关风。点火前应先打开烟道闸门及炉门,火苗调至稳定后,

铝及铝合金的六大表面加工工艺

铝因为它的易加工、视觉效果好、表面处理手段丰富受大众欢迎,那么日常产品中的铝及铝合金的表面加工工艺,你知道多少呢? 1.喷沙(喷丸) 利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。该工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到,以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用。 2.抛光 利用机械、化学或电化学的方法,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果,给人以高档简约、时尚未来的感觉(当然易留下指纹还要多加呵护)。 3.拉丝 金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信,内容不错,值得关注。金属拉丝工艺,可以清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时尚和科技感。 4.高光切削 采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面产生局部的高亮区域。切削高

光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信,内容不错,值得关注。高光高光切削在手机的运用中特别多,如iphone5,近年来部分高端电视机金属边框采用了高光铣削工艺,加之阳极氧化及拉丝工艺使得电视机整体充满了时尚感与科技的锐利感。 5.阳极氧化 阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不但可以解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,更能延长铝的使用寿命并增强美观度,已成为铝表面处理不可缺少的一环,是目前应用最广且非常成功的工艺。 6.双色阳极氧化 双色阳极氧化是指在一个产品上进行阳极氧化并赋予特定区域不同的颜色。双色阳极氧化因为工艺复杂,成本较高;但通过双色之间的对比,更能体现出产品的高端、独特外观。

铝合金的表面处理实用工艺审批稿

铝合金的表面处理实用 工艺 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理:它是通过机械和化学的方法处理后,能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理。包装,入库。出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理。 机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化,喷漆,电镀,阳极氧化,电泳等工艺。其中机械处理有拉丝,抛光,喷吵,打磨等工艺。 —————— 第一节铬化 铬化会便产品表面形成一层化学转化膜,膜层厚度在,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层。外观

有金黄色,铝本色,绿色等。这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池内导电条,磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用。 铬化工艺流程: 脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金,镁及镁合金产品。 品质要求: 1)颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象。 2 )膜层厚度。 —————— 第二节,阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV),如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达 400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相对效果要差一些,由

铝合金材料的完整加工过程

铝合金型材的加工要经过成形加工、表面处理和装饰加工三个主要工序。 第一道工序:成形加工 铝合金型材的成形加工方法主要包括两大类,一类是挤压法,另一类是轧制法。 挤压法:是国内企业应用最为普遍的一种成形方法,其又包括正挤压、反挤压、正反向联合挤压等不同的分类。铝合金型材加工主要采用的是正挤压法。这种方法的操作过程是将铝合金锭放入端部开有莫孔的挤压筒中,加热之后,在挤压轴的巨大压力作用下,使铝合金由模孔中流出,从而得到与模孔尺寸形状均一致的挤压制品。具体的操作细节会因材料的品种、规格、供应状态、质量要求、工艺方法及设备条件等不同因素而存在一定的差异。 轧制法:一般在需要大批量,并且对尺寸和表面质量要求不高的中、小规格棒材和断面形状简单的型材时,才会使用到这种方法。 在成型加工中可因材料的品种、规格、供应状态、质量要求、工艺方法及设备条件等不同因素进行选择合适的金属加工液。 高性能铝合金切削液产品介绍:(联诺化工铝合金切削液SCC638A)SCC638A是半合成水性切削液,专为铝合金加工而设计,对铝合金表面有很好的抗氧化保护作用,有极好的润滑性和极压性,适合应用于铝合金的各种加工工艺,包括车、铣、钻、磨、铰孔、盲孔/通孔攻丝等。铝合金切削液SCC638A不含氯、亚硝酸盐、苯酚等有害物质,属于环保水溶性切削液。

铝合金切削液SCC638A优点 ●铝合金切削液SCC638A水溶性切削液具有极好的润滑性和极压性,特别适合铝合金加工,不会形成刀瘤,确保加工面(内槽加工盲孔攻丝等)的光洁度好,保护刀具,减少刀具的磨损; ●对铝表面有很好的保护作用(防止铝表面变色或“长毛”);抗氧化,防锈性极佳。 ●抗微生物稳定性能强,使其具有较长的使用寿命,清洗性能好,确保工件表面和设备清洁。 第二道工序:表面阳极氧化处理 表面阳极氧化处理:利用电解原理,将目标金属作为阳极,置于电解质溶液中并进行通电。阳极金属会置换电解液中的氢气,从而产生一层致密金属氧化膜的处理方法。铝合金材料经过表面阳极氧化处理后得到的人工氧化膜层比自然形成氧化膜要厚得多。 铝合金材料表面的氧化膜成分为三氧化二铝,这种物质本身是非常坚硬、致密的,但是在其结晶中存在着缺陷。将铝合金作为阳极,浸入酸溶液中,电解液会由氧化膜的缺陷中浸入膜内,对氧化膜进行局部溶解,并在型材表面形成大量小孔,使电流可以由此通过,氧化更深层的金属铝。这样,氧化就可以向更加纵深的方向发展。因此,形成的氧化膜厚度大大超过了自然形成的氧化膜。 形成氧化膜以后,还要对电解液溶解造成的小孔进行“封孔”处理。“封孔”有高温水封闭、无机盐封闭和有机封闭三种方法。最终得到

铝合金表面处理实用工艺设计

【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理:它是通过机械和化学的方法处理后,能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态,增加机体的抗蚀性和增加产品的美观,从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境,使用寿命,人为欣赏的角度出发,当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理,成膜,膜后处理。包装,入库。出货等工序,其中前处理包括机械处理,化学处理。 机械处理包括喷吵,抛丸,打磨,抛光,打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平,补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除,并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体,确保镀层有一个稳定状态,增加保护层的结合力,从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化,喷漆,电镀,阳极氧化,电泳等工艺。其中机械处理有拉丝,抛光,喷吵,打磨等工艺。 ——————

第一节铬化 铬化会便产品表面形成一层化学转化膜,膜层厚度在0.5-4um,这层转化膜吸附性好,主要作为涂装底层。外观有金黄色,铝本色,绿色等。这种转化膜导电性能好,是电子产品的最好选项,如手机电池导电条,磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软,不耐磨,因此不利于做产品外部件利用。 铬化工艺流程: 脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金,镁及镁合金产品。 品质要求: 1)颜色均匀,膜层细致,不可有碰伤,刮伤,用手触摸,不能有粗糙,掉灰等现象。 2 )膜层厚度0.3-4um 。 —————— 第二节,阳极氧化

阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀,致密的氧化层,(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV),如果特种产品可以做硬质阳极氧化,产品表面硬度可达400-1200HV,因而硬质阳极氧化是油缸,传动,不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好,可做航空,航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色,装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格,不同的材质表面有不同的装饰效果,常用的材质有6061,6063,7075,2024 等,其中,2024 相对效果要差一些,由于材质中CU 的含量不同,因此7075 硬质氧化呈黄色,6061,6063 呈褐色,但普通阳极氧化6061,6063,7075 没多大的差别,但2024 就容易出现很多金斑。 一,常见工艺 常见的阳极氧化工艺有拉丝雾面本色,拉丝亮面本色,拉丝亮面染色,雾面拉丝染色(可染成任何色系)。抛光亮面本色,抛光雾面本色,抛光亮面染色,抛光雾面染色。喷吵亮面本色,喷吵雾面本色,喷沙染色。以上镀种均可用在灯饰器材上。 二,阳极氧化工艺流程 除油—>碱蚀—>化抛—>中和—>黎地—>中和 阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干

铝及铝合金仿木纹着色工艺

【轻金属表面精饰】 铝及铝合金仿木纹着色工艺 徐金来1,刘钧泉2,吴成宝2 (1. 广州市二轻工业科学技术研究所,广东 广州 510663; 2. 华南理工大学工控学院,广东 广州 510640) 摘 要:介绍了铝及铝合金的电化学仿木纹工艺流程、工艺配方。研究了阳极氧化时间、着色时间和着色温度对着色效果的影响。获得了较为逼真的仿木纹效果的最佳工艺规范。(1)土黄色仿木纹工艺,A: ρ(醋酸钴)40 g/L,t (浸渍) 15 ~ 20 min;B: ρ(高锰酸钾)20 g/L,t (浸渍) 1 ~ 5 min;t (氧化) 20 ~ 40 min,θ (着色) 30 ~ 35 °C。(2)蓝色仿木纹工艺,A: ρ(亚铁氰化钾)10 g/L,t (浸渍) 6 ~ 10 min;B: ρ(硫酸铁)10 g/L,t (浸渍) 20 ~ 60 s;t (氧化) 20 ~ 40 min,θ (着色) 25 ~ 30 °C。(3)绿色仿木纹工艺,A: ρ(亚铁氰化钾)10 g/L,t (浸渍) 10 ~ 15 min;B: ρ(醋酸钴)20 g/L,φ(硫酸)10 mL/L,ρ(硫酸铁)5 g/L,t (浸渍) 2 ~ 5 min;t (氧化) 20 ~ 40 min,θ (着色) 30 ~ 35 °C,2次着色。 关键词:铝;铝合金;电化学仿木纹;化学着色;配方 中图分类号:TG177文献标识码:A 文章编号:1004 – 227X (2007) 02 – 0039 – 04 Graining coloring technics on aluminum and aluminum alloy// XU Jin-lai, LIU Jun-quan, WU Cheng-bao Abstract:The process flows and process formula of electrochemical graining on aluminum and aluminum alloy were introduced. The influences of anodizing time, coloring time and coloring temperature on coloring effect were studied. The optimal process criterions of true-to-like graining effect were obtained. (1) soil-yellow graining, A: ρ(cobalt acetate) 40 g/L, t (immersion) 15 ~ 20 min; B: ρ(potassium permanganate) 20 g/L, t (immersion) 1 ~ 5 min; t (anodizing) 20 ~ 40 min, θ (coloring) 30 ~ 35 °C. (2) dark blue graining, A: ρ (potassium ferrocyanide) 10 g/L, t (immersion) 6 ~ 10 min; B: ρ (ferric sulfate) 10 g/L, t (immersion)20 ~ 60 s; t (anodizing)20 ~ 40 min, θ (coloring) 25 ~ 30 °C. (3) green graining, A: ρ(potassium ferrocyanide) 10 g/L, t (immersion) 10 ~ 15 min; B: ρ (cobalt acetate) 20 g/L, φ (sulfuric acid) 10 mL/L, ρ(ferric sulfate) 5 g/L, t (immersion) 2 ~ 5 min; t (anodizing) 20 ~ 40 min, θ (coloring) 30 ~ 35 °C, second time coloring. 收稿日期:2006–10–16 作者简介:徐金来(1979–),男,硕士,主要从事金属表面处理研究。 作者联系方式:(Tel) 020-********。Keywords: aluminum; aluminum alloy; electrochemical graining; chemical coloring; formula First-author’s address: Guangzhou Etsing Plating Research Institute, Guangzhou 510663, China 1 前言 铝材的电化学仿木纹处理是铝及其合金电解着色的一个新方向,它是通过对铝材进行木纹电解、阳极氧化、着色和封闭等工艺赋予铝材表面木质感,从而使铝材合金既具有金属特性,又具有木质的外观。铝及其合金仿木纹的方法主要有机械法、印刷法、压膜法和电化学法[1-2]。电化学法是利用电解刻蚀的方法,应用交流电解形成纹路,再经过氧化着色得到仿木纹效果。即使是形状较为复杂的工件或型材都可以进行仿木纹着色处理。邓纶浩、刘付永、何畏等[3-5]对经交流处理后的铝材电解着色,得到土黄色、青铜色、金黄色和红色等仿木纹。电化学仿木纹着色只需在原有阳极氧化-着色生产线上添加木纹处理工序即可,对原有铝表面处理厂而言具有追加投资小、工艺相对简单、生产成本较低的优点。因此,研究电化学仿木纹着色具有重要的现实意义。考虑到仿木纹着色的后处理与常规铝材着色的后处理一样,故本文不对仿木纹着色的后处理作研究。 2 实验部分 2. 1 实验材料 实验材料为广东某铝材厂提供的工业纯铝(L2)和6063铝合金(LD31),其成分见表1。

铝合金的熔炼规范

铝合金的熔炼规范 适用于重力铸造和压铸用铝硅合金(包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等)指导性文件:《铝合金的熔炼规范》。 (1)总则 ①按本文件生产的铸件,其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼,系在电阻炉、感应炉及煤气(天然气)炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 (2)配料及炉料 1)配料计算 ①镁的配料计算量:用氯盐精炼时,应取上限,用无公害精炼剂精炼时,可适当减少;也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时,为了减少压铸时粘模现象,允许适当提高铁含量,但不得超过有关标准的规定。 2)金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭:GB/T1196-2002《重熔用铝锭》 铝硅合金锭:GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭:GB3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金:YS/T282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金:YS/T282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭:GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料,以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80%,其中破碎重熔料不超过30%;对于不重要的铸件可全部使用回炉料;对于有特殊要求(气密性等)的铸件回炉料用量不超过50%。 3)清除污物 为提高产品质量,必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件,应在熔炼前除去(可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件)。

铝及铝合金表面处理工艺

铝及铝合金的特点 1.密度低 铝的密度约为2.7g/cm3,在金属结构料中仅高于镁的第二轻金属,只有铁或者铜的1/3。 2.塑性高 铝及其合金延展性好,可通过挤压、轧制或拉拔等压力加工手段制成各种型、板、箔、管和丝材。 3.易强化 纯铝强度不高,但通过合金化和热处理容易使之强化,制造高强度铝合金,强度可以和合金钢媲美。 4.导电好 铝的导电性和导热性仅次于银、金、铜。设铜相对导电率为100,则铝为64,铁只有16。如按照等质量金属导电能力计算,铝几乎是铜的一倍。 5.耐腐蚀 铝和氧具有有极高的亲和力,自然条件下铝表面会生成保护性氧化物,具有比钢铁好得多的耐腐蚀性 6.易回收 铝的熔融温度低,为660°С左右,废料容易再生,回收率极高,回收能耗只是冶炼的3%。 7.可焊接

铝合金可通过惰性气体保护法焊接,焊接后力学性能好,耐腐蚀性好,外观美丽,满足结构料要求 8.易表面处理 铝可通过阳极氧化着色处理,处理后硬度高,耐磨耐腐蚀及电绝缘性好,通过化学预处理还可以进行电镀、电泳、喷涂等进一步提高铝的装饰性和保护性 铝的表面机械预处理 1.机械预处理的目的 a.提供良好的表观条件,提高表面精饰质量;提高产品品级;减少焊接的影响;产生装饰效果;获得干净表面。 2.机械预处理的常用方法 常用的机械预处理方法有抛光、喷砂、刷光、滚光等方法。具体采用那一种预处理要根据产品的类型、生产方法、表面初始状态及最终精饰水平而定。 3.机械抛光的原理及作用 高速旋转的抛光轮与工件摩擦产生高温,是金属表面发生塑性变形,从而平整了金属表面的凸凹点,同时使在周围大气氧化下瞬间生成的金属表面的极薄氧化膜反复地被磨削下来,从而变得越来越光亮。主要作用是去除工件表面的毛刺、划痕、腐蚀斑点、砂眼、气孔等表面缺陷。同时进一步清除工件表面上的细微不平,使其具有更高的光泽,直至镜面效果。 4.喷砂的原理及作用

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程(1) 铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、主题内容与适用范围 本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。 2、工艺流程(线路图) 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳涂漆→固化→卸料包装→入库 3、装挂: 3.1装挂前的准备。 3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 3.1.2准备好导电用的铝丝,并打磨导电杆 3.1.3检查传送带及相关设备是否正常。 3.1.4核对随料单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 3.1.5根据型材规格(外接圆尺寸、外表面积等)确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材与型材间3公分左右,白料间距控制在型材与型材间2公分左右。

3.1.6选择合适的导电杆,在保证导电充分的前提下,导电斑痕最小。 3.2 装挂: 3.2.1装挂时应将型材均匀排布在导电杆有效区间、并上紧每一根料. 3.2.2装挂前应打磨净导电杆上的氧化膜,以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 3.2.3装挂时,严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度(>5°)以利于电泳或着色时排气,减少斑点(气泡)。 3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 3.2.6易弯曲、变形的长型材,在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板,而擦伤或烧伤型材表面。 3.2.7选用副导杆时,优先选用截面小的副杆,采用铝丝绑扎时,一定要间隔均匀,上紧铝丝防止因料移动而引起大面积的擦伤。 3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 3.2.9装挂或搬运型材,必须戴好干净手套,轻拿轻放、爱护、防护好型材表面,严禁野蛮操作。

我国目前铝合金表面处理的工艺及其环境效应

我国目前铝合金表面处理的工艺及其环境效应 我国铝合金型材的表面处理工艺包括阳极氧化,阳极氧化后电泳涂漆,化学转化后喷粉, 化学转化后喷漆等四种工艺。它们虽然源自西欧和日本的工艺,但在我国得到了融合、提升 和发展。但是在过去引进国外技术及国产化过程中,重点放在结合我国的当时技术水平、资 源特点、并从方便管理和降低成本等因素考虑较多,环境效应关注不够。因此有关废水、废 气的处理思路、方案和措施,甚至在某些工艺路线方面,从新的环境效益的视角去审视,都 存在不少问题,其中包括若干亟待解决的问题,本文在此基础上提出一些技术设想和新建议。 一、铝材表面处理生产线废水废气的排放标准 各行业的不同工艺需要控制的污染物质并不相同,为此废水的排放的浓度标准也不可能 相同。对于铝合金加工行业,废水的排放标准可执行国家标准GB 8978-1988 “污水综合排 放标准”。排放标准按地面水域使用功能要求和污水排放去向,对于向地面水水域排放和城 市下水道排放的污水分别执行一、二、三级的标准。 对排入重点保护水域、生活饮用水水源地、一般经济渔业水域、重要风景游览区等水域 的污水需要执行一级标准。 对排入一般保护水域,一般工业用水区、景观用水区及农业用水区等水域的污水执行二 级标准。 对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂,进行生物处理的污水执行三级标准。 在某些情形下,不仅排放的要求更高,而且对于中水的回收使用比例要求更高,例如最 近华加日对于新厂的废水排放,不仅排放的“废水”需要达标,而且回收利用率要达到90%, 没有新的环境保护思路和高标准的环境治理措施是不可能达到的。 国家标准GB 8978-1988还把排放的69种污染物按性质分为两类,读者需要时可以直 接查阅标准。 第一类污染物是指能在环境或动植物体内蓄积,对人体健康产生长远不良影响者。含有 此类有害污染物质的污水,不分行业和污水排放方式,也不分受纳水体的功能类别,一律在 车间或车间处理设施排出口取样,其最高允许排放浓度必须符合表1的规定。 第二类污染物是指其长远影响小于第一类的污染物质,在排污单位排出口取样,其最高 允许排放浓度和部分行业最高允许排水定额必须符合表2的规定。 表1 第一类污物最高允许排放浓度(与铝材表面处理废水有关的指标)[1] 序号污染物最高允许排放浓度/mg/ L

铝及铝合金热处理工艺

铝及铝合金热处理工艺

1. 铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类(见图1) 图1 铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 (1) 退火:产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移,使之组织更加均匀、稳定、,内应力消除,可大大提高材料的塑性,但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火:在高温下长期保温,然后以一定速度(高、中、低、慢)冷却,使铸锭化学成分、组织与性能均匀化,可提高材料塑性20%左右,降低挤压力20%左右,提高挤压速度15%左右,同时使材料表面处理质量提高。 铝及铝合金热处理 回归 均匀化退火 退火 成品退火 中间退火 过时效 欠时效 自然时效 人工时效 多级时效 时效 固溶淬火 离线淬火 在线淬火 一次淬火 阶段淬火 立式淬火 卧式淬火

②中间退火:又称局部退火或工序间退火,是为了提高材料的塑性,消除材料 内部加工应力,在较低的温度下保温较短的时间,以利于续继加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火:又称成品退火,是在较高温度下,保温一定时间,以获得完全再 结晶状态下的软化组织,具有最好的塑性和较低的强度。 (2)固溶淬火处理:将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定 的时间,使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中,形成过饱和固溶体,然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温,它是一种不稳定的状态,因处于高能位状态,溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高,可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料,可利用挤压时高温进行固 溶,然后用空冷(T5)或用水雾冷却(T6)进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新 加热到较高的温度并保温一定时间,然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中,以获得一定的组织和性能,根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 (3)时效:经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的 过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(AL)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。自然时效:有的合金(如2024等)可在室温下产生析出强化作用,叫做自然时效。人工时效:有些合金(如7075等)在室温下析出了强化不明显,而在较高温度下的析出强化效果明显,称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效:为了获得某种性能,控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效:为了获得某些特殊性能和较好的综合性能,在较高的温度下或保温 较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效:为了获得某些特殊性能和良好的综合性能,将时效过程分为几个 阶段进行。

铝合金表面处理

铝材表面处理工艺介绍 对铝材来说,阳极氧化所能做到的色彩的确比较局限,通常就是银白、古铜、钛金、K金色或者黑色。至于有时看到有很多他色彩是通过另外的工艺方法加工出来的: 1 、电泳涂层 在阳极氧化的基础上,通过电泳的作用,在氧化膜上均匀覆盖上一层水溶性丙烯酸漆膜,使型材表面形成阳极氧化膜和丙烯酸漆膜复合膜。手感光滑细腻,外观鲜艳亮丽,除能生产原氧化着色的颜色的基础上,能做出更多如白色及绿色等鲜艳色彩。 2、彩色粉末喷涂 共200多种颜色选择,给设计师一个广阔空间,性能稳定,漆膜附着力强,不易剥落、耐酸、耐盐雾、耐灰浆、耐候性、耐老化等性能优异。涂层在空气中不挥发、不氧化、无污染毒害,环保性能好。表面污物水洗后焕然一新。 3、彩色氟碳喷涂 通过静电作用在铝合金基体表面喷上聚偏二氟乙烯漆涂层。氟碳涂料为偏聚二氟乙烯,氟碳涂料。所以能具有持久保色度、抗老化、抗腐蚀、抗大气污染,其氟碳键是最强的分子键之一优越于其聚合休的分子结构。氟碳喷涂作为高档表面涂装工艺手段。160多种丰富色彩足以为建筑师和设计师提供无穷无尽的设计空间。它具有颜色均匀一致,且抗褪色和沾污的能力优越的优点。 另外,铝或者铝合金很适合做拉丝处理 拉丝与表面氧化的确是无关的,拉丝要在氧化之前做才行;另外氧化是肯定不能用自然氧化的方法,自然氧化得到的表面应该叫质量缺陷,它的氧化膜与专门处理的氧化膜成份、外观都是截然不同的。 另外还有一点,着色并非是氧化的后处理,是在氧化的同时进行的,常用的有下面几种氧化着色处理方法: 着色阳极氧化膜 铝的阳极氧化膜,靠吸附染料而着色。 自发色阳极氧化膜 这种阳极氧化膜是某种特定铝材在某种合适的电解液(通常以有机酸为基)中在电解作用下,由合金本身自发地生成一种带色的阳极氧化膜。 电解着色 阳极氧化膜的着色,通过氧化膜的空隙被金属或金属氧化物电沉积而着色。 着色确实是与氧化同时进行的,但也确实称其为该工艺的后处理,其意思是之其附加在该工艺中进行的(不进行也可以)。

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程

铝及铝合金阳极氧化着色工艺规程 1、主题内容与适用范围 本规程规定了铝及铝合金阳极氧化、着色、电泳生产的工艺和操作的技术要求及规范。 2、工艺流程(线路图) 基材→装挂→脱脂→碱蚀→中和→阳极氧化→电解着色→封孔→电泳 涂漆→固化→卸料包装→入库 3、装挂: 3.1装挂前的准备。 3.1.1检查导电梁、导电杆等导电部位能否充分导电、并定期打磨、清洗或修理。 3.1.2准备好导电用的铝丝,并打磨导电杆 3.1.3检查传送带及相关设备是否正常。 3.1.4核对随料单或生产任务单的型号、长度、支数、颜色、膜厚等要求是否与订单及实物相符。 3.1.5根据型材规格(外接圆尺寸、外表面积等)确定装挂的支数和间距、色料间距控制在型材与型材间3公分左右,白料间距控制在型材与型材间2公分左右。 3.1.6选择合适的导电杆,在保证导电充分的前提下,导电斑痕最小。 3.2装挂: 3.2.1装挂时应将型材均匀排布在导电杆有效区间、并上紧每一根料. 3.2.2装挂前应打磨净导电杆上的氧化膜,以防型材与挂具间的导电不良而影响氧化、着色或电泳。 3.2.3装挂时,严禁将型材全部装挂在挂具的下部或上部。 3.2.4装挂的型材必须保持一定的倾斜度(>5°)以利于电泳或着色时排气,减少斑点(气泡)。

3.2.5装挂时必须考虑型材装饰面和沟槽的朝向、防止色差、汽泡、麻点产生在装饰面上。 3.2.6易弯曲、变形的长型材,在型材的中间部位增加一支挂具或采用铝丝吊挂以防型材间碰擦或触碰槽内极板,而擦伤或烧伤型材表面。 3.2.7选用副导杆时,优先选用截面小的副杆,采用铝丝绑扎时,一定要间隔均匀,上紧铝丝防止因料移动而引起大面积的擦伤。 3.2.8截面大小、形状悬殊的型材严禁装挂在同一排上。 3.2.9装挂或搬运型材,必须戴好干净手套,轻拿轻放、爱护、防护好型材表面,严禁野蛮操作。 3.2.10装挂或搬运型材时必须加强自检和互检,不合格的型材严禁装挂,表面沾有油污或铝屑(毛刺)的型材必须采取适当的措施处理干净。 3.2.11剔除不合格型材后,必须按订单支数及时补足。 3.2.12装挂区的型材不宜存放太久,以防废气腐蚀型材表面。 3.2.13认真填写《装挂记录》和《氧化工艺流程卡》上装挂部分的记录,准确计算填写每挂氧化面积,随时核对订单,确保型号、支数、颜色不出差错。 3.2.14认真做好交接班手续和工作区的环境卫生。 4、氧化台生产前的准备工作: 4.1检查各工艺槽的液面高度,根据化验报告单调整各槽液浓度,确保槽液始终符合工艺要求,并经常清除槽液中的污物。 4.2检查行车、冷冻机、整流器、循环酸泵、水泵、转移车、固化炉等设备是否正常,如有异常应及时排除,严禁带病运行。 4.3检查纯水洗槽和自来水洗槽的PH(或电导率)和洁净度、不符合工艺要求的应及时更换或补水溢流。 4.4打开碱蚀、热纯水槽、封孔槽的蒸汽或冷却水,打开氧化槽、着色槽、电泳槽的循环冷却系统,确保槽液均匀、温度达到工艺要求。 4.5检查罗茨风机和抽、排风机,并在生产前开启。 4.6认真核对《氧化工艺流程卡》,明确生产要求,准备好比色用色板。 5、氧化台操作的通用要求:

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理

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铝合金的熔炼、铸锭与固溶处理 一、实验目的: 掌握铝合金熔炼的基本原理,并应用在熔炼的实践中。熔炼是使金属合金化的一种方法,它是采用加热的方式改变金属物态,使基体金属和合金组元按要求的配比熔制成成分均匀的熔体,并使其满足内部纯洁度、铸造温度和其他特定条件的一种工艺过程。熔体的质量对铝材的加工性能和最终使用性能产生决定性的影响,如果熔体质量先天不足,将给制品的使用带来潜在的危险。因此,熔炼又是对加工制品的质量起支配作用的一道关键工序。而铸造是一种使液态金属冷凝成型的方法,它是将符合铸造的液态金属通过一系列浇注工具浇入到具有一定形状的铸模(结晶器)中,使液态金属在重力场或外力场(如电磁力、离心力、振动惯性力、压力等)的作用下充满铸模型腔,冷却并凝固成具有铸模型腔形状的铸锭或铸件的工艺过程。铝合金的铸锭法有很多,根据铸锭相对铸模(结晶器)的位置和运动特征,可将铝合金的铸锭方法分类如下: 二、实验内容: 铝铜合金熔炼基本工艺流程

三、实验要求 严格控制熔化工艺参数和规程 1. 熔炼温度 ?熔炼温度愈高,合金化程度愈完全,但熔体氧化、吸氢倾向愈大,铸锭形成粗晶组织和裂纹的倾向性愈大。通常,铝合金的熔炼温度都控制在合金液相线温度以上50~100℃的范围内。从图1的Al-Cu相图可知,Al-5%Cu的液相线温度大致为660~670℃,因此,它的熔炼温度应定在710(720)℃~760(770)℃之间。浇注温度为730℃左右。

浅谈铝合金的加工工艺

航空航天材料学习报告 学院: 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 年月日

浅谈铝合金的加工工艺 纯铝的密度小,大约是铁的 1/3,熔点低,铝是面心立方结构,故具有很高的塑性,易于加工,可制成各种型材、板材,抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度。这样使得其“比强度”胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金结构件的需求日益增多,使铝合金的加工性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金加工技术的发展,同时加工技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的加工技术正成为研究的热点之一。 一、铝合金的熔炼 熔炼是为塑性加工提供坯锭。熔炼炉多用燃气反射炉或燃油反射炉,一般容量为20~40吨或更大;也采用电阻加热反射炉,容量一般为10吨左右。为缩短装炉时间,提高熔化效率,减少吸收气体和卷入氧化膜,工业上已采用倾转式顶装料圆型炉。熔炼时最好应用快速分析仪器分析合金成分,并及时调整。为保证熔体纯洁,防止有害气体的污染和控制化学成分,除了尽可能缩短熔炼时间外,宜用以氯化钾和氯化钠为主的粉状熔剂覆盖,一般用量为炉料重量的0.4~2%。熔炼温度通常控制在700~750℃。 熔化后的金属还需进行精炼和过滤,以除掉金属中的有害气体氢和非金属夹杂物,以提高金属纯洁度。精炼通常用固体精炼剂或气体精炼剂。固体精炼剂一般以氯盐为主,也用以六氯乙烷代替氯盐的精炼剂。早期使用活性强的氯气作气体精炼剂,净化效果虽好,但对环境污染严重,因此发展出氮-氯混合气体、惰性气和三气体精炼剂,效果较好。为保证精炼效果,精炼气体中的氧和水分含量一般应分别小于0.03%和0.3克/米3。动态真空除气法也具有较好的除气和除钠效果。 过滤是让熔体金属通过中性或活性材料制成的过滤器,除去熔体中处于悬浮状的夹杂物。常用玻璃丝网、微孔陶瓷管和板、氧化铝粒作过滤床进行过滤,也可用电熔剂精炼、熔剂层过滤。 二、铝合金的铸造 铸造一般采用立式或水平式水冷半连续铸造法。为改善立式铸造的坯锭组织和表面质量,还发展出电磁结晶槽、矮结晶槽和热顶铸造法(见金属的凝固)。水冷半连续铸造法是通过流槽将液体金属导入用水冷却的结晶器内,使液体金属冷却形成凝固的外壳,由铸造机底座牵引或靠自身重量均匀下降而脱出结晶器,形成坯锭。工艺参数因合金成分和坯锭尺寸的不同,差异很大。一般应尽量提高铸造速度和冷却速度,降低结晶槽的高度。铸造温度通常比合金的液相线高50~110℃。此外,还发展出铝板带连续铸轧

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