铝型材生产过程概览

铝合金按所含主要元素成分可分为：1、工业纯铝1XXX系（1350工业纯铝）2、AL-Cu合金2XXX系（2024AL-Cu合金）3、AL-Mn合金3XXX系4、AL-Si合金4XXX系5、AL-Mg合金5XXX系6、AL-Mg-Si合金6XXX系7、AL-Zn-Mg-Cu合金7XXX系8、AL-Li合金8XXX系6063化学主要成分：硅Si：0.20-0.6%；铁Fe:0.35%；铜Cu：0.10%；锰Mn：0.10%；镁Mg：0.45-0.9%；铬Cr：0.10%；锌Zn：0.10%；钛Ti：0.10%；铝Al：余量该合金特点：挤压性能好易挤压，中等强度，关键是具有良好的氧化性能，给铝门窗型材一个好的装饰面。

力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥150伸长应力σp0.2 (MPa)：≥110伸长率δ5 (%)：≥7注：棒材室温纵向力学性能试样尺寸：直径≤12.56063的密度为2.69g/cm3。

6061合金主要成分：Mg：0.8-1.2%，Si：0.4-0.8%，Fe：0.7%，Cu：0.15-0.4%，Mn：0.15%，Cr：0.04-0.35%，Zn：0.25%，Ti：0.15%，Al：余量。

工业铝型材的简单分类与用途1、6063，6063A，6463A，6060工业用铝合金型材。

除广泛用作建筑门窗和幕墙结构与装饰材料外，还大量用作室内家具、卫生间、散热器、升降梯扶手型材及一般工业用管材和棒材。

2、6061，6068铝合金工业型材。

主要用作冷藏箱、集装箱底板、卡车车架部件、船舶上层结构件、轨道车辆结构件、大型货车结构及其他机械用结构件。

3、6106铝合金工业型材。

广泛用于各种要求耐腐蚀的管、线材和棒材。

4、6106，6101B铝合金工业型材。

专用于生产高强度电母线，各种导电体材料。

5、6005铝合金工业型材。

主要用作梯子、电视天线、电视发射架等。

6、6005A铝合金工业型材。

用于生产要求强度高、断面复杂的高速列车、地铁列车、轻轨列车、双层列车、豪华大巴等现代交通运输工业的关键材料，用于大型车辆的整体外形结构件、重要受力部件和大型装饰部件。

7、6351T6铝合金工业型材。

多用于公路交通设施挤压结构件和要求强度高的输气、输油、输水管道等。

8、其他铝合金工业型材。

如2024.7075等高强铝合金型材、棒材，也正在开发，并拟新建立式淬火炉和大型拉矫机等，以适应大批量生产。

※我们公司常用的型材有：工业流水线铝型材和常规型材（方管、角铝、矩形管、六角棒、方棒、铝排、圆棒、圆管）变形铝合金的基础状态代号：F 自由加工状态O 退火状态H 加工硬化状态W 固溶热处理状态T 热处理状态T1：人工时效T2：退火T4：固溶处理+自然时效T5：固溶处理+不完全人工时效（低温+短时）T6：固溶处理+完全人工时效（高温+长时）固溶处理：加热使原组织中的脱溶相（析出相）溶入固溶体的工艺。

经过固溶处理的合金，其强度较低、塑性较好。

固溶处理的目的旨在获得过饱和固溶体，为时效作组织准备。

时效处理: 也叫脱溶分解或称时效脱溶；固溶体自高温急冷到固态溶解度曲线以下，由于冷却速度快，沉淀产物来不及析出，形成了过饱和固溶体，然后在较低的温度下这种不稳定的过饱和固溶体随着时间变化发生脱溶分解。

随时效温度和固溶体合金成分的不同，时效脱溶过程中会析出各种弥散分布的亚稳定沉淀相，这种亚稳定沉淀相与母相共格或局部共格，使合金强化。

时效脱溶是一种金属的强化方法，所以也称时效强化或沉淀硬化。

可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少。

人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。

固溶时效：固溶处理和时效处理相结合的工艺。

工件经固溶处理后在室温或稍高于室温放置，过饱和固溶体发生脱溶分解，使其硬度、强度升高，从而达到强化的目的。

T7：固溶处理+稳定化处理（长期服役，形状与尺寸能保持在一定范围）铝合金生产过程详尽！开模——熔铸——挤压——时效——氧化喷涂——入库1、开模：技术部根据客户的图纸要求确定模具能否开模以及与客户协商完成模具报价，而后将图纸发往模具部，模具部根据图纸要求完成模具的设计与生产，待模具生产完成后将进行试模，待试模完成确定合格后其发往模具仓库或直接加热用于挤压生产！出图——下料——粗车——精车——划线——钻孔——CNC——质检——热处理——平面磨——电火花——线切割——抛光——质检——交样！热处理：预热——淬火（1080℃左右）+两次回火（520℃左右）——软氮化（确定能正常使用后）处理温度560～570℃，保温4～6h就可形成0.15～0.25mm的共渗层2、熔铸：是铝材生产的首道工序，完成的是铝棒的生产！主要包括以下几个过程！（1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。

（2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。

（3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。

2、挤压：挤压是型材成形的手段。

挤压三要素铝棒、模具、挤压筒；由于铝型材普遍采用热挤压，所以铝棒、模具、挤压机皆需要加热铝棒有专用的加热炉，加热温度460-520℃。

模具也有专用的加热炉，加热温度450-480℃。

挤压筒自带有加热系统，加热温度420-450℃。

在型材挤压生产的过程中还要对刚从挤压机出来的型材进行淬火（水冷-壁厚的型材与风冷或雾冷-壁薄的型材），挤压机在1800t及以上均带有淬火装置！型材淬火后有牵引机牵引到台架上进行锯切及冷却！若型材有些许变形还要进行校直处理！人工时效：将挤压出的合格产品放入时效炉内进行低温（180-200℃）加热！进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底!氧化喷涂：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化或粉末喷涂进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。

其主要过程为：（1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗（酸洗和碱洗），裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。

还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。

（2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。

（3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。

氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色（银白色）以外的许多颜色，如：黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。

阳极氧化阳极氧化：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.一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极，阴极则选取铅板,阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧化。

为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。

在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。

但铸造铝的阳极氧化效果不好，表面不光亮，还只能是黑色。

铝合金型材就要好一点。

原理将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。

金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。

例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。

阳极的铝或其合金氧化，表面上形成氧化铝薄层，其厚度为5～20微米，硬质阳极氧化膜可达60～200微米。

阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀性能，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。

氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。

有色金属或其合金（如铝、镁及其合金等）都可进行阳极氧化处理，这种方法广泛用于机械零件，飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材，日用品和建筑装饰等方面。

氧化後的色泽与阳极液,膜厚, 铝材型号有关.一般阳极液如果是硫酸的装饰性氧化膜是透明的, 膜厚越厚越偏微黄, 铝料越纯越透明, 1050, 5052铝材的阳极氧化膜较透明, 6061则会偏微黄.硬质氧化如采硫酸阳极易氧化膜会偏灰黑, 膜厚越高越黑, 如果是草酸液, 5052铝材氧化膜会由黄到褐, 6061是由灰到黑, 膜厚越厚色泽越深.粉末喷涂粉末喷涂粉末喷涂是用喷粉设备（静电喷塑机）把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异（粉末涂料的不同种类效果）的最终涂层；粉末喷涂的喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺，成本也在同效果的喷漆之下。

喷涂现场一套静电粉末喷涂系统主要由一套供粉装置，一套或数套静电喷枪及控制装置，静电发生装置（通常配置在静电喷枪里面）及一套粉末回收装置组成。

喷涂立式线喷粉工艺流程：上架前自检—打孔—挂料—水洗—除油—水洗—水洗—铬化—水洗—水洗—烘干—喷涂—固化—卸料—检验—入库铬化：用以产生铬化膜，增加涂层和金属表面结合力和防氧化能力，有利于延长漆膜的使用年限固化：固溶强化，铝合金固化温度一般在200℃用以提高铝合金的硬度和强度！铝合金淬火后硬度不高，但在室温下放置一段时间后，硬度便显著上升，这种现象后来被称为沉淀硬化。

供粉装置在供粉装置中，粉末处在一种流化的状态，这是通过压缩空气的作用而实现的，之后粉末通过虹吸作用被高速流动的气流带着，形成粉气混合，经过文丘里粉泵，输粉管，最终到达喷枪上。

输送到喷枪上的粉末是可以调控的，具体地说就是可以分别调整粉末和空气的参数，改变出粉量和粉末的雾化状态，从而可以实现不同的涂膜厚度，满足不同产品的需要。

供粉装置有充足的能力，即便喷枪的输粉管有50英尺长，也可以提供足够的压力和流量。

关于静电由静电发生装置产生的高电压，低电流使位于喷枪前部的电极针在空气中放电，当粉末经枪头喷嘴喷出的时候，粉末颗粒就带上了电荷，通过静电吸附和气流输送的双重作用而到达已经接地的工件表面。