铝门窗型材的化学成分和力学功能分析

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　　铝合金门窗（词条“铝合金门窗”由行业大百科提供）型材（词条“型材”由行业大百科提供）是制作铝合金门窗的基本材料，是铝门窗的主体。铝门窗型材的规格尺寸、精度等级、化学成分、力学性能和表面质量对铝门窗的制作质量、使用性能和使用寿命有重要影响。

　　一、铝门窗型材的规格尺寸

　　铝门窗型材的规格尺寸，主要以型材截面的高度尺寸(用在铝合金（词条“铝合金”由行业大百科提供）门窗称其门窗框厚度尺寸)为标志，并构成尺寸系列。铝门窗型材主要有40、45、50、55、60、65、70、80、90、100mm等尺寸系列。其中铝合金窗用的尺寸系列较小，铝合金门用的尺寸系列偏大。铝门窗标注的尺寸系列相同，不一定铝门窗型材的截面形状和尺寸都相同。相同尺寸系列的铝合金门窗型材，其截面形状和尺寸是相当繁杂的。必须依据图样具体分析和对待。 铝门窗型材根据截面形状，区分为实心型材和空心型材，空心型材的应用量较大。 铝门窗型材的壁厚尺寸，用于铝合金窗的不低于1.4mm，用铝合金门不低于2mm。 铝门窗型材的长度尺寸分定尺、倍尺和不定尺三种。定尺长度一般不超过6m，不定尺长度不少于1m。

　　二、铝门窗型材的化学成分和力学功能

　　铝门窗采用铝镁硅系铝合金型材，其化学成分除铝外，包括硅、铁、铜、镁、锰、铬、钛、锌等合金成分。其中含镁0.45-0.90%，含硅0.2-0.6%。 铝门窗型材的力学性能：抗拉强度бb不小于157N/mm2;规定非比例伸长应力бp0.2不小于108N/mm2;伸长率不小于8%;硬度HV不小于58。

　　三、 铝合金型材的生产工艺及设备 铝门窗型材的生产，经过铸锭制备、挤压成型、热处理和表面处理四个工艺过程。

　　(一)铸锭制备

　　该工艺过程包括配料、熔炼、铸造、均热等主要工序，形成一定化学成分和外形尺寸的铸锭。 配制好的原材料，在煤气炉或电炉中熔炼。熔炼后的熔体经过静置炉、流槽、流盘、过滤器直到结晶器内，再经水冷，形成一定形状的铸锭。为保证铸锭表面光洁，采用磁力铸造或热顶铸造法，进行多模(多结晶器)铸造。 铸锭均热，是使铸造状态的金相组织均匀化，使主要的强化相溶解。均热是在均热炉内进行。均热提高了铸锭的塑性，有利于提高挤压速度，延长挤压模具的寿命，改善挤压型材的表面质量。

　　(二)挤压成型

　　挤压成型是在铸锭加热、挤压、冷却、张力矫直、锯切等工序构成的一条自动生产线上进行。生产线上的设备，包括感应加热炉、挤压机、出炉台、出料运输机、型材提升移送装置、冷床、张力矫直机、贮料台、牵引机、锯床等。 铸锭的加热温度一般控制在400℃~520℃，温度过高或过低都将直接影响挤压成型。挤压机一般采用单动油压机，其吨位在1200吨~2500吨之间。挤压机的挤压筒直径大小，随挤压机吨位大小变动，挤压机吨位大，挤压筒直径也大。挤压筒直径一般在150mm~300mm范围内。挤压工具工作温度为360℃~460℃，挤压速度20 m/min~80m/min。 挤压工具主要包括模具。挤压模具根据结构特点分为平模、分瓣模、舌型模和分流组合模。生产铝合金门窗型材多用平模和分流组合模。 出料台接收来自挤压机挤出（词条“挤出”由行业大百科提供）的型材，并把型材过渡到出料工作台。 出料工作台多是横条运输机型，其横条运动速度与挤压速度同步。 冷床多为步进梁式，下面安装有相当数量的风机，保证型材均匀冷却，使型材在矫直前温度低于70 ℃。 张力矫直机带有扭转钳口，可以边扭转校正边拉伸矫直。 张力矫直机后是贮料台，向锯床工作台提供型材，锯床按定尺锯断型材。

　　(三)热处理

　　铝门窗型材采用的铝镁硅系铝合金，是可强化的铝合金。通过不同的淬火（词条“淬火”由行业大百科提供）和时效制度，使型材得到应有的力学性能。 铝门窗型材为RCS供应状态，即热处理为高温成型后快速冷却及人工时效。

　　(四)表面处理

　　铝门窗型材的表面处理，大多采用阳极氧化，使型材表面为银白色。表面处理可增强型材外表美观程度，并延长铝门窗型材的使用寿命。 阳极氧化的工艺流程： 装料→脱脂→水洗→碱浸蚀→温水洗→冷水洗→中和出光→水洗→阳极氧化→冷水洗 →温水洗→封孔→干燥（词条“干燥”由行业大百科提供）→卸料→成品检查→包装 铝门窗型材阳极氧化后的氧化膜厚度不低于10μm。 铝门窗型材的表面处理，也可进行着色处理。需其他颜色的铝型材（词条“铝型材”由行业大百科提供），可经自然氧化着色法、电解着色法和浸渍着色法获得。【完】