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鋁合金型材_鍍鋅工角槽合作共贏
更新時間: 2026-01-01 07:35:03 ip歸屬地:淮北,天氣:多云轉(zhuǎn)晴,溫度:-4-4 瀏覽:5次
以下是:安徽省淮北市鋁合金型材_鍍鋅工角槽合作共贏的產(chǎn)品參數(shù)
| 產(chǎn)品參數(shù) | |
|---|---|
| 產(chǎn)品價格 | 電議 |
| 發(fā)貨期限 | 電議 |
| 供貨總量 | 電議 |
| 運費說明 | 電議 |
| 品牌 | 恒永興 |
| 規(guī)格 | 齊全 |
| 價格 | 電議 |
| 范圍 | 鋁合金型材_鍍鋅工角槽供應(yīng)范圍覆蓋安徽省、合肥市、馬鞍山市、蚌埠市、黃山市、阜陽市、亳州市、六安市、巢湖市、銅陵市、淮北市、淮南市、蕪湖市、安慶市、滁州市、宿州市、宣城市、池州市 杜集區(qū)、相山區(qū)、烈山區(qū)、濉溪縣等區(qū)域。 |
【恒永興】業(yè)務(wù)覆蓋多元場景,提供以下產(chǎn)品和服務(wù):烈山方矩管、杜集不銹鋼焊管、黃山結(jié)構(gòu)管、蕪湖高壓鍋爐管、巢湖結(jié)構(gòu)管等。鋁合金型材_鍍鋅工角槽合作共贏,恒金屬材料銷售(淮北市分公司)為您提供鋁合金型材_鍍鋅工角槽合作共贏產(chǎn)品案例,聯(lián)系人:李經(jīng)理,電話:【0527-88266888】、【0527-88266888】。 安徽省,淮北市 淮北市,別稱相城,安徽省轄地級市,地處安徽省北部,地勢自西北向東南微傾,屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū),總面積2741平方千米。截至2022年10月,全市下轄3個區(qū)、1個縣。截至2022年末,淮北市常住人口195萬人。
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以下是:安徽淮北鋁合金型材_鍍鋅工角槽合作共贏的圖文介紹

簡易檢驗陽極氧化膜的五方法:一、觀顏色: 已生成氧化膜的純鋁表面光澤度下降,鑄鋁及雜鋁呈灰黑色。未生成氧化膜的表面呈帶金屬光澤的亮白色。二、測電阻: 已生成氧化膜的檢測時有電阻,常壓下不導(dǎo)電。未生成氧化膜的檢測室能導(dǎo)電。三、劃痕:已生成氧化膜的表面很硬,用針劃時打滑,無劃痕,未生成氧化膜的表面很軟,用針劃時有阻力和劃痕。四、聽聲:已生成氧化膜的敲打時會發(fā)出清脆聲,未生成氧化膜的敲打時發(fā)出悶聲、。五、著色檢驗:已生成氧化膜未封閉的在染色溶液中很快可以上色,未生成氧化膜的在染料溶液中染不上色。
為了滿足用戶的需要,建筑用鋁材一般經(jīng)過表面處理才能投放市場。建筑鋁材的表面保護方法,當前不外乎3種:(1)陽極氧化,上海鋁型材20世紀50年代已引入鋁合金門窗,至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施;(2)陽極氧化后電泳丙烯酸樹脂,日本在20世紀60年代已商品化,歐洲到70年代開始使用,目前還主要在亞洲地區(qū)應(yīng)用。該技術(shù)當前已由透明光亮膜發(fā)展到無光透明膜和彩色膜,品種更趨多樣化,工業(yè)控制和產(chǎn)品質(zhì)量都比較穩(wěn)定;(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂,靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀60年代,美國已實現(xiàn)商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層,60年代末在歐洲已實現(xiàn)商品化,當前仍是歐洲各國占優(yōu)勢的表面處理手段。時至今日,單一陽極氧化的鋁門窗在國內(nèi)外市場均明顯縮小日本青睞于電泳涂層,白色電泳涂層發(fā)展很快,并在歐洲得到應(yīng)用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環(huán)境保護、性能優(yōu)良等原因,已成為歐美的 表面處理方法。近年來靜電粉末噴涂市場在我國也在迅速擴大之中。1.20世紀90年代的上海鋁型材技術(shù)發(fā)展:過去10年中,我國鋁材(尤其是鋁型材)得到突飛猛進的發(fā)展,鋁型材的生產(chǎn)規(guī)模已接近每年100萬噸。在國外先進工藝和進口設(shè)備的帶動下,國鋁型材生產(chǎn)技術(shù)在陽極氧化工藝和設(shè)備方面有了新的進步,而且建立了靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂、電泳涂層等*新型生產(chǎn)線,國外的前沿技術(shù)在我國已經(jīng)萌芽,有了程度不同的發(fā)展。1.1陽極氧化預(yù)處理工藝上海鋁型材更新:陽極氧化預(yù)處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質(zhì),獲得均勻潔凈的鋁表面,有利于優(yōu)質(zhì)陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋,獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面,但過度浸蝕使鋁損耗很大,一般達到3%~5.5%,不僅增加成本,而且引起嚴重的環(huán)境問題,形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組 織缺陷。此后日本在我國推出酸浸蝕法(日本國內(nèi)基本上不用于鋁型材),由于鋁耗低(可達到約1%),表面細致一度受到我國廠商歡迎。但由于以氟離子為主體的槽液,帶來了更為嚴重的污染,一度引起沸沸揚揚的議論。機械浸蝕法具有操作成本低、環(huán)境效益好和表面細致無條痕的優(yōu)點,首先在法國和意大利等歐洲 應(yīng)用。我國在90年代中期,福建三源鋁業(yè)和浙江棟梁鋁業(yè)分別從意大利和西班牙引進機構(gòu)拋丸機和機械拋光(掃紋)機及相關(guān)工藝,順利運轉(zhuǎn)至今并收到極好的效益。此后廣東和江蘇等省多家工廠陸續(xù)從國外進口多臺設(shè)備,同時我國自制設(shè)備也已進入市場,價格只有進口設(shè)備的1/5~1/8左右。不論機械拋丸(或稱噴砂)還是機構(gòu)拋光(鏡面或緞面拋光)都可以使鋁耗控制在1%以下,而且外觀均勻細致,裝飾效果好。作者根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實踐,機械浸蝕處理替代傳統(tǒng)的化學(xué)浸蝕(酸或堿浸蝕),以我國鋁型材的外觀檔次。1.2陽極氧化的工藝和設(shè)備進步:陽極氧化工藝在過去的20年中沒有根本性的變化。硬質(zhì)陽極氧化技術(shù)在這期間有不少進步。突破陽極氧化法拉第區(qū)的“火花”陽極氧化和弧氧化已經(jīng)商品化。而鋁型材近期開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)(HEA技術(shù))還未獲得廣泛工業(yè)應(yīng)用。1.2.1脈沖陽極氧化電源:在70~80年代國外曾廣泛宣傳介紹。由于實驗數(shù)據(jù)大多選自高電流密度(如>3A/d㎡)的硬質(zhì)膜,隨后在建筑鋁型材陽極氧化工藝中應(yīng)用時,未得到明顯的效果,因而未得到大面積應(yīng)用。進一步實踐表明,在生產(chǎn)厚膜(膜厚>20μm)時,脈沖法對于封孔質(zhì)量比較有利,這就說明電流回復(fù)效應(yīng)可以幫助氧化膜生成過程中的散熱,降低由于溫度升高造成的膜的溶解作用,防止氧化膜孔口的擴大,有利于硬度和致密度的提高,同時也有助于封孔作用。而對于鋁型材標準陽極氧化工藝,電流密度低(一般在1~1.5A/d㎡),膜厚要求僅10μm,氧化過程放熱并不嚴重,因此未顯示出明顯優(yōu)點。作者認為在硬質(zhì)陽極氧化或厚膜生產(chǎn)時,脈沖電源還是很有實際意義的。1.2.2鋁離子去除的離子交換裝置:陽極氧化硫酸槽液去除鋁離子的離子交換裝置對于優(yōu)化工藝措施具有實際意義。以往在硫酸槽液中Al3+超過20g/L時部分排放槽液重新調(diào)整,不可避免地造成Al3+含量周期性波動。為了穩(wěn)定陽極氧化槽液中Al3+的含量,80年代我國某些引進線中進口了日本或意大利的Al3+去除裝置,可能由于當時工藝水平和技術(shù)管理的限制,未得到廣泛應(yīng)用。近年來我國自行生產(chǎn)“回收硫酸自動去Al3+裝置”,一臺設(shè)備每天可去除大約100kg鋁,從而將硫酸中Al3+控制在設(shè)定值,使氧化工藝更加穩(wěn)定和精 確,并同時具有很好的環(huán)境效益。1.3著色技術(shù)多種多樣:鋁型材的著色,傳統(tǒng)采用電解著色(即日本人淺田發(fā)明的淺田法,也稱二次電解)。室內(nèi)裝飾也用染色法獲得豐富多彩的顏色(染色法不適于應(yīng)用在室外)。近年來,國外已推出多色化技術(shù)(即利用光干涉效應(yīng)著色,日本稱之為三次電解)復(fù)合著色(染色后再電解著色)技術(shù),突破了電解著色只有古銅色的框框。但在我國還未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1.3.1單鎳鹽電解著色體系:單鎳鹽電解著色體系逐漸增多。歐洲一直以錫鹽著色為主,由于錫鹽和錫鎳混合鹽抗雜質(zhì)干擾強,對環(huán)境損害小,工業(yè)控制容易,我國一直以錫鹽(和錫鎳混合鹽)為主。而日本則一直青睞于單鎳鹽,并配有與之適應(yīng)的特殊電源和槽液凈化(如去鈉鉀)裝置。由于單鎳鹽對于淺色系(仿不銹鋼色和香檳色)色差小,色調(diào)重復(fù)性好,因此我國和歐洲近年來均發(fā)展單鎳鹽著色技術(shù),其槽液成分除MgSO4、H3BO3之外,NiSO4含量一般較高,在100g/L左右,雜質(zhì)鈉、鉀均要控制,視工藝要求而不同,日本工藝還要控制銨的含量。1.3.2新型上海鋁型材著色電源的引進:電源不是孤立的設(shè)備,它必然是特定工藝的配套裝置。我國從日本引進的單鎳鹽電解著色工藝有2類,即日輕的尤尼可爾法(均勻著色之意)和新住化法,其電源并不相同,大體可認為是波形不同的直流著色。而歐洲用于單鎳鹽的著色電源也并非單純的正弦波交流電,如西班牙采用DC(直流)/AC(交流)電源,美國有DC/AC/不對稱AC電源。而意大利的ELCA公司推出多功能著色電源,可以輸出DC.變頻AC及DC和DC/AC疊加等。這種電源可以適用于各種類型的電解著色以及多色化技術(shù)。1.3.3顏色多樣化的要求:顏色多樣化促進新的電解著色槽液出現(xiàn)。鈦金色的硒鹽溶液,金黃色的錳鹽溶液在我國已經(jīng)相當普遍,但由于不像鎳鹽和錫鹽那樣經(jīng)過國內(nèi)外長期實踐考驗,這些溶液著色的鋁材在封孔質(zhì)量,尤其在使用中變色和褪色問題仍值得關(guān)注。*近在我國鋁材陽極氧化的工藝中,不時出現(xiàn)一些與國外標準工藝不一致的做法,并未仔細考查和檢驗(只為了降低成本)匆匆上馬,作者以為對于長期使用效果和生產(chǎn)環(huán)境效益存在不少隱患。1.4封孔方法百花齊放:當前冷封孔仍是我國建筑鋁型材陽極氧化膜占 多數(shù)的封孔方法,這是與80年代大量從歐洲引進工藝和設(shè)備有關(guān)。冷封孔的水質(zhì)要求不高,工藝控制容易,比較適合我國生產(chǎn)現(xiàn)狀。當前歐洲主要采用冷封孔和高溫蒸汽封孔,后者似有發(fā)展之趨勢。日本至今不認可冷封孔工藝,青睞于沸水的水合封孔或電泳(ED)封孔。與沸水封孔和Ni和F的冷封孔相比較,高溫蒸汽封孔正好彌補了它們的缺點,其操作條件在100~110℃,壓力稍高于大氣壓下進行,封孔速度比沸水封孔快,對水質(zhì)和pH控制不嚴,不會起 ,既不會發(fā)生有機染料在封孔時流失,又沒有環(huán)境污染(Ni和F)之慮。這是一個保證封孔和環(huán)境質(zhì)量的好方法。我國至今仍未解決冷封孔槽液在操作中氟離子頻繁補充的問題,對于封孔工藝穩(wěn)定性帶來極大危害。國內(nèi)各廠普遍添加氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉,甚至 來補充氟離子。但實踐表明往往更加劇氟的貧化。雖然曾經(jīng)試圖用氟硼酸鹽和氟硅酸鹽來緩解,至今在工業(yè)大生產(chǎn)方面仍未徹底解決。90年代以來,我國研究工作和工業(yè)實踐均證明,在冷封孔之后60~70℃純水洗是提高封孔質(zhì)量,加速封孔速度從而縮短檢測周期的好辦法,甚至可以提高氧化膜的延性,防止裂紋出現(xiàn),因此熱水洗與其說促進型材干燥,不如說“冷封孔后處理”更加確切。單純烘干不能代替熱水“后處理”的作用?!袄浞饪缀筇幚怼笔枪に囘M步,也是值得的一項措施。1.5上海鋁型材立式陽極氧化生產(chǎn)線增加:我國的陽極氧化鋁型材生產(chǎn)線,基本上是臥式的。80年代從日本引進的2條生產(chǎn)線效果并不理想而幾乎被人否定。1997年西飛鋁業(yè)公司從日本進口年產(chǎn)12000t立式陽極氧化電泳涂漆自動生產(chǎn)線,技術(shù)水平和產(chǎn)量質(zhì)量較高。20世紀末和21世紀初,四川方舟和廣東堅美先后投產(chǎn)年產(chǎn)20000t和30000t生產(chǎn)線。一般說來,立式線適于大批量生產(chǎn),年產(chǎn)量以12000~36000t為佳。此時化學(xué)藥品和電能消耗均低于臥式線,同時占地少,易于自動化生產(chǎn)。其主要缺點是一次投資的建設(shè)費用高,以月產(chǎn)1000t為例,立式線是臥式線建設(shè)費用的1.8倍。然而立式陽極氧化生產(chǎn)線,尤其在電泳涂漆情況下,應(yīng)是未來的*佳選擇。1.6鋁型材表面高聚物涂層的市場份額擴大:如果說80年代在我國建立了建筑鋁型材陽極氧化工藝,那么在90年代門類多樣的電泳涂層、靜電粉末汾層和液體涂層迅速興起。表面光亮的丙烯酸聚合物膜、色彩豐富的粉末噴涂聚酯層和使用性能更佳的氟碳涂層在我國均已建立生產(chǎn)線實現(xiàn)批量生產(chǎn),大約已占到鋁型材表面處理產(chǎn)品的20%以上,并有不斷擴大的趨勢。電泳(ED)涂層是30多年前在日本開發(fā)的,兼有陽極氧化膜和聚合物涂層雙重優(yōu)點。ED膜以其平滑光亮在日本和東亞受到歡迎,雖然已有白色和各種顏色的ED膜問世,但建筑市場當前仍以透明膜為主。國外雖在研制開發(fā)ED氟碳涂層,但尚未工業(yè)化生產(chǎn)。ED漆早期均從日本進口,現(xiàn)我國基本使用價格便宜的臺灣或國產(chǎn)ED漆,其性能雖遜于日本漆,但可以通過 標準的檢測。粉末靜電噴涂聚酯涂層在歐洲倍受歡迎,市場份額已與陽極氧化相當,其色彩豐富、重現(xiàn)性好、工藝控制方便、環(huán)境效益好,在我國也有不斷擴大之趨勢。聚酯粉末我國已能生產(chǎn)聚酯—TGIC,可滿足建筑業(yè)的需要。歐洲近期開發(fā)的性能更好的新型高壽命粉末,可與碳氟樹脂比美,而這種聚酯—無TGIC粉末在我國尚未使用。性能優(yōu)越的碳氟樹脂涂層在我國已有應(yīng)用。但涂料只能從外國生產(chǎn)廠進口。含氟的聚合物是已知在環(huán)境中*穩(wěn)定的化合物,目前所謂的碳氟涂料就是指從聚偏二氟乙烯樹脂(PVDF)為基的涂料。美國PPG公司首創(chuàng),并以Kynar作為商標,世界各地的碳氟涂料廠一般均采用Kynar500或Hylar5000作為基料復(fù)配而成。目前我國的碳氟涂料主要從美國的PPG公司、英國的ICI公司和美國的Valspar公司進口,價格雖高但性能十分優(yōu)異。據(jù)國外介紹其室外使用壽命保證25年以上,高于電泳層和靜電噴涂層。氟碳液體噴涂一般是多層噴涂,以2層(底漆和面漆)或3層(底漆、面漆和清漆)為*常用,個別也采用4層工藝。每升氟碳涂料一般可噴涂5㎡,據(jù)介紹高壓靜電旋杯霧化槍可以把上漆率提高到7㎡.由于氟碳涂料價格極其昂貴并且大批量和小批量供貨價格差別大,所以上漆率仍應(yīng)是重要的經(jīng)濟指標。2.二十一世紀頭10年的技術(shù)展望:我國鋁型材表面處理的技術(shù)與國外相比沒有本質(zhì)的差別,但是從工藝水平、裝備條件、技術(shù)管理、環(huán)保因素、品質(zhì)指標和產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外先進水平比較仍有不少差距。作者在近期分別實地考察意大利、德國和日本,并與國外同行面對面交流中,總結(jié)概括出以下幾個方面,作為我國建筑鋁型材表面處理工業(yè)在下一個十年中技術(shù)發(fā)展的借鑒和參考。2.1上海鋁型材清潔陽極氧化工藝更加重視和發(fā)展:隨著我國環(huán)境意識不斷增加,清潔工藝必然會不斷發(fā)展。陽極氧化工藝生產(chǎn)各工序廢液采取閉路循環(huán)回收,逐步實現(xiàn)低排放直至零排放(zero-discharge)工藝已在歐洲和日本采用。陽極氧化槽液用離子交換法除去鋁離子回收硫酸;堿浸蝕槽液利用結(jié)晶器和真空過濾排出氫氧化鋁回收堿;鎳鹽電解槽液及其水洗槽分別選用離子交換法和反滲透法回收硫酸鎳并除去雜質(zhì);冷封孔槽液用過濾法和離子交換法除去固體沉淀和金屬雜質(zhì);ED漆槽分別選擇離子交換精制和反滲透法回收。全部清洗水通過中和、絮凝、澄清和壓濾除去料渣,而澄清液經(jīng)過反滲透后回收重用,零排放的清潔工藝無疑是全世界工業(yè)界都在追求的方向。由于技術(shù)和經(jīng)費的原因在我國只能分步驟進行。在實際操作和設(shè)計陽極氧化生產(chǎn)線的時候,情況要復(fù)雜的多。堿浸蝕槽液如采用結(jié)晶過濾的方法,其氫氧化鈉濃度必然不高,此時不可能得到十分滿意的啞光表面,那么堿浸蝕的閉路循環(huán)設(shè)計應(yīng)該重新考慮改進,因此實際上它適于機械浸蝕法的工藝。同理其他工藝的閉路循環(huán)設(shè)計也必然要與生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特征相結(jié)合來考慮。但是無論如何,閉路循環(huán)設(shè)計不僅具有環(huán)境保護的特點,而且使陽極氧化各工序的工藝參數(shù)控制更加精 確,從而進一步穩(wěn)定和提高了陽極氧化膜的質(zhì)量。2.2靜電粉末噴涂工藝更加受到歡迎:由于色彩豐富,環(huán)境效益好,靜電粉末噴涂在我國發(fā)展更加迅速。涂層粉末也會朝方向發(fā)展,擺脫單一的聚酯—TGIC粉末的狀態(tài),涂層外觀也從單色向木紋、大理石和圖案等裝飾性更強的方向發(fā)展。意大利和德國都在我國展出過此類產(chǎn)品。靜電粉末噴涂的鋁型材一般只有均勻單一的顏色,木紋和大理石外觀是在原粉末涂層上進行類似絲網(wǎng)印刷工藝,將第二種顏色的粉末加到原粉末涂層上,再進行統(tǒng)一的固化處理,這也就是說新工藝只是在原來噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上增補設(shè)備就可以實現(xiàn)??捎糜阡X型材,更適用于鋁板的表面處理。金相鑒定表明粉末涂層與基體之間以及兩種粉末之間有機結(jié)合。作者參觀意大利NATURALL工藝生產(chǎn)車間后,感覺技術(shù)思路明確,工藝操作簡單,適合在我國使用。另一類獲得本紋和圖案效果的是轉(zhuǎn)印法,即在第1次噴涂層基礎(chǔ)上,將塑料膜或紙上的木紋圖案在加熱下轉(zhuǎn)移到表面,此方法簡單易行,關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)印上去花紋的使用壽命。粉末噴涂的化學(xué)預(yù)處理,從環(huán)境考慮,應(yīng)開發(fā)低鉻和無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。從克服絲狀腐蝕出發(fā),也可以用陽極氧化膜作為粉末噴涂層的底層,兩者都是鉻化處理的*佳替代方法。而無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的添加劑應(yīng)是我國急待開發(fā)的品種。2.3上海鋁型材電泳涂層可以抵御污染大氣
ED膜和粉末涂層都是高聚物涂層,可以有效地抵御污染大氣和海洋大氣的腐蝕。而ED膜下有陽極氧化膜,不存在膜下絲狀腐蝕的危險,可望成為污染大氣中理想的表面處理手段。長期以來我們印象中的電泳漆只是透明的聚丙烯樹脂,近年來日本的電泳漆不論品種還是質(zhì)量都發(fā)生明顯變化。除了我們熟悉的透明有光漆外,還有啞光漆以及白色電泳漆等,都已用在建筑鋁合金門窗上。至于電泳漆的質(zhì)量也已經(jīng)可以和粉末涂層相媲美。西班牙SIDASA公司曾檢測了Honnystone的耐光性,并與粉末靜電噴涂聚酯—TGIC涂層作了比較,結(jié)果表明顏色變化基本相同,涂層都不起泡,但光澤保持率Honnystone明顯優(yōu)于粉末涂層。443h暴露實驗,Honnystone光澤保持率仍有79%~81%,而粉末涂層只剩下49~43%,這說明電泳涂層的性能有了明顯提高。日本的建筑鋁型材陽極氧化膜的90%用電泳涂漆封孔的,另外10%也選擇高溫沸水封孔工藝。據(jù)日方介紹這與日本是個島國,沿海地區(qū)大氣鹽份較高,并經(jīng)過大氣污染的工業(yè)發(fā)展階段有關(guān)。而電泳涂漆層比封孔的陽極氧化膜具有更好的抗海洋大氣和污染大氣的能力。作者估計在我國南方沿海各省和酸雨嚴重地區(qū)電泳涂層具有明顯的優(yōu)勢,參照日本ED膜的市場份額,我國在下一個10年中有相當大的發(fā)展空間。2.4陽極氧化技術(shù)之進步以節(jié)能為目的:眾所周知,陽極氧化的工藝參數(shù)已數(shù)十年未變化,溶液的硫酸濃度和鋁離子范圍、溫度和電流密度均已列入各國標準。為了提高陽極氧化效率,加快成膜速度,必然要求在保證氧化膜性能的前提下盡量加大電流密度,并想方設(shè)法提高成膜系數(shù)。氧化膜厚度是與通過的電量(即電流乘以時間)庫侖值成正比,并因合金不同而異。例如,對于鋁合金1100、5005、5052和6063,生成25μm氧化膜需要4700庫倉/d㎡;而6061、6082和6300鋁合金則需要5500庫倉/d㎡.此時若外加電流密度為1.5A/d㎡,則生成20μm氧化膜需要時間為44min,則成膜速度為0.46μm/min.而意大利新近開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)(HEA)成膜速度可提高到1.2μm/min以上,據(jù)說可在25℃下電流密度達3A/d㎡穩(wěn)定地操作。HEA技術(shù)是一個整體設(shè)計,包括化學(xué)、物理和機械三方面配合而成?;瘜W(xué)因素有溶液成分和添加劑引入;物理因素有攪拌方法、冷卻系統(tǒng)以及溶液溫度與電流密度的組合等;機械因素指多功能電腦控制整流器,其中陽極氧化工藝過程計算機(APC)裝置是很有用的。2.5多色彩一直是著色的追求目標:鋁陽極氧化膜的電解著色,色彩是單調(diào)的古銅色,尋求多色彩一直是陽極氧化工作者的目標。染色雖可獲得豐富多彩的顏色,但耐光性差不適于戶外使用,而且一種顏色要一個槽子十分麻煩,復(fù)合著色仍擺脫不了上述困難,也未在歐洲實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。利用光干涉原理得到藍、灰、綠、黃和紫色的各種干涉色已有大量文獻報道,但一直被人們認為難于工業(yè)控制而視為實驗室工藝。近年來意大利和日本在世界各地約有10余條多色化生產(chǎn)線問世,日本稱之為三次電解法。作者等曾在意大利的Italtecno公司的中試線上,在DrStrazz指導(dǎo)下操作,并參觀位于丹麥哥本哈根市附近的生產(chǎn)線和日本昭和鋼機一工場三次電解車間,又考察了日本西武百貨大樓和哥本哈根機場三號門的應(yīng)用現(xiàn)場,證明顏色一致,無明顯色差,突破古銅色框框,具有獨特的裝飾效果。我國浙江棟梁鋁業(yè)引進意大利技術(shù)和設(shè)備,在該廠原有陽極氧化和電解著色的基礎(chǔ)上,增加意大利設(shè)備于2001年4月 次生產(chǎn)出多色化鋁材,顏色均勻,重復(fù)性好,控制方便,已達到批量生產(chǎn)之要求。雖然該技術(shù)對原材料和陽極氧化工藝控制要求甚嚴,但也不是高不可攀和不可企及的技術(shù)。棟梁鋁業(yè)多色化的開工和今后的可以改變傳統(tǒng)古銅色的單調(diào)局面,使建筑業(yè)獲得更多的鋁型材的顏色選擇。2.6改善生態(tài)環(huán)境是封孔工藝的發(fā)展方向:鋁氧化膜的封孔方法很多,我國對于熱封孔、ED膜和冷封孔都比較熟悉,尤其是冷封孔用的比較普遍,但是Ni2+和F的污染不可輕視。歐洲出于生態(tài)之考慮,進行了一系列研究,首先開發(fā)鎳基無氟中溫封孔,再發(fā)展到無鎳無氟中溫封孔,甚至無金屬離子中溫封孔,這條發(fā)展道路值得我們借鑒,可能也會成為我國今后的發(fā)展方向,現(xiàn)簡介如下:2.6.1鎳基無氟中溫封孔鎳基(醋酸鎳為宜)有利于提高封孔質(zhì)量,可以穩(wěn)定膜孔中有機染料分子,其典型溶液為:NiAC3~4g/L(無氟)、抑灰劑100mg/L、溫度75~85℃、封孔時間1~2min/μm、或Ni2+0.4~1.1g/L、F-30~90mg/L(低氟)、潤濕劑0.2~0.6mg/L、抑灰劑10~40mg/L、溫度75℃、封孔時間0.5min/μm。2.6.2無鎳無氟封孔:用堿金屬或堿土金屬替代鎳離子,如鎂、鋰和鉀等。封孔溫度75℃,pH6.3,封孔時間按1~2min/μm操作。工業(yè)實踐表明封孔質(zhì)量可以通過國際標準的檢測,槽液壽命和節(jié)能效果都比較滿意。另外也鈦和鋯鹽的冷封孔,由于沒有毒性,封孔質(zhì)量達到磷鉻酸失重10mg/d㎡而引起廣泛興趣,操作條件如下:鈦或鋯氟化絡(luò)合物3~10g/L硅酸鹽>0.5g/L硫脲>5g/L溫度25~35℃封孔時間0.5~1.0min/μm 2.6.3無金屬離子中溫封孔。2.7新技術(shù)的發(fā)展:研究中的新技術(shù)很多,有些可能已接近商品化階段,而有些只停留在實驗室階段,在此只能略舉一二。新技術(shù)的發(fā)展一是日本曾用周期反向電流技術(shù),在陽極氧化的硫酸溶液中,完成電解浸蝕除去擠壓條紋。該技術(shù)雖仍處于實驗階段,但一旦成功,則具有十分重要技術(shù)和經(jīng)濟價值,并可以從根本上改變鋁材的預(yù)處理方法。二是新西蘭開發(fā)的電腦設(shè)計,通過兩次著色陽極氧化,獲得兩種顏色的圖案裝飾效果,作為室內(nèi)裝飾的鋁板十分別致,富有創(chuàng)意,新西蘭稱之為Aluart,展示鋁的藝術(shù)效果之內(nèi)涵。此外,隨著噴涂的迅速,生態(tài)預(yù)處理技術(shù)和無鉻添加劑必然會發(fā)展。相對于國外,我國比較滯后,在未來10年中我國一定會得到重視和迅速開發(fā)。
為了滿足用戶的需要,建筑用鋁材一般經(jīng)過表面處理才能投放市場。建筑鋁材的表面保護方法,當前不外乎3種:(1)陽極氧化,上海鋁型材20世紀50年代已引入鋁合金門窗,至今仍是鋁門窗方面常用的表面處理措施;(2)陽極氧化后電泳丙烯酸樹脂,日本在20世紀60年代已商品化,歐洲到70年代開始使用,目前還主要在亞洲地區(qū)應(yīng)用。該技術(shù)當前已由透明光亮膜發(fā)展到無光透明膜和彩色膜,品種更趨多樣化,工業(yè)控制和產(chǎn)品質(zhì)量都比較穩(wěn)定;(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理后靜電噴涂包括靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂,靜電液相噴涂氟碳樹脂在20世紀60年代,美國已實現(xiàn)商品化。而靜電粉末噴涂熱固性聚酯涂層,60年代末在歐洲已實現(xiàn)商品化,當前仍是歐洲各國占優(yōu)勢的表面處理手段。時至今日,單一陽極氧化的鋁門窗在國內(nèi)外市場均明顯縮小日本青睞于電泳涂層,白色電泳涂層發(fā)展很快,并在歐洲得到應(yīng)用。靜電粉末噴涂以其色彩多樣、控制方便、環(huán)境保護、性能優(yōu)良等原因,已成為歐美的 表面處理方法。近年來靜電粉末噴涂市場在我國也在迅速擴大之中。1.20世紀90年代的上海鋁型材技術(shù)發(fā)展:過去10年中,我國鋁材(尤其是鋁型材)得到突飛猛進的發(fā)展,鋁型材的生產(chǎn)規(guī)模已接近每年100萬噸。在國外先進工藝和進口設(shè)備的帶動下,國鋁型材生產(chǎn)技術(shù)在陽極氧化工藝和設(shè)備方面有了新的進步,而且建立了靜電粉末噴涂和靜電液相噴涂、電泳涂層等*新型生產(chǎn)線,國外的前沿技術(shù)在我國已經(jīng)萌芽,有了程度不同的發(fā)展。1.1陽極氧化預(yù)處理工藝上海鋁型材更新:陽極氧化預(yù)處理目的是去除表面自然氧化膜、油脂和雜質(zhì),獲得均勻潔凈的鋁表面,有利于優(yōu)質(zhì)陽極氧化膜的形成。我國用戶還要求去除擠壓條紋,獲得均一美觀表面。早期采用堿浸蝕法得到啞光表面,但過度浸蝕使鋁損耗很大,一般達到3%~5.5%,不僅增加成本,而且引起嚴重的環(huán)境問題,形成啞光表面又伴隨暴露型材本身固有的組 織缺陷。此后日本在我國推出酸浸蝕法(日本國內(nèi)基本上不用于鋁型材),由于鋁耗低(可達到約1%),表面細致一度受到我國廠商歡迎。但由于以氟離子為主體的槽液,帶來了更為嚴重的污染,一度引起沸沸揚揚的議論。機械浸蝕法具有操作成本低、環(huán)境效益好和表面細致無條痕的優(yōu)點,首先在法國和意大利等歐洲 應(yīng)用。我國在90年代中期,福建三源鋁業(yè)和浙江棟梁鋁業(yè)分別從意大利和西班牙引進機構(gòu)拋丸機和機械拋光(掃紋)機及相關(guān)工藝,順利運轉(zhuǎn)至今并收到極好的效益。此后廣東和江蘇等省多家工廠陸續(xù)從國外進口多臺設(shè)備,同時我國自制設(shè)備也已進入市場,價格只有進口設(shè)備的1/5~1/8左右。不論機械拋丸(或稱噴砂)還是機構(gòu)拋光(鏡面或緞面拋光)都可以使鋁耗控制在1%以下,而且外觀均勻細致,裝飾效果好。作者根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)實踐,機械浸蝕處理替代傳統(tǒng)的化學(xué)浸蝕(酸或堿浸蝕),以我國鋁型材的外觀檔次。1.2陽極氧化的工藝和設(shè)備進步:陽極氧化工藝在過去的20年中沒有根本性的變化。硬質(zhì)陽極氧化技術(shù)在這期間有不少進步。突破陽極氧化法拉第區(qū)的“火花”陽極氧化和弧氧化已經(jīng)商品化。而鋁型材近期開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)(HEA技術(shù))還未獲得廣泛工業(yè)應(yīng)用。1.2.1脈沖陽極氧化電源:在70~80年代國外曾廣泛宣傳介紹。由于實驗數(shù)據(jù)大多選自高電流密度(如>3A/d㎡)的硬質(zhì)膜,隨后在建筑鋁型材陽極氧化工藝中應(yīng)用時,未得到明顯的效果,因而未得到大面積應(yīng)用。進一步實踐表明,在生產(chǎn)厚膜(膜厚>20μm)時,脈沖法對于封孔質(zhì)量比較有利,這就說明電流回復(fù)效應(yīng)可以幫助氧化膜生成過程中的散熱,降低由于溫度升高造成的膜的溶解作用,防止氧化膜孔口的擴大,有利于硬度和致密度的提高,同時也有助于封孔作用。而對于鋁型材標準陽極氧化工藝,電流密度低(一般在1~1.5A/d㎡),膜厚要求僅10μm,氧化過程放熱并不嚴重,因此未顯示出明顯優(yōu)點。作者認為在硬質(zhì)陽極氧化或厚膜生產(chǎn)時,脈沖電源還是很有實際意義的。1.2.2鋁離子去除的離子交換裝置:陽極氧化硫酸槽液去除鋁離子的離子交換裝置對于優(yōu)化工藝措施具有實際意義。以往在硫酸槽液中Al3+超過20g/L時部分排放槽液重新調(diào)整,不可避免地造成Al3+含量周期性波動。為了穩(wěn)定陽極氧化槽液中Al3+的含量,80年代我國某些引進線中進口了日本或意大利的Al3+去除裝置,可能由于當時工藝水平和技術(shù)管理的限制,未得到廣泛應(yīng)用。近年來我國自行生產(chǎn)“回收硫酸自動去Al3+裝置”,一臺設(shè)備每天可去除大約100kg鋁,從而將硫酸中Al3+控制在設(shè)定值,使氧化工藝更加穩(wěn)定和精 確,并同時具有很好的環(huán)境效益。1.3著色技術(shù)多種多樣:鋁型材的著色,傳統(tǒng)采用電解著色(即日本人淺田發(fā)明的淺田法,也稱二次電解)。室內(nèi)裝飾也用染色法獲得豐富多彩的顏色(染色法不適于應(yīng)用在室外)。近年來,國外已推出多色化技術(shù)(即利用光干涉效應(yīng)著色,日本稱之為三次電解)復(fù)合著色(染色后再電解著色)技術(shù),突破了電解著色只有古銅色的框框。但在我國還未實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1.3.1單鎳鹽電解著色體系:單鎳鹽電解著色體系逐漸增多。歐洲一直以錫鹽著色為主,由于錫鹽和錫鎳混合鹽抗雜質(zhì)干擾強,對環(huán)境損害小,工業(yè)控制容易,我國一直以錫鹽(和錫鎳混合鹽)為主。而日本則一直青睞于單鎳鹽,并配有與之適應(yīng)的特殊電源和槽液凈化(如去鈉鉀)裝置。由于單鎳鹽對于淺色系(仿不銹鋼色和香檳色)色差小,色調(diào)重復(fù)性好,因此我國和歐洲近年來均發(fā)展單鎳鹽著色技術(shù),其槽液成分除MgSO4、H3BO3之外,NiSO4含量一般較高,在100g/L左右,雜質(zhì)鈉、鉀均要控制,視工藝要求而不同,日本工藝還要控制銨的含量。1.3.2新型上海鋁型材著色電源的引進:電源不是孤立的設(shè)備,它必然是特定工藝的配套裝置。我國從日本引進的單鎳鹽電解著色工藝有2類,即日輕的尤尼可爾法(均勻著色之意)和新住化法,其電源并不相同,大體可認為是波形不同的直流著色。而歐洲用于單鎳鹽的著色電源也并非單純的正弦波交流電,如西班牙采用DC(直流)/AC(交流)電源,美國有DC/AC/不對稱AC電源。而意大利的ELCA公司推出多功能著色電源,可以輸出DC.變頻AC及DC和DC/AC疊加等。這種電源可以適用于各種類型的電解著色以及多色化技術(shù)。1.3.3顏色多樣化的要求:顏色多樣化促進新的電解著色槽液出現(xiàn)。鈦金色的硒鹽溶液,金黃色的錳鹽溶液在我國已經(jīng)相當普遍,但由于不像鎳鹽和錫鹽那樣經(jīng)過國內(nèi)外長期實踐考驗,這些溶液著色的鋁材在封孔質(zhì)量,尤其在使用中變色和褪色問題仍值得關(guān)注。*近在我國鋁材陽極氧化的工藝中,不時出現(xiàn)一些與國外標準工藝不一致的做法,并未仔細考查和檢驗(只為了降低成本)匆匆上馬,作者以為對于長期使用效果和生產(chǎn)環(huán)境效益存在不少隱患。1.4封孔方法百花齊放:當前冷封孔仍是我國建筑鋁型材陽極氧化膜占 多數(shù)的封孔方法,這是與80年代大量從歐洲引進工藝和設(shè)備有關(guān)。冷封孔的水質(zhì)要求不高,工藝控制容易,比較適合我國生產(chǎn)現(xiàn)狀。當前歐洲主要采用冷封孔和高溫蒸汽封孔,后者似有發(fā)展之趨勢。日本至今不認可冷封孔工藝,青睞于沸水的水合封孔或電泳(ED)封孔。與沸水封孔和Ni和F的冷封孔相比較,高溫蒸汽封孔正好彌補了它們的缺點,其操作條件在100~110℃,壓力稍高于大氣壓下進行,封孔速度比沸水封孔快,對水質(zhì)和pH控制不嚴,不會起 ,既不會發(fā)生有機染料在封孔時流失,又沒有環(huán)境污染(Ni和F)之慮。這是一個保證封孔和環(huán)境質(zhì)量的好方法。我國至今仍未解決冷封孔槽液在操作中氟離子頻繁補充的問題,對于封孔工藝穩(wěn)定性帶來極大危害。國內(nèi)各廠普遍添加氟化銨、氟化氫銨、氟化鈉,甚至 來補充氟離子。但實踐表明往往更加劇氟的貧化。雖然曾經(jīng)試圖用氟硼酸鹽和氟硅酸鹽來緩解,至今在工業(yè)大生產(chǎn)方面仍未徹底解決。90年代以來,我國研究工作和工業(yè)實踐均證明,在冷封孔之后60~70℃純水洗是提高封孔質(zhì)量,加速封孔速度從而縮短檢測周期的好辦法,甚至可以提高氧化膜的延性,防止裂紋出現(xiàn),因此熱水洗與其說促進型材干燥,不如說“冷封孔后處理”更加確切。單純烘干不能代替熱水“后處理”的作用?!袄浞饪缀筇幚怼笔枪に囘M步,也是值得的一項措施。1.5上海鋁型材立式陽極氧化生產(chǎn)線增加:我國的陽極氧化鋁型材生產(chǎn)線,基本上是臥式的。80年代從日本引進的2條生產(chǎn)線效果并不理想而幾乎被人否定。1997年西飛鋁業(yè)公司從日本進口年產(chǎn)12000t立式陽極氧化電泳涂漆自動生產(chǎn)線,技術(shù)水平和產(chǎn)量質(zhì)量較高。20世紀末和21世紀初,四川方舟和廣東堅美先后投產(chǎn)年產(chǎn)20000t和30000t生產(chǎn)線。一般說來,立式線適于大批量生產(chǎn),年產(chǎn)量以12000~36000t為佳。此時化學(xué)藥品和電能消耗均低于臥式線,同時占地少,易于自動化生產(chǎn)。其主要缺點是一次投資的建設(shè)費用高,以月產(chǎn)1000t為例,立式線是臥式線建設(shè)費用的1.8倍。然而立式陽極氧化生產(chǎn)線,尤其在電泳涂漆情況下,應(yīng)是未來的*佳選擇。1.6鋁型材表面高聚物涂層的市場份額擴大:如果說80年代在我國建立了建筑鋁型材陽極氧化工藝,那么在90年代門類多樣的電泳涂層、靜電粉末汾層和液體涂層迅速興起。表面光亮的丙烯酸聚合物膜、色彩豐富的粉末噴涂聚酯層和使用性能更佳的氟碳涂層在我國均已建立生產(chǎn)線實現(xiàn)批量生產(chǎn),大約已占到鋁型材表面處理產(chǎn)品的20%以上,并有不斷擴大的趨勢。電泳(ED)涂層是30多年前在日本開發(fā)的,兼有陽極氧化膜和聚合物涂層雙重優(yōu)點。ED膜以其平滑光亮在日本和東亞受到歡迎,雖然已有白色和各種顏色的ED膜問世,但建筑市場當前仍以透明膜為主。國外雖在研制開發(fā)ED氟碳涂層,但尚未工業(yè)化生產(chǎn)。ED漆早期均從日本進口,現(xiàn)我國基本使用價格便宜的臺灣或國產(chǎn)ED漆,其性能雖遜于日本漆,但可以通過 標準的檢測。粉末靜電噴涂聚酯涂層在歐洲倍受歡迎,市場份額已與陽極氧化相當,其色彩豐富、重現(xiàn)性好、工藝控制方便、環(huán)境效益好,在我國也有不斷擴大之趨勢。聚酯粉末我國已能生產(chǎn)聚酯—TGIC,可滿足建筑業(yè)的需要。歐洲近期開發(fā)的性能更好的新型高壽命粉末,可與碳氟樹脂比美,而這種聚酯—無TGIC粉末在我國尚未使用。性能優(yōu)越的碳氟樹脂涂層在我國已有應(yīng)用。但涂料只能從外國生產(chǎn)廠進口。含氟的聚合物是已知在環(huán)境中*穩(wěn)定的化合物,目前所謂的碳氟涂料就是指從聚偏二氟乙烯樹脂(PVDF)為基的涂料。美國PPG公司首創(chuàng),并以Kynar作為商標,世界各地的碳氟涂料廠一般均采用Kynar500或Hylar5000作為基料復(fù)配而成。目前我國的碳氟涂料主要從美國的PPG公司、英國的ICI公司和美國的Valspar公司進口,價格雖高但性能十分優(yōu)異。據(jù)國外介紹其室外使用壽命保證25年以上,高于電泳層和靜電噴涂層。氟碳液體噴涂一般是多層噴涂,以2層(底漆和面漆)或3層(底漆、面漆和清漆)為*常用,個別也采用4層工藝。每升氟碳涂料一般可噴涂5㎡,據(jù)介紹高壓靜電旋杯霧化槍可以把上漆率提高到7㎡.由于氟碳涂料價格極其昂貴并且大批量和小批量供貨價格差別大,所以上漆率仍應(yīng)是重要的經(jīng)濟指標。2.二十一世紀頭10年的技術(shù)展望:我國鋁型材表面處理的技術(shù)與國外相比沒有本質(zhì)的差別,但是從工藝水平、裝備條件、技術(shù)管理、環(huán)保因素、品質(zhì)指標和產(chǎn)品質(zhì)量等方面與國外先進水平比較仍有不少差距。作者在近期分別實地考察意大利、德國和日本,并與國外同行面對面交流中,總結(jié)概括出以下幾個方面,作為我國建筑鋁型材表面處理工業(yè)在下一個十年中技術(shù)發(fā)展的借鑒和參考。2.1上海鋁型材清潔陽極氧化工藝更加重視和發(fā)展:隨著我國環(huán)境意識不斷增加,清潔工藝必然會不斷發(fā)展。陽極氧化工藝生產(chǎn)各工序廢液采取閉路循環(huán)回收,逐步實現(xiàn)低排放直至零排放(zero-discharge)工藝已在歐洲和日本采用。陽極氧化槽液用離子交換法除去鋁離子回收硫酸;堿浸蝕槽液利用結(jié)晶器和真空過濾排出氫氧化鋁回收堿;鎳鹽電解槽液及其水洗槽分別選用離子交換法和反滲透法回收硫酸鎳并除去雜質(zhì);冷封孔槽液用過濾法和離子交換法除去固體沉淀和金屬雜質(zhì);ED漆槽分別選擇離子交換精制和反滲透法回收。全部清洗水通過中和、絮凝、澄清和壓濾除去料渣,而澄清液經(jīng)過反滲透后回收重用,零排放的清潔工藝無疑是全世界工業(yè)界都在追求的方向。由于技術(shù)和經(jīng)費的原因在我國只能分步驟進行。在實際操作和設(shè)計陽極氧化生產(chǎn)線的時候,情況要復(fù)雜的多。堿浸蝕槽液如采用結(jié)晶過濾的方法,其氫氧化鈉濃度必然不高,此時不可能得到十分滿意的啞光表面,那么堿浸蝕的閉路循環(huán)設(shè)計應(yīng)該重新考慮改進,因此實際上它適于機械浸蝕法的工藝。同理其他工藝的閉路循環(huán)設(shè)計也必然要與生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品特征相結(jié)合來考慮。但是無論如何,閉路循環(huán)設(shè)計不僅具有環(huán)境保護的特點,而且使陽極氧化各工序的工藝參數(shù)控制更加精 確,從而進一步穩(wěn)定和提高了陽極氧化膜的質(zhì)量。2.2靜電粉末噴涂工藝更加受到歡迎:由于色彩豐富,環(huán)境效益好,靜電粉末噴涂在我國發(fā)展更加迅速。涂層粉末也會朝方向發(fā)展,擺脫單一的聚酯—TGIC粉末的狀態(tài),涂層外觀也從單色向木紋、大理石和圖案等裝飾性更強的方向發(fā)展。意大利和德國都在我國展出過此類產(chǎn)品。靜電粉末噴涂的鋁型材一般只有均勻單一的顏色,木紋和大理石外觀是在原粉末涂層上進行類似絲網(wǎng)印刷工藝,將第二種顏色的粉末加到原粉末涂層上,再進行統(tǒng)一的固化處理,這也就是說新工藝只是在原來噴涂設(shè)備的基礎(chǔ)上增補設(shè)備就可以實現(xiàn)??捎糜阡X型材,更適用于鋁板的表面處理。金相鑒定表明粉末涂層與基體之間以及兩種粉末之間有機結(jié)合。作者參觀意大利NATURALL工藝生產(chǎn)車間后,感覺技術(shù)思路明確,工藝操作簡單,適合在我國使用。另一類獲得本紋和圖案效果的是轉(zhuǎn)印法,即在第1次噴涂層基礎(chǔ)上,將塑料膜或紙上的木紋圖案在加熱下轉(zhuǎn)移到表面,此方法簡單易行,關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)印上去花紋的使用壽命。粉末噴涂的化學(xué)預(yù)處理,從環(huán)境考慮,應(yīng)開發(fā)低鉻和無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。從克服絲狀腐蝕出發(fā),也可以用陽極氧化膜作為粉末噴涂層的底層,兩者都是鉻化處理的*佳替代方法。而無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理的添加劑應(yīng)是我國急待開發(fā)的品種。2.3上海鋁型材電泳涂層可以抵御污染大氣
ED膜和粉末涂層都是高聚物涂層,可以有效地抵御污染大氣和海洋大氣的腐蝕。而ED膜下有陽極氧化膜,不存在膜下絲狀腐蝕的危險,可望成為污染大氣中理想的表面處理手段。長期以來我們印象中的電泳漆只是透明的聚丙烯樹脂,近年來日本的電泳漆不論品種還是質(zhì)量都發(fā)生明顯變化。除了我們熟悉的透明有光漆外,還有啞光漆以及白色電泳漆等,都已用在建筑鋁合金門窗上。至于電泳漆的質(zhì)量也已經(jīng)可以和粉末涂層相媲美。西班牙SIDASA公司曾檢測了Honnystone的耐光性,并與粉末靜電噴涂聚酯—TGIC涂層作了比較,結(jié)果表明顏色變化基本相同,涂層都不起泡,但光澤保持率Honnystone明顯優(yōu)于粉末涂層。443h暴露實驗,Honnystone光澤保持率仍有79%~81%,而粉末涂層只剩下49~43%,這說明電泳涂層的性能有了明顯提高。日本的建筑鋁型材陽極氧化膜的90%用電泳涂漆封孔的,另外10%也選擇高溫沸水封孔工藝。據(jù)日方介紹這與日本是個島國,沿海地區(qū)大氣鹽份較高,并經(jīng)過大氣污染的工業(yè)發(fā)展階段有關(guān)。而電泳涂漆層比封孔的陽極氧化膜具有更好的抗海洋大氣和污染大氣的能力。作者估計在我國南方沿海各省和酸雨嚴重地區(qū)電泳涂層具有明顯的優(yōu)勢,參照日本ED膜的市場份額,我國在下一個10年中有相當大的發(fā)展空間。2.4陽極氧化技術(shù)之進步以節(jié)能為目的:眾所周知,陽極氧化的工藝參數(shù)已數(shù)十年未變化,溶液的硫酸濃度和鋁離子范圍、溫度和電流密度均已列入各國標準。為了提高陽極氧化效率,加快成膜速度,必然要求在保證氧化膜性能的前提下盡量加大電流密度,并想方設(shè)法提高成膜系數(shù)。氧化膜厚度是與通過的電量(即電流乘以時間)庫侖值成正比,并因合金不同而異。例如,對于鋁合金1100、5005、5052和6063,生成25μm氧化膜需要4700庫倉/d㎡;而6061、6082和6300鋁合金則需要5500庫倉/d㎡.此時若外加電流密度為1.5A/d㎡,則生成20μm氧化膜需要時間為44min,則成膜速度為0.46μm/min.而意大利新近開發(fā)的高速陽極氧化技術(shù)(HEA)成膜速度可提高到1.2μm/min以上,據(jù)說可在25℃下電流密度達3A/d㎡穩(wěn)定地操作。HEA技術(shù)是一個整體設(shè)計,包括化學(xué)、物理和機械三方面配合而成?;瘜W(xué)因素有溶液成分和添加劑引入;物理因素有攪拌方法、冷卻系統(tǒng)以及溶液溫度與電流密度的組合等;機械因素指多功能電腦控制整流器,其中陽極氧化工藝過程計算機(APC)裝置是很有用的。2.5多色彩一直是著色的追求目標:鋁陽極氧化膜的電解著色,色彩是單調(diào)的古銅色,尋求多色彩一直是陽極氧化工作者的目標。染色雖可獲得豐富多彩的顏色,但耐光性差不適于戶外使用,而且一種顏色要一個槽子十分麻煩,復(fù)合著色仍擺脫不了上述困難,也未在歐洲實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。利用光干涉原理得到藍、灰、綠、黃和紫色的各種干涉色已有大量文獻報道,但一直被人們認為難于工業(yè)控制而視為實驗室工藝。近年來意大利和日本在世界各地約有10余條多色化生產(chǎn)線問世,日本稱之為三次電解法。作者等曾在意大利的Italtecno公司的中試線上,在DrStrazz指導(dǎo)下操作,并參觀位于丹麥哥本哈根市附近的生產(chǎn)線和日本昭和鋼機一工場三次電解車間,又考察了日本西武百貨大樓和哥本哈根機場三號門的應(yīng)用現(xiàn)場,證明顏色一致,無明顯色差,突破古銅色框框,具有獨特的裝飾效果。我國浙江棟梁鋁業(yè)引進意大利技術(shù)和設(shè)備,在該廠原有陽極氧化和電解著色的基礎(chǔ)上,增加意大利設(shè)備于2001年4月 次生產(chǎn)出多色化鋁材,顏色均勻,重復(fù)性好,控制方便,已達到批量生產(chǎn)之要求。雖然該技術(shù)對原材料和陽極氧化工藝控制要求甚嚴,但也不是高不可攀和不可企及的技術(shù)。棟梁鋁業(yè)多色化的開工和今后的可以改變傳統(tǒng)古銅色的單調(diào)局面,使建筑業(yè)獲得更多的鋁型材的顏色選擇。2.6改善生態(tài)環(huán)境是封孔工藝的發(fā)展方向:鋁氧化膜的封孔方法很多,我國對于熱封孔、ED膜和冷封孔都比較熟悉,尤其是冷封孔用的比較普遍,但是Ni2+和F的污染不可輕視。歐洲出于生態(tài)之考慮,進行了一系列研究,首先開發(fā)鎳基無氟中溫封孔,再發(fā)展到無鎳無氟中溫封孔,甚至無金屬離子中溫封孔,這條發(fā)展道路值得我們借鑒,可能也會成為我國今后的發(fā)展方向,現(xiàn)簡介如下:2.6.1鎳基無氟中溫封孔鎳基(醋酸鎳為宜)有利于提高封孔質(zhì)量,可以穩(wěn)定膜孔中有機染料分子,其典型溶液為:NiAC3~4g/L(無氟)、抑灰劑100mg/L、溫度75~85℃、封孔時間1~2min/μm、或Ni2+0.4~1.1g/L、F-30~90mg/L(低氟)、潤濕劑0.2~0.6mg/L、抑灰劑10~40mg/L、溫度75℃、封孔時間0.5min/μm。2.6.2無鎳無氟封孔:用堿金屬或堿土金屬替代鎳離子,如鎂、鋰和鉀等。封孔溫度75℃,pH6.3,封孔時間按1~2min/μm操作。工業(yè)實踐表明封孔質(zhì)量可以通過國際標準的檢測,槽液壽命和節(jié)能效果都比較滿意。另外也鈦和鋯鹽的冷封孔,由于沒有毒性,封孔質(zhì)量達到磷鉻酸失重10mg/d㎡而引起廣泛興趣,操作條件如下:鈦或鋯氟化絡(luò)合物3~10g/L硅酸鹽>0.5g/L硫脲>5g/L溫度25~35℃封孔時間0.5~1.0min/μm 2.6.3無金屬離子中溫封孔。2.7新技術(shù)的發(fā)展:研究中的新技術(shù)很多,有些可能已接近商品化階段,而有些只停留在實驗室階段,在此只能略舉一二。新技術(shù)的發(fā)展一是日本曾用周期反向電流技術(shù),在陽極氧化的硫酸溶液中,完成電解浸蝕除去擠壓條紋。該技術(shù)雖仍處于實驗階段,但一旦成功,則具有十分重要技術(shù)和經(jīng)濟價值,并可以從根本上改變鋁材的預(yù)處理方法。二是新西蘭開發(fā)的電腦設(shè)計,通過兩次著色陽極氧化,獲得兩種顏色的圖案裝飾效果,作為室內(nèi)裝飾的鋁板十分別致,富有創(chuàng)意,新西蘭稱之為Aluart,展示鋁的藝術(shù)效果之內(nèi)涵。此外,隨著噴涂的迅速,生態(tài)預(yù)處理技術(shù)和無鉻添加劑必然會發(fā)展。相對于國外,我國比較滯后,在未來10年中我國一定會得到重視和迅速開發(fā)。


鋁合金模板是現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程中一種恰當重要的東西。在西方發(fā)達 早已大規(guī)模得到了運用。且由于其對建筑模板的技術(shù)創(chuàng)新要求較高,所選用的模板都是質(zhì)量優(yōu) 秀、耐久性較好的材料,運用工業(yè)化流水線出產(chǎn),加工精度很高的成套模具。近年來在我國的運用也越來越廣泛。而進入21世紀,從前的鋼、木、塑料模板在運用過程中逐步顯現(xiàn)出林林總總的問題。這時候鋁合金模板的呈現(xiàn)無疑為建筑商提供了*優(yōu)解。
鋁合金模板于1962年在美國誕生,其是經(jīng)歷了木模板、鋼模板、塑料模板之后的第四代模板。由于鋁合金相關(guān)于其他三種材料具有先天上的優(yōu)勢,而備受國外建筑業(yè)喜歡,包括美國、加拿大等西方發(fā)達 ,以及墨西哥、巴西、馬來西亞、韓國、印度等一些新興工業(yè) ,都逐步大規(guī)模運用上了鋁合金模板。而近年來,為了響應(yīng) 低碳節(jié)能的召喚,鋁合金模板被大規(guī)模引入我國的建筑業(yè)傍邊,作為綠色建筑概念的重要一環(huán)。而短短幾年時間,鋁模板就憑借其諸多優(yōu)勢得到了建筑商的喜歡,其間不乏萬科、中建等我國建筑與房地產(chǎn)業(yè)巨子。其間萬科關(guān)于鋁模板更是推崇備至,其幾乎全部高層建筑底子悉數(shù)選用鋁模板體系。而設(shè)立于深圳的住所展示中心“萬科夢工廠”中,鋁模板體系也得以廣泛選用。這也說明晰萬科關(guān)于鋁模板體系的高度賴和認可。鋁合金模板之所以以如此快的速度流行國際建筑業(yè),首要由于其數(shù)個無可比擬的優(yōu)勢
可以說現(xiàn)在各行業(yè)各業(yè)都能用的上工業(yè)鋁型材,它的各方面優(yōu)勢都是取代鋼鐵,很多老式機器已經(jīng)被智能替代,為企業(yè)創(chuàng)造更多的效率和利潤,使用型材制作的智能產(chǎn)品越來越多,今天我們說一下*長見的機器人手臂,工業(yè)鋁型材型材制作的機器人手臂也被廣范的使用,那么用鋁型材制的機器手臂有哪些優(yōu)點呢?工業(yè)鋁型材制作機器人手臂的優(yōu)勢:一:型材的表面都是做過處理呢,不易被腐蝕,后期保養(yǎng)成本低,清洗也方便。二:工業(yè)鋁型材一般是不導(dǎo)電的(除非是做過處理),所以當機器人發(fā)生故障,比如漏電,能夠隔斷電流和物品的接觸,減少危險。三:型材的種類比較多,配合的配件也多,定制出來的機器手臂也可以多樣化。四:型材是不用焊接組裝的,拆卸比較方便,還可以二次使用,不管機器人工作區(qū)域發(fā)生改變,也不影響使用。工業(yè)鋁型材不僅僅可以定制機器人手臂還可以定制機器人防護圍欄、設(shè)備保護罩、設(shè)備支架或者框架等等。
鋁合金模板于1962年在美國誕生,其是經(jīng)歷了木模板、鋼模板、塑料模板之后的第四代模板。由于鋁合金相關(guān)于其他三種材料具有先天上的優(yōu)勢,而備受國外建筑業(yè)喜歡,包括美國、加拿大等西方發(fā)達 ,以及墨西哥、巴西、馬來西亞、韓國、印度等一些新興工業(yè) ,都逐步大規(guī)模運用上了鋁合金模板。而近年來,為了響應(yīng) 低碳節(jié)能的召喚,鋁合金模板被大規(guī)模引入我國的建筑業(yè)傍邊,作為綠色建筑概念的重要一環(huán)。而短短幾年時間,鋁模板就憑借其諸多優(yōu)勢得到了建筑商的喜歡,其間不乏萬科、中建等我國建筑與房地產(chǎn)業(yè)巨子。其間萬科關(guān)于鋁模板更是推崇備至,其幾乎全部高層建筑底子悉數(shù)選用鋁模板體系。而設(shè)立于深圳的住所展示中心“萬科夢工廠”中,鋁模板體系也得以廣泛選用。這也說明晰萬科關(guān)于鋁模板體系的高度賴和認可。鋁合金模板之所以以如此快的速度流行國際建筑業(yè),首要由于其數(shù)個無可比擬的優(yōu)勢
可以說現(xiàn)在各行業(yè)各業(yè)都能用的上工業(yè)鋁型材,它的各方面優(yōu)勢都是取代鋼鐵,很多老式機器已經(jīng)被智能替代,為企業(yè)創(chuàng)造更多的效率和利潤,使用型材制作的智能產(chǎn)品越來越多,今天我們說一下*長見的機器人手臂,工業(yè)鋁型材型材制作的機器人手臂也被廣范的使用,那么用鋁型材制的機器手臂有哪些優(yōu)點呢?工業(yè)鋁型材制作機器人手臂的優(yōu)勢:一:型材的表面都是做過處理呢,不易被腐蝕,后期保養(yǎng)成本低,清洗也方便。二:工業(yè)鋁型材一般是不導(dǎo)電的(除非是做過處理),所以當機器人發(fā)生故障,比如漏電,能夠隔斷電流和物品的接觸,減少危險。三:型材的種類比較多,配合的配件也多,定制出來的機器手臂也可以多樣化。四:型材是不用焊接組裝的,拆卸比較方便,還可以二次使用,不管機器人工作區(qū)域發(fā)生改變,也不影響使用。工業(yè)鋁型材不僅僅可以定制機器人手臂還可以定制機器人防護圍欄、設(shè)備保護罩、設(shè)備支架或者框架等等。



工業(yè)鋁型材表面經(jīng)過氧化后,外觀非常漂亮,且耐臟,一旦涂上油污非常容易清洗,組裝成產(chǎn)品時,根據(jù)不同的承重采用不同規(guī)格的型材,并采用配套鋁型材配件,不需要焊接,較環(huán)保,而且安裝、拆卸,輕巧便于攜帶、搬移極為方便。相對于其他金屬材質(zhì)而言,鋁型材的可塑性強,生產(chǎn)性好,對于生產(chǎn)制作有很好的優(yōu)勢;鋁型材具有很好的延展性能,可以與很多金屬元素制作輕型合金,材質(zhì)優(yōu)質(zhì);鋁型材具有模組化和多功能化,可快速架構(gòu)出理想機械設(shè)備外衣。表面處理性能良好,外觀色澤艷麗,無需油漆,彈性系數(shù)小,碰撞摩擦不起火花,在汽車工藝中表現(xiàn)*佳,沒有金屬污染,沒有毒性。工業(yè)鋁型材用途廣泛,例如:1、建筑用鋁型材:建筑鋁型材主要包括門窗鋁型材和幕墻鋁型材;2、散熱器鋁型材:主要應(yīng)用于各類電力電子設(shè)備散熱、LED照明燈具散熱、及電腦數(shù)碼產(chǎn)品的散熱等。3、工業(yè)鋁型材:一般工業(yè)鋁型材是指主要用于工業(yè)生產(chǎn)制造用的,如自動化機械設(shè)備、封罩的骨架以及各公司根據(jù)自己的機械設(shè)備要求定制開模,比如流水線輸送帶、機、點膠機、檢測設(shè)備、貨架等等,電子機械行業(yè)和無塵室等。4、汽車零部件鋁型材:主要用于汽車零部件、連接件等。5、家具鋁型材:主要用于家具裝飾框、桌椅支撐件等6、太陽能光伏型材:包括太陽能鋁型材邊框、太陽能光伏支架、太陽能光伏瓦扣件等。7、軌道車輛結(jié)構(gòu)鋁合金型材:主要用于軌道車輛車體制造。8、裝裱鋁型材:制作成鋁合金畫框,裝裱各種展覽、裝飾畫。9、醫(yī)用設(shè)備鋁型材:主要應(yīng)用于:擔(dān)架車框架、醫(yī)療器械、醫(yī)療床等。
鋁合金壓鑄件可以被制造為壓鑄汽車配件、壓鑄汽車發(fā)動機管件、壓鑄空調(diào)配件、壓鑄汽油機氣缸缸蓋、壓鑄氣門搖臂、壓鑄氣門支座、鑄電力配件、壓鑄電機端蓋、壓鑄殼體、壓鑄泵殼體、壓鑄建筑配件、壓鑄裝飾配件、壓鑄護欄配件、壓鑄輪等等零件。....鋁合金壓鑄件可以被制造為壓鑄汽車配件、壓鑄汽車發(fā)動機管件、壓鑄空調(diào)配件、壓鑄汽油機氣缸缸蓋、壓鑄氣門搖臂、壓鑄氣門支座、鑄電力配件、壓鑄電機端蓋、壓鑄殼體、壓鑄泵殼體、壓鑄建筑配件、壓鑄裝飾配件、壓鑄護欄配件、壓鑄輪等等零件。隨著國內(nèi)制造裝備業(yè)發(fā)展水平的不斷提高,壓鑄機的裝備水平也顯著提高,可以制造的零件種類也在不斷得到擴大,壓鑄出來的零件的精度、零件的復(fù)雜程度也得到了較大的。鋁合金壓鑄件擦傷問題是難以避免的。特征是順著脫模方向,由于金屬粘附,模具制造斜度太小而造成鑄件表面的拉傷痕跡,嚴重時成為拉傷面。
產(chǎn)生原因:1、合金粘附模具。2、鋁合金中含鐵量低于0.6%。3、鑄件頂出偏斜,或型芯軸線偏斜。4、型芯、型壁有壓傷痕。5、型壁表面粗糙、6、型芯、型壁的鑄造斜度太小或出現(xiàn)倒斜度。7、涂料常噴涂不到。排除措施:1、修正模具,保證制造斜度。2、打光壓痕。3、合理設(shè)計澆注系統(tǒng),避免金屬流對沖型芯、型壁,適當降低填充速度。4、修正模具結(jié)構(gòu)。5、打光表面。6、涂料用量薄而均勻,不能漏噴涂料。7、適當增加含鐵量至0.6~0.8%。鋁合金壓鑄件可以被制造為壓鑄汽車配件、壓鑄汽車發(fā)動機管件、壓鑄空調(diào)配件、壓鑄汽油機氣缸缸蓋、壓鑄氣門搖臂、壓鑄氣門支
智能化焊接的應(yīng)用前提工業(yè)鋁型材材料制作的車體具有重量輕、耐腐蝕、外觀平整度好及材料可再生利用等優(yōu)點,因而受到世界各城市交通公司和鐵道運輸部門的青睞。工業(yè)鋁型材車體在高速鐵路車輛制造上具有不可替代的功能,因此工業(yè)鋁型材車體的發(fā)展速度特別快。目前,全鋁結(jié)構(gòu)工業(yè)鋁型材車輛已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國鐵路車輛動車組的制造和城市軌道交通車輛的制造,尤其高速動車組的鋼結(jié)構(gòu)全部是工業(yè)鋁型材車體,應(yīng)用*為廣泛。在工業(yè)鋁型材車體制造過程中,由于結(jié)構(gòu)大量采用型材拼接,接頭長且規(guī)則,便于自動化作業(yè)的實現(xiàn),因此在該行業(yè)大量使用各種智能化焊接技術(shù)。智能化焊接在動車組工業(yè)鋁型材車體上的應(yīng)用實例:2001年,我公司建成了國內(nèi) 條工業(yè)鋁型材車體自動化焊接生產(chǎn)線,并利用國產(chǎn)材料,先后開發(fā)制造了210km/h工業(yè)鋁型材車體電動車組、270km/h工業(yè)鋁型材高速試驗列車等動車組工業(yè)鋁型材車體。2002年,實現(xiàn)了可批量生產(chǎn)工業(yè)鋁型材車體生產(chǎn)的硬件條件。2004年,我公司從法國阿爾斯通公司引進了200km/h工業(yè)鋁型材車體動車組CRH5。在成功引進200km/h動車組的前提下,又從德國西門子公司引進了300km/h工業(yè)鋁型材車體動車組CRH3。自動焊在工業(yè)鋁型材車體焊接中占有舉足輕重的地位,它以焊接質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,得到焊接企業(yè)的廣泛認可?,F(xiàn)在,隨著公司的發(fā)展與壯大,對于智能化焊接領(lǐng)域的需求大幅度提高。我公司高速動車組工業(yè)鋁型材車體焊接生產(chǎn),自動焊焊接量約占整車焊接總量的75%。主要采用的智能化焊接技術(shù)是自動MIG焊技術(shù)和攪拌摩擦焊技術(shù),其中自動MIG焊應(yīng)用*為廣泛,約占自動焊焊接總量的95%,而攪拌摩擦焊還僅處于小面積應(yīng)用和探索階段,相在不久的未來,攪拌摩擦焊技術(shù)也會得到長足的發(fā)展。(1)高速動車組工業(yè)鋁型材車體結(jié)構(gòu)特點:高速動車組工業(yè)鋁型材車體,主要分為中間車工業(yè)鋁型材車體和頭車工業(yè)鋁型材車體。中間車工業(yè)鋁型材車體主要由底架、側(cè)墻、車頂、端墻等四個部位組成,頭車工業(yè)鋁型材車體主要由底架、側(cè)墻、車頂、端墻及車頭等五個部位組成。圖1為CRH380型動車組中間車工業(yè)鋁型材車體,圖2為CRH380型動車組頭車工業(yè)鋁型材車體。CRH380型動車組工業(yè)鋁型材車體,底架組成主要由地板、底架邊梁、KK端/FE端、裙板以及各種小件組合而成。車頂主要由圓頂、平頂、車頂邊梁、空調(diào)框、端頂組成,通過臺組成以及各種小件組合而成。側(cè)墻組成主要由側(cè)墻板、門立柱、應(yīng)接板以及各種小件組合而成。端墻主要由端墻板、端角柱、車頂連接梁、車頂側(cè)彎梁以及各種小件組合而成。車頭組成主要由左右側(cè)墻、前墻、前窗框、環(huán)形框以及各種小件組合而成。(2)自動MIG焊技術(shù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上的應(yīng)用:高速動車組工業(yè)鋁型材車體焊接通常分為車體大部件自動焊、小部件自動焊和總組成自動焊。大部件自動焊一般指車頂板、平頂板、地板、車頂及側(cè)墻自動焊;小部件自動焊一般指端墻、車頭、隔墻、裙板及車鉤座自動焊;總組成自動焊一般指側(cè)墻和車頂、側(cè)墻和底架連接縫自動焊。工業(yè)鋁型材車體制造中投入大型關(guān)鍵焊接設(shè)備,是制造工業(yè)鋁型材車體的必備條件。在高速動車組工業(yè)鋁型材車體的制造過程中,為了提高整機產(chǎn)品的焊接質(zhì)量,焊接生產(chǎn)效率,降低勞動強度,公司曾先后投入了龍門式IGM機械手、懸臂式ESAB專機、SMC專機、FOOKE專機、OTC專機及小型IGM機械手、CLOOS機械手、OTC機械手等自動焊設(shè)備,以此實現(xiàn)自動MIG焊接技術(shù)的應(yīng)用。大部件自動焊主要采用龍門式IGM機械手和懸臂式ESAB專機等設(shè)備,焊縫跟蹤方式為激光跟蹤。送絲機構(gòu)形式分為單絲焊接和雙絲焊接,其中,單絲焊接只是用在初期的設(shè)備系統(tǒng)上??偨M成自動焊主要采用SMC專機和FOOKE專機等設(shè)備,焊縫跟蹤方式為機械跟蹤,送絲機構(gòu)形式為單絲焊接。小部件自動焊主要采用小型IGM機械手等設(shè)備,焊縫跟蹤方式為激光跟蹤。圖3是大型的龍門式IGM機械手,圖4是FOOKE專機。在高速動車組工業(yè)鋁型材生產(chǎn)初期,CRH5型動車組側(cè)墻中間兩塊板、車頂中間三塊板、車頂合成和CRH380型動車組圓頂板、平頂板等部件的生產(chǎn)采用雙槍單絲的IGM機械手進行自動焊接;CRH5型動車組側(cè)墻合成部件的生產(chǎn)采用雙槍單絲懸臂式的ESAB專機進行自動焊接;底架地板的生產(chǎn)采用雙槍雙絲的IGM機械手進行自動焊接;端墻板、車頭等小部件生產(chǎn)采用CLOOS、小型IGM機械手進行自動焊接。然而,隨著動車組產(chǎn)能的擴大和工藝布局的調(diào)整,單絲的IGM機械手由于生產(chǎn)效率較低,已被棄用。截止目前,高速動車組所有工業(yè)鋁型材車體大部件生產(chǎn)采用的都是雙槍雙絲的IGM機械手進行焊接;小部件生產(chǎn)采用的都是小型IGM機械手進行焊接;總組成自動焊接主要采用SMC專機和FOOKE專機兩種設(shè)備,其中,CRH5型動車組總組成焊接采用SMC專機,CRH380型動車組總組成焊接采用FOOKE專機。圖5是動車組側(cè)墻自動焊接。圖6是動車組端墻墻板自動焊接。自動MIG焊技術(shù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上的廣泛應(yīng)用,使得公司的焊接技術(shù)水平得以大幅度提高,生產(chǎn)線的制造能力也大大,從而保證了高速動車組工業(yè)鋁型材車體的產(chǎn)品質(zhì)量,為高鐵生產(chǎn)制造領(lǐng)域做出了突出貢獻。(3)攪拌摩擦焊技術(shù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上的應(yīng)用:攪拌摩擦焊是一種固相連接方法,焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和小的焊接變形,焊接過程中不需要添加保護氣和焊絲,沒有熔化、煙塵、飛濺及弧光,是一種環(huán)保型的新型連接技術(shù)。實際情況也的確如此,在FSW技術(shù)問世后的短短幾年內(nèi),在焊接機理、適用材料、焊接設(shè)備以及工程化應(yīng)用方面均取得了很大的進展。高鐵車身地板攪拌摩擦焊:我公司從2008年初開始,就針對攪拌摩擦焊技術(shù)在工業(yè)鋁型材車體材料上開展試驗研究工作,經(jīng)過反復(fù)的試驗摸索獲得了一定的試驗結(jié)果后,于2010年7月開始在高速動車組車鉤座等關(guān)鍵部件上進行工藝試制。通過試驗團隊的不斷努力,此技術(shù)*終于2013年在高速動車組車鉤座上取得了實質(zhì)性的應(yīng)用,屆時使得產(chǎn)品實物質(zhì)量顯著提高,生產(chǎn)效率飛速,勞動強度大幅降低,獲得了公司上下的一致好評。鑒于該技術(shù)的優(yōu)越性,2014年在中國標準動車組項目研制過程中,攪拌摩擦焊在車體小部件上進行了大面積的應(yīng)用,并取得了良好的經(jīng)濟價值和社會效益,為高速動車組走出去奠定了豐富的技術(shù)基礎(chǔ)。圖7是小部件FSW設(shè)備。圖8是FSW焊接車鉤座。智能化焊接在動車組工業(yè)鋁型材車體上的建議(1)自動MIG焊接技術(shù)繼續(xù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上應(yīng)用:由于自動MIG焊接技術(shù)現(xiàn)今比較成熟、穩(wěn)定,所以優(yōu)先建議其在平頂附件組焊、端墻合成組焊、KK組焊、FE組焊、車頭組焊及底架合成組焊等復(fù)雜工序繼續(xù)應(yīng)用。針對部件結(jié)構(gòu)和制造工藝特點,選擇合適的自動焊設(shè)備,如平頂附件組焊可以利用現(xiàn)有的IGM機械手進行自動焊接應(yīng)用研究,端墻組焊、KK組焊、車頭組焊等小部件工序可以引進機器人并利用變位機的多方向旋轉(zhuǎn)功能實現(xiàn)自動焊接應(yīng)用。相在不久的將來,在各專業(yè)技術(shù)專家的不斷努力下,我公司能夠成為真正意義上的智能化制造企業(yè)。(2)加快攪拌摩擦焊的應(yīng)用步伐:攪拌摩擦焊是將來高速動車組工業(yè)鋁型材車體焊接的發(fā)展方向,值得開展相關(guān)方面的研究和應(yīng)用。目前,攪拌摩擦焊在CRH380和CRH5型動車組兩個批量生產(chǎn)的項目上,僅在CRH380型動車組車鉤座和車鉤梁兩個小部件上有所應(yīng)用,建議應(yīng)向CRH380型動車組端墻板、平頂板和CRH5型動車組垂直墻、水平墻、前端墻等小部件上加快應(yīng)用的步伐。另外,也應(yīng)在工業(yè)鋁型材車體大部件(底架地板、側(cè)墻、車頂)上開展FSW基礎(chǔ)性的試驗研究,如開展型材結(jié)構(gòu)設(shè)計、工裝夾具開發(fā)、攪拌頭設(shè)計及焊接工藝試驗等工作,為將來的實際生產(chǎn)應(yīng)用積累豐富的試驗數(shù)據(jù),并打下堅實的實踐基礎(chǔ)。
鋁合金壓鑄件可以被制造為壓鑄汽車配件、壓鑄汽車發(fā)動機管件、壓鑄空調(diào)配件、壓鑄汽油機氣缸缸蓋、壓鑄氣門搖臂、壓鑄氣門支座、鑄電力配件、壓鑄電機端蓋、壓鑄殼體、壓鑄泵殼體、壓鑄建筑配件、壓鑄裝飾配件、壓鑄護欄配件、壓鑄輪等等零件。....鋁合金壓鑄件可以被制造為壓鑄汽車配件、壓鑄汽車發(fā)動機管件、壓鑄空調(diào)配件、壓鑄汽油機氣缸缸蓋、壓鑄氣門搖臂、壓鑄氣門支座、鑄電力配件、壓鑄電機端蓋、壓鑄殼體、壓鑄泵殼體、壓鑄建筑配件、壓鑄裝飾配件、壓鑄護欄配件、壓鑄輪等等零件。隨著國內(nèi)制造裝備業(yè)發(fā)展水平的不斷提高,壓鑄機的裝備水平也顯著提高,可以制造的零件種類也在不斷得到擴大,壓鑄出來的零件的精度、零件的復(fù)雜程度也得到了較大的。鋁合金壓鑄件擦傷問題是難以避免的。特征是順著脫模方向,由于金屬粘附,模具制造斜度太小而造成鑄件表面的拉傷痕跡,嚴重時成為拉傷面。
產(chǎn)生原因:1、合金粘附模具。2、鋁合金中含鐵量低于0.6%。3、鑄件頂出偏斜,或型芯軸線偏斜。4、型芯、型壁有壓傷痕。5、型壁表面粗糙、6、型芯、型壁的鑄造斜度太小或出現(xiàn)倒斜度。7、涂料常噴涂不到。排除措施:1、修正模具,保證制造斜度。2、打光壓痕。3、合理設(shè)計澆注系統(tǒng),避免金屬流對沖型芯、型壁,適當降低填充速度。4、修正模具結(jié)構(gòu)。5、打光表面。6、涂料用量薄而均勻,不能漏噴涂料。7、適當增加含鐵量至0.6~0.8%。鋁合金壓鑄件可以被制造為壓鑄汽車配件、壓鑄汽車發(fā)動機管件、壓鑄空調(diào)配件、壓鑄汽油機氣缸缸蓋、壓鑄氣門搖臂、壓鑄氣門支
智能化焊接的應(yīng)用前提工業(yè)鋁型材材料制作的車體具有重量輕、耐腐蝕、外觀平整度好及材料可再生利用等優(yōu)點,因而受到世界各城市交通公司和鐵道運輸部門的青睞。工業(yè)鋁型材車體在高速鐵路車輛制造上具有不可替代的功能,因此工業(yè)鋁型材車體的發(fā)展速度特別快。目前,全鋁結(jié)構(gòu)工業(yè)鋁型材車輛已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國鐵路車輛動車組的制造和城市軌道交通車輛的制造,尤其高速動車組的鋼結(jié)構(gòu)全部是工業(yè)鋁型材車體,應(yīng)用*為廣泛。在工業(yè)鋁型材車體制造過程中,由于結(jié)構(gòu)大量采用型材拼接,接頭長且規(guī)則,便于自動化作業(yè)的實現(xiàn),因此在該行業(yè)大量使用各種智能化焊接技術(shù)。智能化焊接在動車組工業(yè)鋁型材車體上的應(yīng)用實例:2001年,我公司建成了國內(nèi) 條工業(yè)鋁型材車體自動化焊接生產(chǎn)線,并利用國產(chǎn)材料,先后開發(fā)制造了210km/h工業(yè)鋁型材車體電動車組、270km/h工業(yè)鋁型材高速試驗列車等動車組工業(yè)鋁型材車體。2002年,實現(xiàn)了可批量生產(chǎn)工業(yè)鋁型材車體生產(chǎn)的硬件條件。2004年,我公司從法國阿爾斯通公司引進了200km/h工業(yè)鋁型材車體動車組CRH5。在成功引進200km/h動車組的前提下,又從德國西門子公司引進了300km/h工業(yè)鋁型材車體動車組CRH3。自動焊在工業(yè)鋁型材車體焊接中占有舉足輕重的地位,它以焊接質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,得到焊接企業(yè)的廣泛認可?,F(xiàn)在,隨著公司的發(fā)展與壯大,對于智能化焊接領(lǐng)域的需求大幅度提高。我公司高速動車組工業(yè)鋁型材車體焊接生產(chǎn),自動焊焊接量約占整車焊接總量的75%。主要采用的智能化焊接技術(shù)是自動MIG焊技術(shù)和攪拌摩擦焊技術(shù),其中自動MIG焊應(yīng)用*為廣泛,約占自動焊焊接總量的95%,而攪拌摩擦焊還僅處于小面積應(yīng)用和探索階段,相在不久的未來,攪拌摩擦焊技術(shù)也會得到長足的發(fā)展。(1)高速動車組工業(yè)鋁型材車體結(jié)構(gòu)特點:高速動車組工業(yè)鋁型材車體,主要分為中間車工業(yè)鋁型材車體和頭車工業(yè)鋁型材車體。中間車工業(yè)鋁型材車體主要由底架、側(cè)墻、車頂、端墻等四個部位組成,頭車工業(yè)鋁型材車體主要由底架、側(cè)墻、車頂、端墻及車頭等五個部位組成。圖1為CRH380型動車組中間車工業(yè)鋁型材車體,圖2為CRH380型動車組頭車工業(yè)鋁型材車體。CRH380型動車組工業(yè)鋁型材車體,底架組成主要由地板、底架邊梁、KK端/FE端、裙板以及各種小件組合而成。車頂主要由圓頂、平頂、車頂邊梁、空調(diào)框、端頂組成,通過臺組成以及各種小件組合而成。側(cè)墻組成主要由側(cè)墻板、門立柱、應(yīng)接板以及各種小件組合而成。端墻主要由端墻板、端角柱、車頂連接梁、車頂側(cè)彎梁以及各種小件組合而成。車頭組成主要由左右側(cè)墻、前墻、前窗框、環(huán)形框以及各種小件組合而成。(2)自動MIG焊技術(shù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上的應(yīng)用:高速動車組工業(yè)鋁型材車體焊接通常分為車體大部件自動焊、小部件自動焊和總組成自動焊。大部件自動焊一般指車頂板、平頂板、地板、車頂及側(cè)墻自動焊;小部件自動焊一般指端墻、車頭、隔墻、裙板及車鉤座自動焊;總組成自動焊一般指側(cè)墻和車頂、側(cè)墻和底架連接縫自動焊。工業(yè)鋁型材車體制造中投入大型關(guān)鍵焊接設(shè)備,是制造工業(yè)鋁型材車體的必備條件。在高速動車組工業(yè)鋁型材車體的制造過程中,為了提高整機產(chǎn)品的焊接質(zhì)量,焊接生產(chǎn)效率,降低勞動強度,公司曾先后投入了龍門式IGM機械手、懸臂式ESAB專機、SMC專機、FOOKE專機、OTC專機及小型IGM機械手、CLOOS機械手、OTC機械手等自動焊設(shè)備,以此實現(xiàn)自動MIG焊接技術(shù)的應(yīng)用。大部件自動焊主要采用龍門式IGM機械手和懸臂式ESAB專機等設(shè)備,焊縫跟蹤方式為激光跟蹤。送絲機構(gòu)形式分為單絲焊接和雙絲焊接,其中,單絲焊接只是用在初期的設(shè)備系統(tǒng)上??偨M成自動焊主要采用SMC專機和FOOKE專機等設(shè)備,焊縫跟蹤方式為機械跟蹤,送絲機構(gòu)形式為單絲焊接。小部件自動焊主要采用小型IGM機械手等設(shè)備,焊縫跟蹤方式為激光跟蹤。圖3是大型的龍門式IGM機械手,圖4是FOOKE專機。在高速動車組工業(yè)鋁型材生產(chǎn)初期,CRH5型動車組側(cè)墻中間兩塊板、車頂中間三塊板、車頂合成和CRH380型動車組圓頂板、平頂板等部件的生產(chǎn)采用雙槍單絲的IGM機械手進行自動焊接;CRH5型動車組側(cè)墻合成部件的生產(chǎn)采用雙槍單絲懸臂式的ESAB專機進行自動焊接;底架地板的生產(chǎn)采用雙槍雙絲的IGM機械手進行自動焊接;端墻板、車頭等小部件生產(chǎn)采用CLOOS、小型IGM機械手進行自動焊接。然而,隨著動車組產(chǎn)能的擴大和工藝布局的調(diào)整,單絲的IGM機械手由于生產(chǎn)效率較低,已被棄用。截止目前,高速動車組所有工業(yè)鋁型材車體大部件生產(chǎn)采用的都是雙槍雙絲的IGM機械手進行焊接;小部件生產(chǎn)采用的都是小型IGM機械手進行焊接;總組成自動焊接主要采用SMC專機和FOOKE專機兩種設(shè)備,其中,CRH5型動車組總組成焊接采用SMC專機,CRH380型動車組總組成焊接采用FOOKE專機。圖5是動車組側(cè)墻自動焊接。圖6是動車組端墻墻板自動焊接。自動MIG焊技術(shù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上的廣泛應(yīng)用,使得公司的焊接技術(shù)水平得以大幅度提高,生產(chǎn)線的制造能力也大大,從而保證了高速動車組工業(yè)鋁型材車體的產(chǎn)品質(zhì)量,為高鐵生產(chǎn)制造領(lǐng)域做出了突出貢獻。(3)攪拌摩擦焊技術(shù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上的應(yīng)用:攪拌摩擦焊是一種固相連接方法,焊接接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和小的焊接變形,焊接過程中不需要添加保護氣和焊絲,沒有熔化、煙塵、飛濺及弧光,是一種環(huán)保型的新型連接技術(shù)。實際情況也的確如此,在FSW技術(shù)問世后的短短幾年內(nèi),在焊接機理、適用材料、焊接設(shè)備以及工程化應(yīng)用方面均取得了很大的進展。高鐵車身地板攪拌摩擦焊:我公司從2008年初開始,就針對攪拌摩擦焊技術(shù)在工業(yè)鋁型材車體材料上開展試驗研究工作,經(jīng)過反復(fù)的試驗摸索獲得了一定的試驗結(jié)果后,于2010年7月開始在高速動車組車鉤座等關(guān)鍵部件上進行工藝試制。通過試驗團隊的不斷努力,此技術(shù)*終于2013年在高速動車組車鉤座上取得了實質(zhì)性的應(yīng)用,屆時使得產(chǎn)品實物質(zhì)量顯著提高,生產(chǎn)效率飛速,勞動強度大幅降低,獲得了公司上下的一致好評。鑒于該技術(shù)的優(yōu)越性,2014年在中國標準動車組項目研制過程中,攪拌摩擦焊在車體小部件上進行了大面積的應(yīng)用,并取得了良好的經(jīng)濟價值和社會效益,為高速動車組走出去奠定了豐富的技術(shù)基礎(chǔ)。圖7是小部件FSW設(shè)備。圖8是FSW焊接車鉤座。智能化焊接在動車組工業(yè)鋁型材車體上的建議(1)自動MIG焊接技術(shù)繼續(xù)在高速動車組工業(yè)鋁型材車體制造上應(yīng)用:由于自動MIG焊接技術(shù)現(xiàn)今比較成熟、穩(wěn)定,所以優(yōu)先建議其在平頂附件組焊、端墻合成組焊、KK組焊、FE組焊、車頭組焊及底架合成組焊等復(fù)雜工序繼續(xù)應(yīng)用。針對部件結(jié)構(gòu)和制造工藝特點,選擇合適的自動焊設(shè)備,如平頂附件組焊可以利用現(xiàn)有的IGM機械手進行自動焊接應(yīng)用研究,端墻組焊、KK組焊、車頭組焊等小部件工序可以引進機器人并利用變位機的多方向旋轉(zhuǎn)功能實現(xiàn)自動焊接應(yīng)用。相在不久的將來,在各專業(yè)技術(shù)專家的不斷努力下,我公司能夠成為真正意義上的智能化制造企業(yè)。(2)加快攪拌摩擦焊的應(yīng)用步伐:攪拌摩擦焊是將來高速動車組工業(yè)鋁型材車體焊接的發(fā)展方向,值得開展相關(guān)方面的研究和應(yīng)用。目前,攪拌摩擦焊在CRH380和CRH5型動車組兩個批量生產(chǎn)的項目上,僅在CRH380型動車組車鉤座和車鉤梁兩個小部件上有所應(yīng)用,建議應(yīng)向CRH380型動車組端墻板、平頂板和CRH5型動車組垂直墻、水平墻、前端墻等小部件上加快應(yīng)用的步伐。另外,也應(yīng)在工業(yè)鋁型材車體大部件(底架地板、側(cè)墻、車頂)上開展FSW基礎(chǔ)性的試驗研究,如開展型材結(jié)構(gòu)設(shè)計、工裝夾具開發(fā)、攪拌頭設(shè)計及焊接工藝試驗等工作,為將來的實際生產(chǎn)應(yīng)用積累豐富的試驗數(shù)據(jù),并打下堅實的實踐基礎(chǔ)。



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鋁灰的化學(xué)成分由于原料組成及工藝等不同,具有較明顯的差異性,主要由金屬鋁、氧化鋁及鹽熔劑等的混合物構(gòu)成。具體是:Al10%~30%,Al?O320%~40%,Si,Mg,F(xiàn)e氧化物7%~15%,K,Na,Ca,Mg氯化物和少量氟化物15%~30%。其中部分氧化物和氯化物附著于金屬鋁的表面。耐火材料屬資源型產(chǎn)業(yè),化學(xué)成分及類型多種多樣,具有容納各種原材料的空間。鋁灰的化學(xué)成分與耐火材料的主要原料鋁礬土相近,可以考慮直接或經(jīng)加工處理后成為耐火原料,為鋁灰的有效利用開辟一條新途徑,既保護環(huán)境,又降低耐火材料企業(yè)的生產(chǎn)成本,對企業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有一定幫助。鋁灰加入耐火材料配料中的應(yīng)用:1.1作為防爆劑:能改善不定形耐火材料襯體的透氣性,防止襯體在烘烤過程中由于產(chǎn)生的蒸氣壓過大而發(fā)生爆 裂的物質(zhì)稱為防爆劑,也稱為快干劑(可快速烘烤的添加劑)。不定形耐火材料的防爆劑有活性金屬鋁粉,鋁粉與H?O反應(yīng)生成Al(OH)?,并放出H?,在澆注料尚未凝固前,H?從澆注料逸出時會形成毛細排氣孔,從而提高其排氣性。王立旺[1]采用鋁灰替代鋁粉作防爆劑,用于鐵溝澆注料,其鋁灰的化學(xué)成分是:Al31.63%,Al?O?18.15%,AlN9.25%,MgO6.16%,SiO?12.21%,F(xiàn)e?O?7.27%,CaO2.23%,Na?O2.15%,K?O1.03%,TiO?2.04%,Cr?O?0.58%,其他7.33%。其中的Al,AlN能水化放出氣體。試驗得出鐵溝澆注料中加入w(鋁灰)4%,能很好地起到防爆作用,鋁灰加入過多,會出現(xiàn)鼓脹開裂,鋁灰還能促進鐵溝料硬化,縮短施工時間。1.2加入高爐出鐵口炮泥中:黃朝暉等人發(fā)明在高爐出鐵口炮泥中添加鋁灰0.4%~40%替代鋁質(zhì)和硅質(zhì)原料。其他原料是:工業(yè)級剛玉、碳化硅、中溫瀝青顆粒粉、蘇州土細粉、焦炭粉等,以焦油及改性瀝青和酚醛樹脂為結(jié)合劑,混合攪拌均勻,過真空練泥機擠出后,即得到炮泥。其性能穩(wěn)定,能滿足生產(chǎn)要求,并能降低生產(chǎn)成本。1.3代替煅燒鋁礬土:有人研究在澆注料、預(yù)制件和耐火粘土制品中加入鋁灰取代煅燒的鋁礬土,而鋁灰無需煅燒,可直接作原料,大約用量在5%。利用鋁灰加工配制耐火材料,眾所周知,原料是耐火材料的基礎(chǔ),高質(zhì)量的耐火原料才能生產(chǎn)好的產(chǎn)品。對耐火原料基本要求就是耐火性能,即耐火度1580℃以上的原材料才能作為耐火原料。鋁灰中除了Al?O?以外,還含有較多耐火性能較低的雜質(zhì)成分,因此,一般不能用鋁灰直接配制耐火材料,需要進一步加工處理,除去雜質(zhì),提高Al?O?含量,才能考慮用作耐火材料。以下就鋁灰加工處理方法作簡要介紹。2.1鋁灰的浮選法提純:劉瑞瓊等采用油酸鈉為捕收劑,當pH值固定在8.6左右,捕收劑用量為1000g/t時,浮選后鋁灰w(Al?O?)含量由原來43.14%提高到86.41%,回收率68.89%。可以替代鋁礬土冶煉氧化鋁基電熔材料。2.2制取α-Al?O?:α-Al?O?是剛玉等高級耐火材料的主要原料。用鋁灰提取的基本原理是:在400~600℃的溫度下,鋁灰中的金屬鋁、氧化鋁與NaOH和NaNO?反應(yīng)生成可溶于水的金屬鹽,并用水將其溶出,實現(xiàn)鋁與其他雜質(zhì)分離之后,使用晶種分解法處理含鋁溶液,*終得到α-Al?O?。得出的制備條件是:堿灰比(mNaOH/m鋁灰)1.3,鹽灰比(mNaNO?/m鋁灰)0.7,按比例要求配合,混合均勻,在500℃下熔煉,熔煉時間60min;用去離子水在60℃恒溫水溶中浸出熔煉產(chǎn)物,浸出時間30min,固液比1∶4,鋁浸出率*高達92.71%,浸出后抽濾,固液分離,浸出液經(jīng)過凈化,調(diào)整苛性比,晶種分解和煅燒獲得氧化鋁。謝剛等人采用加壓堿浸、波活化輔助的方法回收鋁灰中氧化鋁。首先將鋁灰破碎、篩分、水洗,與NaOH溶液按固液比1∶7混合攪拌均勻,然后在高壓釜內(nèi),于140℃,1.15MPa反應(yīng)6h,經(jīng)進一步固液分離、酸中和、水洗分離后,將產(chǎn)物置于輸出功率5W/g的波設(shè)備干燥活化7min,抽風(fēng)速度為30m/min,*終可得Al?O?產(chǎn)品。還有人通過王水浸取法及添加氧化釔制備高硬度γ-Al?O?。首先鋁灰在室溫下溶解在王水中,然后在pH為9~10的條件下沉淀,加入0~20%氧化釔粒子,經(jīng)壓實后于1550~1650℃煅燒可得高硬度γ-Al?O?。2.3制取納米氧化鋁:在剛玉耐火制品中引入α-Al?O?粉,降低燒結(jié)溫度,節(jié)約能源,提高其性能。例如:在用電熔剛玉(Al?O?99.5%)的配料中,加入4%~8%的α-Al?O?粉和1%~2%的α-Al?O?納米粉,制品的燒成溫度由1700~1800℃降至1400℃。劉曉紅等采用硫酸浸取鋁灰制備納米氧化鋁的工藝方法是:首先在80℃攪拌條件下,用硫酸溶液多次浸取鋁灰中的鋁離子,經(jīng)過濾分離得到硫酸鋁溶液,然后將碳酸氫銨溶液加入到硫酸鋁溶液中,在40℃條件下攪拌反應(yīng)60min,生成前驅(qū)體碳酸鋁銨沉淀和硫酸銨溶液,經(jīng)陳化,真空抽濾分離,硫酸鋁銨沉淀洗滌干燥后于1200℃煅燒1h,得到粒徑約70nm的α-Al?O?粉。2.4利用鋁灰冶煉棕剛玉:耐火材料用棕剛玉一般是用特級鋁礬土冶煉而成,Al?O?含量94.5%~97%,是中、耐火材料的主要原料,尤其不定形耐火材料用量較多。近年來,為了節(jié)能環(huán)保,降低生產(chǎn)成本,有人在研究用鋁灰冶煉棕剛玉,其中劉瑞瓊等[5]試驗的低溫冶煉制備棕剛玉的效果較好。其生產(chǎn)過程是:將1份鋁灰(小于0.10mm)放入2~5份90~100℃熱水中,浸泡6~10h,將水排出,并加入排出等質(zhì)量的90~100℃熱水浸泡2~14h,浸泡為放熱反應(yīng),不斷攪拌,保持水溫90~100℃,確保鋁灰不沉積,將浸泡后的鋁灰分離出來后用流動水漂洗,漂洗水流為3~6m/min,然后用真空過濾機過濾,再經(jīng)80~110℃烘干至水分低于20%,即完成預(yù)處理。在電弧爐中熔煉:在鋁灰中加入0.5%~4%的沉淀劑鐵屑,在爐中1700~1800℃冶煉6~8h,熔融還原鋁灰中的SiO?,F(xiàn)e?O?,TiO?等氧化物,冷卻后經(jīng)粉碎,磁選和篩分得到棕剛玉產(chǎn)品。其試用的鋁灰及棕剛玉產(chǎn)品的化學(xué)成分見表2。2.5合成Sialon粉:Sialon陶瓷是20世紀70年代后迅速發(fā)展起來的一類高溫結(jié)構(gòu)材料,Sialon材料以優(yōu)越的力學(xué)性能、熱學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,被認為是*有希望的高溫陶瓷材料之一。Sialon為Si?N4-AlN-Al2O?-SiO?系固溶體,采用純化學(xué)原料制備,成本高。李家鏡等[6]采用鋁灰、炭黑和粉煤灰為原料,用碳熱鋁熱復(fù)合還原氮化工藝制備Sialon粉體。試用鋁灰及粉煤灰的化學(xué)成分如表3。稱好料,進行球磨12h(用Si?N4球,無水乙醇為介質(zhì)),然后進行干燥、過篩、壓成圓片,再進行煅燒,自然冷卻后磨成粉,研究了原料組成、合成溫度對生成物相的影響。結(jié)果表明:在原料中當Si/Al為1(鋁灰為33%,粉煤灰為50%)時,加入17%炭黑,合成溫度1450℃,得到的主要物相為Si?Al?O?N(5β-Sialon,Z=3)和SiAl4O?N(415R)的產(chǎn)物;在Si/Al為1.5時,加入80%粉煤灰,1450℃可制備較純的Si?Al?O?N5粉。2.6制備鎂鋁尖晶石:鎂鋁尖晶石是重要的耐火原料,以它為顆粒,鎂砂為細粉,制備與剛玉配制鋼包用澆注料。李曉娜[7]以鋁灰、鋁礬土和電熔鎂砂為原料,鐵屑為沉淀劑,焦炭為還原劑,采用高溫電熔法合成富鋁鎂鋁尖晶石。試驗表明:加入鋁灰20%,40%,60%生產(chǎn)的鎂鋁尖晶石,其綜合指標超過鋁礬土基鎂鋁尖晶石的技術(shù)指標;加入40%鋁灰時,綜合指標*好,其含Al?O?82.48%,SiO?0.35%,MgO14.10%,CaO1.12%,F(xiàn)e?O?0.5%(質(zhì)量分數(shù))顯氣孔率0.9%,體積密度3.48g/cm3,耐火度>1800℃;鋁灰加入40%,60%生產(chǎn)的尖晶石中含有六鋁酸鈣(CA6)相。2.7制備TiN-Al?O?復(fù)相耐火原料:TiN-Al?O?復(fù)合材料具有優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性,耐磨性及力學(xué)性能,是一種優(yōu)異的耐火材料。劉海濤等[8]以金紅石和鋁灰為原料,以鋁灰中的金屬鋁為還原劑,采用鋁熱還原氮化法合成TiN-Al?O?復(fù)合粉體。試驗用鋁灰及金紅石的化學(xué)成分見表4。其原理是:根據(jù)反應(yīng)式6TiO?+8Al+3N?=6TiN+4Al?O?計算鋁灰和金紅石理論質(zhì)量比為16∶27。具體做法是:先稱好料,放入球磨機中,干磨12h,以40MPa壓力,干壓成型坯體,然后放入石墨坩堝,在流動氨氣中,600~1400℃,保溫5h煅燒。在1300℃煅燒的產(chǎn)品按理論用量合成的產(chǎn)物主要是TiN,α-Al?O?,少量倍長石和MgAl?O4。經(jīng)計算,TiN為30.4%,α-Al?O?為45.8%,隨鋁灰增加α-Al?O?增多,TiN減少,當鋁灰過量50%時,TiN為26.4%,α-Al?O?為55.0%。TiN-Al?O?復(fù)合材料的抗折強度達520.2MPa。2.8電熔莫來石:陳海等[9]利用鋁灰電熔莫來石。具體步驟是: 步是鋁灰預(yù)處理過程,首先在1100℃下煅燒鋁灰,使金屬鋁部分轉(zhuǎn)變?yōu)锳l?O?,然后將煅燒的鋁灰放入水槽中,加入鹽酸進行清洗,然后烘干;第二步是電熔,按鋁灰、鋁礬土與硅石的質(zhì)量分數(shù)比為:30%~80%:0~50%:10%~20%的范圍內(nèi),混合均勻后加入電弧爐中,熔煉,倒出,冷卻,破粉碎,分選,得到莫來石。利用鋁灰制取耐火材料結(jié)合劑3.1合成聚合氯化鋁:聚合氯化鋁又稱堿式氯化鋁,簡稱PAC,是介于AlCe?和Al(OH)?之間的水解產(chǎn)物,其化學(xué)通式為(Al(2OH)nCe6-n)m,其中m<10,n=1~5。聚合氯化鋁分為固體和液體兩種,固體通常為黃色或無色的樹脂狀產(chǎn)品,Al?O?含量40%~50%;液體呈無色,黃褐色或黑色,Al?O?含量10%以上。聚合氯化鋁可作為定型耐火制品、耐火可塑料、搗打料和澆注料結(jié)合劑,對堿化度和密度有一定要求,一般要求堿化度為46%~72%,密度為1.17~1.23g/cm3。謝英惠等[10]研究以鋁灰為原料制取聚合氯化鋁。其中中和法是將燒堿和鹽酸分別與鋁灰反應(yīng),產(chǎn)生鋁酸鈉和三氯化鋁,然后以合適的配比合成聚合氯化鋁。而酸溶法是將鋁灰和鹽酸反應(yīng)一次直接產(chǎn)出液體聚合氯化鋁。具體操作是:用水洗法除去水溶解的鹽類,處理后鋁灰Al?O?含量30%左右,然后將工業(yè)鹽酸與一定量水放入反應(yīng)器內(nèi),攪拌并用水浴加熱,稱取鋁灰逐步加入鹽酸溶液中,反應(yīng)放熱,反應(yīng)溫度96℃,時間6~12h,反應(yīng)結(jié)束加入一定水稀釋物料,試驗認為,鋁灰∶HCe∶水為3∶1∶3,反應(yīng)6~8h為宜,調(diào)節(jié)pH值為3.5~4.5,陳化15~24h,得到液體聚合氯化鋁產(chǎn)品。3.2制取硫酸鋁:將硫酸鋁溶于水中,可作為定型和不定型耐火材料的結(jié)合劑。由于硫酸鋁溶液呈酸性,因此主要用于酸性和中性耐火材料結(jié)合劑。康文通等[11]研究的以鋁灰為原料制備硫酸鋁的工藝流程是:鋁灰—加入硫酸和水進行反應(yīng)—過濾除去濾餅—濾液除去雜質(zhì)—濃縮—冷卻結(jié)晶—硫酸鋁產(chǎn)品。其中反應(yīng)時間3h,硫酸濃度30%,硫酸用量1.05(以硫酸實際用量與理論用量之比表示),pH值為3,收率達93.2%


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