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編者按：電池板框架及其支撐結(jié)構(gòu)的支柱、拉桿、支承腿等，都可以用目前最經(jīng)濟(jì)耐用的鋁合金材料擠壓制造，是鋁合金材料應(yīng)用的新市場(chǎng)，并已全球推行應(yīng)用。采用半連續(xù)直接水冷鑄造方法。直接水冷方法的冷卻強(qiáng)度大，冷卻速度快，使鑄造組織細(xì)化，增加組織的致密度，進(jìn)而提高鑄錠的力學(xué)性能和熱處理效果。

1.前言

太陽(yáng)能是一種新型的取之不盡的無(wú)污染綠色能源，是我國(guó)確定重點(diǎn)發(fā)展的七大新興產(chǎn)業(yè)之一，其電池板框架及其支撐結(jié)構(gòu)的支柱、拉桿、支承腿等，都可以用目前最經(jīng)濟(jì)耐用的鋁合金材料擠壓制造，是鋁合金材料應(yīng)用的新市場(chǎng)，并已全球推行應(yīng)用。下面簡(jiǎn)要介紹太陽(yáng)能光伏鋁型材制造過(guò)程生產(chǎn)工藝技術(shù)與關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，以供參考。

2.優(yōu)化鋁型材擠壓模具設(shè)計(jì)與制造

擠壓模具是保證太陽(yáng)能光伏鋁型材產(chǎn)品形狀、尺寸精度的重要工具。擠壓模具的設(shè)計(jì)與制造品質(zhì)是實(shí)現(xiàn)擠壓生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、高效、低成本的重要保證。因此要生產(chǎn)制造出高精密光伏鋁合金型材，必需優(yōu)化擠壓模具設(shè)計(jì)與制造。

2.1采用先進(jìn)擠壓模具制造設(shè)備

高精度先進(jìn)的擠壓模具加工設(shè)備是保證金屬擠壓模具合格的前提條件。因此生產(chǎn)光伏鋁合金型材應(yīng)采用先進(jìn)的模具加工設(shè)備，如CNC、慢走絲線切割、三軸加工中心、電火花加工中心等來(lái)提高模具的加工精度和性能。

2.2合理布置模孔

為了保證光伏鋁型材良好的對(duì)稱性，提高生產(chǎn)效率和成品率，?？椎牟贾帽仨氉袷刂行膶?duì)稱原則，采用多模孔對(duì)稱布置。設(shè)計(jì)模具過(guò)程，盡量將橋位設(shè)計(jì)在型材的非裝飾面上，以避免缺陷外露。

2.3優(yōu)化擠壓模具設(shè)計(jì)工作帶

工作帶是穩(wěn)定制品尺寸和保證制品表面質(zhì)量的部分。設(shè)計(jì)模具工作帶長(zhǎng)度時(shí)，要盡量減少落差，在長(zhǎng)度變化上要平緩，并采用阻礙角和促流角來(lái)降低金屬流速，達(dá)到金屬流動(dòng)均勻和改善型材表面質(zhì)量的目的。

3.化學(xué)成分控制

采用6063鋁合金材料進(jìn)行生產(chǎn)，其化學(xué)成分控制如表1所示。

實(shí)踐表明，采用6063鋁合金已成為生產(chǎn)高精密光伏鋁合金型材的重要選擇。6063鋁合金屬Al-Mg-Si系可熱處理強(qiáng)化鋁合金，合金強(qiáng)化相為Mg2Si，有良好的擠壓性能和低的淬火敏感性，高溫塑性好，淬火溫度范圍寬，臨界淬火速度小。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3190中規(guī)定的6063鋁合金成分范圍內(nèi)，對(duì)化學(xué)成分的取值不同，會(huì)得到不同的材質(zhì)特性，當(dāng)化學(xué)成分的范圍很大時(shí)，其性能差異會(huì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，以致型材的綜合性能會(huì)難于控制。為了保證光伏鋁合金型材的精密度，必

須嚴(yán)格按照企業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)確定合金的化學(xué)成分。

4.熔煉、鑄造和鑄錠均勻化的工藝

4.1熔煉、精煉工藝

用旋轉(zhuǎn)式蓄熱熔煉爐熔煉，熔煉溫度720-760℃。在720℃以上溫度時(shí)采用高純氮?dú)獯等刖珶拕┚珶?5min，精煉劑用量為熔體重量的0.08%，精煉后電磁攪拌15min，鋁液靜置20-30min。取樣檢驗(yàn)嚴(yán)格控制鋁合金溶液的化學(xué)成分，使材料達(dá)到所要求的力學(xué)性能。

4.2鑄造工藝

采用半連續(xù)直接水冷鑄造方法。直接水冷方法的冷卻強(qiáng)度大，冷卻速度快，使鑄造組織細(xì)化，增加組織的致密度，進(jìn)而提高鑄錠的力學(xué)性能和熱處理效果?？刂畦T造溫度710-730℃，鑄造速度50-70mm/min，冷卻水壓0.1-0.3MPa。為了減少熱裂紋傾向，改善合金的化學(xué)組成，采用在線添加鋁鈦硼絲，添加速度為1700-2000mm/min。

4.3鑄棒組織的均勻化處理

為了減少和消除鑄錠的晶內(nèi)偏析，改善其化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的不均勻性，對(duì)鋁合金鑄棒進(jìn)行均勻化處理。控制的技術(shù)條件是將鑄棒加熱到540-550℃，保溫8-10h，出爐強(qiáng)風(fēng)冷卻和水霧冷卻。均勻化退火后宜加快冷卻，以保證陽(yáng)極氧化著色后色澤的均勻性。

5.擠壓和時(shí)效工序的工藝技術(shù)條件控制

6063鋁合金型材的擠壓、在線淬火和時(shí)效的工藝技術(shù)條件，采取控制鑄棒加熱溫度：440-480℃;模具加熱溫度：450-480℃，模具加熱時(shí)間小于5h;擠壓筒加熱溫度460-500℃;擠壓速度：12-18m/min;出料口溫度510-550℃;冷卻方式為在線風(fēng)冷或水霧冷卻;擠壓型材在線淬火后進(jìn)行時(shí)效處理：控制溫度為200±5℃，保溫時(shí)間：3h。6063鋁合金的固溶處理與擠壓過(guò)程相結(jié)合，可以避免晶粒長(zhǎng)大，提高型材產(chǎn)品的物理機(jī)械性能。

原標(biāo)題：太陽(yáng)能用鋁型材的生產(chǎn)工藝與技術(shù)