本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強度抗氧化鋁合金復(fù)合門加工工藝。

背景技術(shù)：

鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鋁合金結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的材料研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進了鋁合金材料技術(shù)的發(fā)展，同時也拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金材料正成為研究的熱點之一。

復(fù)合門顧名思義，是由兩種或兩種以上主要材料做成的門。復(fù)合門的通用結(jié)構(gòu)是內(nèi)框架+門芯+飾面板，根據(jù)各部件的材質(zhì)、做法決定各種性能、檔次、價格。

純鋁的密度小(ρ＝2.7g/cm3)，大約是鐵的1/3，熔點低(660℃)，鋁是面心立方結(jié)構(gòu)，故具有很高的塑性(δ:32～40％，ψ:70～90％)，易于加工，可制成各種型材、板材，抗腐蝕性能好，但是純鋁的強度很低，退火狀態(tài)σb值約為8kgf/mm2，作為復(fù)合門使用存在強度低、潮濕環(huán)境中易氧化缺陷，需要對鋁合金材料及其加工方法作進一步改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高強度抗氧化鋁合金復(fù)合門加工工藝。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種高強度抗氧化鋁合金復(fù)合門加工工藝，包括以下步驟：

(1)分別稱取組成復(fù)合門門芯的原料并將其熔化成形，得復(fù)合門門芯；

(2)將復(fù)合門門芯放入裝有電解液的電解池中進行預(yù)電解處理；

(3)將電解處理后的復(fù)合門門芯烘干；

(4)在烘干后的復(fù)合門門芯外表面電鍍第一過渡層；

(5)在第一過渡層上通過氣相沉積方式沉積第二過渡層；

(6)在第二過渡層上通過氣相沉積方式沉積外涂層，得所述復(fù)合門。

所述步驟(1)中復(fù)合門門芯包括以下重量份的原料：

碳0.22％-0.25％，鋅0.04％-0.06％，鋰0.08％-0.10％，硅0.03％-0.05％，錳0.08％-0.12％，硫0.01％-0.03％，鎳0.03％-0.06％，鈦0.04％-0.08％，鈷0.05％-0.09％，釩0.05％-0.07％，銅0.02％-0.05％，余量為鋁。

所述步驟(2)中電解液為氯化鈉和檸檬酸鈉混合溶液。

所述步驟(2)中預(yù)電解處理時分為兩個階段，在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2升至3a，結(jié)束后斷開電源，切換電流流向，再次在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2a升至3a，重復(fù)切換電流流向2～3次。

所述步驟(4)中第一過渡層為氧化鋁層。

所述步驟(5)中第二過渡層為低溫氮化鎵層。

所述低溫氮化鎵層是在400-500℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述氧化鋁層上。

所述低溫氮化鎵層中摻雜有鎂原子，通過在低溫氮化鎵層中摻雜鎂原子可進一步減少第二過渡層與外涂層之間的應(yīng)力。

所述步驟(6)中外涂層為氮化鎵層。

所述氮化鎵層是在1100-1200℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述低溫氮化鎵層上。

本發(fā)明的有益效果為：在復(fù)合門門芯外表面電鍍第一過渡層前進行預(yù)電鍍處理，能夠有效的去除殘存在門芯外表面的各種金屬離子并對門芯表面進行離子化處理，使得電鍍時第一過渡層更易附著在門芯表面，得到的第一過渡層表面平整、質(zhì)量高；通過氣相沉積的方式沉積第二過渡層和外涂層，能夠更為精確的對厚度進行控制，同時得到的第二過渡層和外涂層質(zhì)地緊密，空氣不易穿透外涂層與門芯接觸；本發(fā)明提供的加工工藝，方法簡單，制得的復(fù)合門強度高，抗氧化性能好，經(jīng)久耐用。

具體實施方式

為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合實施例，進一步闡述本發(fā)明。

實施例1

一種高強度抗氧化鋁合金復(fù)合門加工工藝，包括以下步驟：

(1)分別稱取組成復(fù)合門門芯的原料并將其熔化成形，得復(fù)合門門芯；

(2)將復(fù)合門門芯放入裝有電解液的電解池中進行預(yù)電解處理；

(3)將電解處理后的復(fù)合門門芯烘干；

(4)在烘干后的復(fù)合門門芯外表面電鍍第一過渡層；

(5)在第一過渡層上通過氣相沉積方式沉積第二過渡層；

(6)在第二過渡層上通過氣相沉積方式沉積外涂層，得所述復(fù)合門。

所述步驟(1)中復(fù)合門門芯包括以下重量份的原料：

碳0.22％，鋅0.04％，鋰0.08％，硅0.03％，錳0.08％，硫0.01％，鎳0.03％，鈦0.04％，鈷0.05％，釩0.05％，銅0.02％，余量為鋁。

所述步驟(2)中電解液為氯化鈉和檸檬酸鈉混合溶液。

所述步驟(2)中預(yù)電解處理時分為兩個階段，在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2升至3a，結(jié)束后斷開電源，切換電流流向，再次在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2a升至3a，重復(fù)切換電流流向2～3次。

所述步驟(4)中第一過渡層為氧化鋁層。

所述步驟(5)中第二過渡層為低溫氮化鎵層。

所述低溫氮化鎵層是在400-500℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述氧化鋁層上。

所述低溫氮化鎵層中摻雜有鎂原子，通過在低溫氮化鎵層中摻雜鎂原子可進一步減少第二過渡層與外涂層之間的應(yīng)力。

所述步驟(6)中外涂層為氮化鎵層。

所述氮化鎵層是在1100-1200℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述低溫氮化鎵層上。

所述第一過渡層、第二過渡層、外涂層厚度比為1:1：2～3。

所述第一過渡層、第二過渡層、外涂層厚度分別為0.1mm、0.1mm、0.25mm。

實施例2

一種高強度抗氧化鋁合金復(fù)合門加工工藝，包括以下步驟：

(1)分別稱取組成復(fù)合門門芯的原料并將其熔化成形，得復(fù)合門門芯；

(2)將復(fù)合門門芯放入裝有電解液的電解池中進行預(yù)電解處理；

(3)將電解處理后的復(fù)合門門芯烘干；

(4)在烘干后的復(fù)合門門芯外表面電鍍第一過渡層；

(5)在第一過渡層上通過氣相沉積方式沉積第二過渡層；

(6)在第二過渡層上通過氣相沉積方式沉積外涂層，得所述復(fù)合門。

所述步驟(1)中復(fù)合門門芯包括以下重量份的原料：

碳0.23％，鋅0.05％，鋰0.09％，硅0.04％，錳0.10％，硫0.02％，鎳0.04％，鈦0.06％，鈷0.07％，釩0.06％，銅0.03％，余量為鋁。

所述步驟(2)中電解液為氯化鈉和檸檬酸鈉混合溶液。

所述步驟(2)中預(yù)電解處理時分為兩個階段，在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2升至3a，結(jié)束后斷開電源，切換電流流向，再次在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2a升至3a，重復(fù)切換電流流向2～3次。

所述步驟(4)中第一過渡層為氧化鋁層。

所述步驟(5)中第二過渡層為低溫氮化鎵層。

所述低溫氮化鎵層是在400-500℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述氧化鋁層上。

所述低溫氮化鎵層中摻雜有鎂原子，通過在低溫氮化鎵層中摻雜鎂原子可進一步減少第二過渡層與外涂層之間的應(yīng)力。

所述步驟(6)中外涂層為氮化鎵層。

所述氮化鎵層是在1100-1200℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述低溫氮化鎵層上。

所述第一過渡層、第二過渡層、外涂層厚度比為1:1：2～3。

所述第一過渡層、第二過渡層、外涂層厚度分別為0.1mm、0.1mm、0.25mm。

實施例3

一種高強度抗氧化鋁合金復(fù)合門加工工藝，包括以下步驟：

(1)分別稱取組成復(fù)合門門芯的原料并將其熔化成形，得復(fù)合門門芯；

(2)將復(fù)合門門芯放入裝有電解液的電解池中進行預(yù)電解處理；

(3)將電解處理后的復(fù)合門門芯烘干；

(4)在烘干后的復(fù)合門門芯外表面電鍍第一過渡層；

(5)在第一過渡層上通過氣相沉積方式沉積第二過渡層；

(6)在第二過渡層上通過氣相沉積方式沉積外涂層，得所述復(fù)合門。

所述步驟(1)中復(fù)合門門芯包括以下重量份的原料：

碳0.25％，鋅0.06％，鋰0.10％，硅0.05％，錳0.12％，硫0.03％，鎳0.06％，鈦0.08％，鈷0.09％，釩0.07％，銅0.05％，余量為鋁。

所述步驟(2)中電解液為氯化鈉和檸檬酸鈉混合溶液。

所述步驟(2)中預(yù)電解處理時分為兩個階段，在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2升至3a，結(jié)束后斷開電源，切換電流流向，再次在10min內(nèi)使電源電壓從1kv升至2kv，電流同步從2a升至3a，重復(fù)切換電流流向2～3次。

所述步驟(4)中第一過渡層為氧化鋁層。

所述步驟(5)中第二過渡層為低溫氮化鎵層。

所述低溫氮化鎵層是在400-500℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述氧化鋁層上。

所述低溫氮化鎵層中摻雜有鎂原子，通過在低溫氮化鎵層中摻雜鎂原子可進一步減少第二過渡層與外涂層之間的應(yīng)力。

所述步驟(6)中外涂層為氮化鎵層。

所述氮化鎵層是在1100-1200℃下通過氣相沉積蒸鍍在所述低溫氮化鎵層上。

所述第一過渡層、第二過渡層、外涂層厚度比為1:1：2～3。

所述第一過渡層、第二過渡層、外涂層厚度分別為0.1mm、0.1mm、0.25mm。

通過在門芯上添加少量碳、鋅、鋰、硅、錳、硫、鎳等微量元素并控制各元素含量增加門芯的強度，克服了純鋁易折斷缺陷；直接在鋁合金表面蒸鍍外涂層由于不同種金屬原子晶格失配，存在應(yīng)力較大導(dǎo)致外涂層附著力差，容易起泡現(xiàn)象，本發(fā)明通過在門芯外表面依次蒸鍍第一過渡層、第二過渡層，所述第一過渡層、第二過渡層優(yōu)選為氧化鋁層、低溫氮化鎵層，通過第一過渡層、第二過渡層使得外涂層能夠很好的與鋁合金外表面兼容從而發(fā)揮外涂層的抗氧化作用，防止鋁合金門芯在空氣中被氧化；本發(fā)明提供的鋁合金復(fù)合門強度高、不易折斷，抗氧化性能好，適于長期使用。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。