[发明专利]一种光伏组件支架用铝合金型材的处理工艺

说明书

本发明属于化工材料领域，具体公开了一种光伏组件支架用铝合金型材的处理工艺。该工艺包括了合金原料的准备；合金各原料的熔融混合；铝液的精炼与除渣；铝液的浇注；铸件的酸洗；铸件的助镀；铸件表面的钝化处理。本发明针对现有的铝合金材料，通过加入Mn、Cu、Si、Mg、Ta等金属元素，通过合理的配方设计，有效提高了合金的强度，大幅度提高晶粒细化程度，对提升铝合金抗拉强度、延伸率、抗腐蚀性能、氧化膜成膜质量等综合性能方面效果显著。

技术领域

本发明属于化工材料领域，具体涉及一种光伏组件支架用铝合金型材的处理工艺。

背景技术

光伏支架是固定太阳能电池板的重要构件。目前我国普遍使用的光伏支架系统按结构的材料分，主要由混凝土支架、钢支架和铝合金支架三种。混凝土支架具有自重大，稳定性好的优点，但其安装条件较高；钢支架材料承载高，价格低，但不耐腐蚀，寿命短；铝合金具有质量轻、美观耐用的特点，常选用6061型铝合金材料，但该铝合金材料不适应用于酸、碱、盐环境以及沙漠盐碱地腐蚀性较强的区域。目前光伏太阳能电池板的发电设计要求是25年，而现有的铝合金光伏支架使用寿命远低于25年，频繁地维修或者更换，严重影响了光伏发电效率。

因此，如何制备出具有耐久性好、承受力高、使用寿命长的高性能铝合金光伏支架材料是本领域的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏组件支架用铝合金型材的处理工艺。

实现本发明目的而采用的技术方案为：一种光伏组件支架用铝合金型材的处理工艺，该制备工艺包括如下制备步骤：

1）以Al-Mn中间合金作为合金中的Mn元素的原料，以Mg-Ca中间合金作为合金中的Ca元素的原料，以Al-Cr中间合金作为合金中的Cr元素的原料，以Ta粉作为合金中的Ta元素的原料，以Si粉作为合金中的Si元素的原料，以Al-Mg中间合金作为合金中的Mg元素的原料，以铝锭作为合金中的Al元素的原料；

2）将铝锭表面清洗干净后进行加热熔炼，铝液温度控制在695℃；

3）将烘干后的Al-Mn中间合金、Mg-Ca中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Mg中间合金加入到铝液中，铝液升温至820℃后，将Ta粉和Si粉加入到铝液中，保温15分钟，保证合金原料全部熔化；

4）将铝液温度升至860℃时，开始加入精炼剂进行精炼，使夹杂物充分上浮或者下沉，然后进行除渣；

5）将精炼后的铝液温度降至720℃并保温15分钟用于进行浇注，制得铝合金铸件；

6）用丙酮对铝合金铸件的表面进行清洗，然后放置在管式置氢炉内，在真空条件下将炉内升温至720℃，保温15分钟后，充入氢气后保温3小时，最后冷却至室温完成充氢处理；

7）采用盐酸酸洗铝合金铸件，酸洗后用清水把铝合金铸件清洗干净；然后将铝合金铸件浸入含有氯化铵的助镀剂中，助镀时间控制在2分钟内，氯化铵的用量为浸泡铝合金铸件重量的1‰，助镀后清洗干净并将铸件浸入锌浴中，使铝合金铸件表面生成一合金化膜；

8）将表面含有合金化膜的铝合金铸件再进行钝化处理，即制得光伏组件支架用铝合金型材。

优选地，本发明所述的光伏组件支架用铝合金型材，按质量百分含量计，由如下组分及含量组成：Mn的含量为1～3%，Ca的含量为0.05～1%，Cr的含量为0.5～1.5%，Ta的含量为0.1～0.5%，Si的含量为0.1～0.5%，Mg的含量为0.1～1%，其余为铝以及不可避免的杂质。

作为本发明一优选实施方式，按质量百分含量计，由如下组分及含量组成：Mn的含量为2%，Ca的含量为0.1%，Cr的含量为1%，Ta的含量为0.25%，Si的含量为0.25%，Mg的含量为0.5%，其余为铝以及不可避免的杂质。