本发明涉及铝合金
技术领域：
，具体涉及一种铝合金门框。
背景技术：
：铝合金材料由于其比重小、耐久性好以及容易加工等特点，广泛应用在各种结构中。铝合金门框是将表面处理过的铝合金型材，经下料、打孔、铣槽、攻丝、制作等加工工艺面制作成的门框构件，再用连接件、密封材料和开闭五金配件一起组合装配而成。由于是直接采用铝合金制成，在使用时极容易被外物挂刮坏，造成铝合金门框表面损坏，外形不美观，使用寿命短。技术实现要素：本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种表面强度高，耐磨耐腐蚀的铝合金门框。为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：一种铝合金门框，包括铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的功能涂层，其特征在于，所述铝合金基材按照以下重量份配料：硅5-8份，镍6-10份，铬5-8份，铜1-2份，铁0.5-1份，锰1-2份，镁1-2份，锌1-2份，钛0.5-1份，钙≤200ppm，铅0-0.2份，镉0-0.05份，其余为铝；所述功能涂层包括顺丁橡胶20-50份，填充剂20-50份，塑化剂8-10份，偶联剂3-10份，所述填充剂按照以下质量百分比配料：氧化铝-二氧化钛复合材料30-60%，二氧化锰20-40%和二氧化硅10-40%；所述润滑剂为有机硅油，所述偶联剂为异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，所述塑化剂为二乙二醇二间甲基苯甲酸酯。进一步地，所述氧化铝-二氧化钛复合材料按以下质量百分比配料：二氧化钛7-20%，余量为氧化铝，所述二氧化硅为经过次磷酸钠浸泡后的多孔二氧化硅。进一步地，所述铝合金基材的制备方法包括以下步骤：a.将所述硅、镍、铬、铜、铁、锰、镁、锌、钛、钙、铅、镉和铝混合，在高温下熔炼6-8小时，得到铝合金溶液；b.将得到的铝合金溶液进行水平连铸，并清洗；c.连续挤压成型得铝合金基材半成品；d.对步骤c得到的铝合金基材进行二级时效热处理，得到所述铝合金基材成品。进一步地，所述步骤c中，挤压转速为6-10r/min，模具入口圆角半径为0.3-0.6mm。进一步地，所述二级时效处理的步骤如下：a.将所述铝合金基材半成品置于温度为100-120℃的环境下保温7-10h，然后逐渐冷却至室温；b.将所述铝合金基材半成品置于温度为180-220℃的环境下保温1-2h，然后逐渐冷却至室温。进一步地，所述冷却方式为空冷或水冷。进一步地，所述功能涂层的制备方法包括以下步骤：a.将所述氧化铝-二氧化钛复合材料、二氧化锰和二氧化硅混合，得到混合粉末，将混合粉末在100-200℃下加热1-4h；b.将密炼机的温度升至70-90℃，待温度达到后将所述顺丁橡胶投入密炼机中，进行密炼3-5min，再加入填充剂、塑化剂和偶联剂，保持70-90℃继续密炼2-5min，得到交联物；c.向搅拌机中加水，设定搅拌机的转速为150-200r/min，然后依次加入所述交联物和经步骤a处理的混合粉末，搅拌10-15min，得到混合浆液；d.通过等离子喷涂工艺将所述混合浆液喷涂在所述铝合金基材表面，形成所述功能涂层。进一步地，所述步骤d中，喷涂一层所述混合浆液后，待所述混合浆液冷却再喷涂另一层混合浆液。进一步地，所述等离子喷涂工艺的电流为500-580a，电压为62-68v，喷涂距离为100-120mm，送液速度为400-600g/min。本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明铝合金基材采用铝、镍、铬、硅等成分，强度高，机械性能优良；表面通过顺丁橡胶、填充剂、塑化剂和偶联剂制成的功能涂层进行防护，具有防刮、耐磨、耐腐蚀和不易损坏等特点，可以满足铝合金门框日渐增大的高端需求。铝合金基材的制备过程中，无需均匀化和预热处理，大大缩短铝合金的生产周期，降低能耗，工艺过程中浪费少，极大节省了生产成本。制成的铝合金基材具有合格的金相组织结构，具有优良的机械性能。功能涂层通过等离子喷涂工艺将混合浆液喷涂在铝合金基材表面，制备出厚度薄，与基材附着力高，同时具有较好耐磨耐腐蚀性能的涂层；其中的氧化铝-二氧化钛复合材料主要起分散、抗磨损和支撑作用。另外，将多孔二氧化硅在次磷酸钠中浸泡后，实现涂层的自修复功能。同时，实现了自动化喷涂，利于更好地控制涂层厚度和组织均匀性，保护门框表面不被损坏的同时，美化门框的外观，提高门框的使用寿命。通过实验检测可以看出，本发明提供的铝合金门框与现有的铝合金门框相比，晶粒细小均匀，具有较高的抗拉强度和韧性，此外还具有ea级的耐腐蚀性，表面硬度高，耐磨耐刮擦，极具市场潜力。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1一种铝合金门框，包括铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的功能涂层，其特征在于，铝合金基材按照以下重量份配料：硅5克，镍6克，铬5克，铜1克，铁0.5克，锰1克，镁1克，锌1克，钛0.5克，钙150ppm，其余为铝；功能涂层包括顺丁橡胶20克，填充剂20克，塑化剂8克，偶联剂3克，填充剂按照以下质量百分比配料：氧化铝-二氧化钛复合材料30%，二氧化锰20%和二氧化硅10%；润滑剂为有机硅油，偶联剂为异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，塑化剂为二乙二醇二间甲基苯甲酸酯。上述氧化铝-二氧化钛复合材料按以下质量百分比配料：二氧化钛7%，余量为氧化铝，二氧化硅为经过次磷酸钠浸泡后的多孔二氧化硅。上述铝合金基材的制备方法包括以下步骤：a.将硅、镍、铬、铜、铁、锰、镁、锌、钛、钙、铅、镉和铝混合，在高温下熔炼6-8小时，得到铝合金溶液；b.将得到的铝合金溶液进行水平连铸，并清洗；c.连续挤压成型得铝合金基材半成品；d.对步骤c得到的铝合金基材进行二级时效热处理，得到铝合金基材成品。上述步骤c中，挤压转速为6r/min，模具入口圆角半径为0.3mm。上述二级时效处理的步骤如下：a.将铝合金基材半成品置于温度为100℃的环境下保温4h，然后逐渐冷却至室温；b.将铝合金基材半成品置于温度为180℃的环境下保温2h，然后逐渐冷却至室温。上述冷却方式为空冷或水冷。上述功能涂层的制备方法包括以下步骤：a.将氧化铝-二氧化钛复合材料、二氧化锰和二氧化硅混合，得到混合粉末，将混合粉末在100℃下加热1h；b.将密炼机的温度升至70℃，待温度达到后将顺丁橡胶投入密炼机中，进行密炼3min，再加入填充剂、塑化剂和偶联剂，保持70℃继续密炼2min，得到交联物；c.向搅拌机中加水，设定搅拌机的转速为150r/min，然后依次加入交联物和经步骤a处理的混合粉末，搅拌10min，得到混合浆液；d.通过等离子喷涂工艺将混合浆液喷涂在铝合金基材表面，形成功能涂层。上述步骤d中，喷涂一层混合浆液后，待混合浆液冷却再喷涂另一层混合浆液。上述等离子喷涂工艺的电流为500a，电压为62v，喷涂距离为100mm，送液速度为400g/min。实施例2一种铝合金门框，包括铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的功能涂层，其特征在于，铝合金基材按照以下重量份配料：硅8克，镍10克，铬8克，铜2克，铁1克，锰2克，镁2克，锌2克，钛1克，钙200ppm，铅0.2克，镉0.05克，其余为铝；功能涂层包括顺丁橡胶50克，填充剂50克，塑化剂10克，偶联剂10克，填充剂按照以下质量百分比配料：氧化铝-二氧化钛复合材料60%，二氧化锰40%和二氧化硅40%；润滑剂为有机硅油，偶联剂为异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，塑化剂为二乙二醇二间甲基苯甲酸酯。上述氧化铝-二氧化钛复合材料按以下质量百分比配料：二氧化钛20%，余量为氧化铝，二氧化硅为经过次磷酸钠浸泡后的多孔二氧化硅。上述铝合金基材的制备方法包括以下步骤：a.将硅、镍、铬、铜、铁、锰、镁、锌、钛、钙、铅、镉和铝混合，在高温下熔炼6-8小时，得到铝合金溶液；b.将得到的铝合金溶液进行水平连铸，并清洗；c.连续挤压成型得铝合金基材半成品；d.对步骤c得到的铝合金基材进行二级时效热处理，得到铝合金基材成品。上述步骤c中，挤压转速为10r/min，模具入口圆角半径为0.6mm。上述二级时效处理的步骤如下：a.将铝合金基材半成品置于温度为120℃的环境下保温10h，然后逐渐冷却至室温；b.将铝合金基材半成品置于温度为220℃的环境下保温1h，然后逐渐冷却至室温。上述冷却方式为空冷或水冷。上述功能涂层的制备方法包括以下步骤：a.将氧化铝-二氧化钛复合材料、二氧化锰和二氧化硅混合，得到混合粉末，将混合粉末在200℃下加热1h；b.将密炼机的温度升至90℃，待温度达到后将顺丁橡胶投入密炼机中，进行密炼5min，再加入填充剂、塑化剂和偶联剂，保持90℃继续密炼5min，得到交联物；c.向搅拌机中加水，设定搅拌机的转速为200r/min，然后依次加入交联物和经步骤a处理的混合粉末，搅拌15min，得到混合浆液；d.通过等离子喷涂工艺将混合浆液喷涂在铝合金基材表面，形成功能涂层。上述步骤d中，喷涂一层混合浆液后，待混合浆液冷却再喷涂另一层混合浆液。上述等离子喷涂工艺的电流为580a，电压为68v，喷涂距离为120mm，送液速度为600g/min。实施例3一种铝合金门框，包括铝合金基材和涂覆在铝合金基材表面的功能涂层，其特征在于，铝合金基材按照以下重量份配料：硅7克，镍8克，铬6克，铜3克，铁0.8克，锰1.5克，镁1.5克，锌1.5克，钛0.8克，钙150ppm，铅0.1克，镉0.3克，其余为铝；功能涂层包括顺丁橡胶35克，填充剂35克，塑化剂9克，偶联剂7克，填充剂按照以下质量百分比配料：氧化铝-二氧化钛复合材料45%，二氧化锰30%和二氧化硅25%；润滑剂为有机硅油，偶联剂为异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，塑化剂为二乙二醇二间甲基苯甲酸酯。上述氧化铝-二氧化钛复合材料按以下质量百分比配料：二氧化钛14%，余量为氧化铝，二氧化硅为经过次磷酸钠浸泡后的多孔二氧化硅。上述铝合金基材的制备方法包括以下步骤：a.将硅、镍、铬、铜、铁、锰、镁、锌、钛、钙、铅、镉和铝混合，在高温下熔炼7小时，得到铝合金溶液；b.将得到的铝合金溶液进行水平连铸，并清洗；c.连续挤压成型得铝合金基材半成品；d.对步骤c得到的铝合金基材进行二级时效热处理，得到铝合金基材成品。上述步骤c中，挤压转速为8r/min，模具入口圆角半径为0.5mm。上述二级时效处理的步骤如下：a.将铝合金基材半成品置于温度为110℃的环境下保温8h，然后逐渐冷却至室温；b.将铝合金基材半成品置于温度为200℃的环境下保温1.5h，然后逐渐冷却至室温。上述冷却方式为空冷或水冷。上述功能涂层的制备方法包括以下步骤：a.将氧化铝-二氧化钛复合材料、二氧化锰和二氧化硅混合，得到混合粉末，将混合粉末在150℃下加热3h；b.将密炼机的温度升至80℃，待温度达到后将顺丁橡胶投入密炼机中，进行密炼4min，再加入填充剂、塑化剂和偶联剂，保持80℃继续密炼3min，得到交联物；c.向搅拌机中加水，设定搅拌机的转速为180r/min，然后依次加入交联物和经步骤a处理的混合粉末，搅拌13min，得到混合浆液；d.通过等离子喷涂工艺将混合浆液喷涂在铝合金基材表面，形成功能涂层。上述步骤d中，喷涂一层混合浆液后，待混合浆液冷却再喷涂另一层混合浆液。上述等离子喷涂工艺的电流为540a，电压为65v，喷涂距离为110mm，送液速度为500g/min。实施例4使用实施例1-3和现有的铝合金门框进行指标测评，结果如表1所示：抗拉强度（n/mm2)耐腐蚀性平均晶粒尺寸（mm）维氏硬度（hv，kg/mm2）实施例1550ea0.02630实施例2548ea0.02632实施例3557ea0.02641现有铝合金门框393ec0.05487表1其中，耐腐蚀性按国标gb／t6892-2006规定，表面出现微小的疱疤、裂纹、薄片或粉末，仅带有轻微分离的现象(ea)级为合格；表面出现明显分层，并穿入进金属的现象(eb-ed)级为不合格。从测评结果可以看出，本发明提供的铝合金门框与现有的铝合金门框相比，晶粒细小均匀，具有较高的抗拉强度和韧性，此外还具有ea级的耐腐蚀性，表面硬度高，耐磨耐刮擦，极具市场潜力。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12