本发明涉及一种铝合金型材及其加工方法，属于物理化学方法技术领域。
背景技术：
太阳能资源在我国分布相当广泛，具有利用太阳能的良好条件，特别是在西部高原地区，沙漠、沙化和潜在沙化的土地接近250万km2，属于太阳能资源富集区；在城市建筑中，我国现有大约400亿平方米的建筑面积，屋顶面积达40亿平方米，加上南立面大约50亿平方米的可利用面积。
太阳能光伏发电在未来世界能源结构中占据着最重要的地位，成为未来世界能源的主体。到2030年可再生能源在总能源结构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10%以上；2040年可再生能源占总能耗50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到本世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60%以上，显示出光伏发电的重要战略地位。
铝合金型材是太阳能电池板的重要边框材料，按目前制作水平，大概每150W消耗铝型材约3.2kg，按此推算，2007年我国太阳能电池产量为1088 MWp的情况下，所需铝型材的量即达25500吨。如果我国现有建筑中有20％安装太阳电池，其安装量就可达100GWp，所需铝型材的量即超过200万吨；如果在西北内陆地区和青藏高原，即使利用这些地区的1%荒漠进行太阳能发电，在现有的技术条件下，即可安装25亿千瓦的太阳能发电站，如果有一半采用太阳能光伏发电系统，所需铝型材将达到2500万吨。太阳能电池的寿命目前大致为10年，则每年用于更新的铝型材量也有250万吨。可以想象，这将是一个多么广大的铝材市场。
铝合金型材也是太阳能热水器的主要集热材料和托架材料之一，与目前同时采用的其他材料相比较，彩钢板价格相对较高，镀锌板的防腐性能、装饰性能较差，不锈钢的色彩较单一；而经电泳涂漆后的铝合金托架则具有适宜的性价比，较高的强度，鲜艳的色彩，优异的耐蚀、抗潮湿性能，不怕水泥、灰浆、酸雨、盐雾腐蚀，因而受到国内外众多太阳能热水器生产厂家的青睐。
而目前为止，因6063合金具有优越的挤压加工性和挤压淬火性能，可高速大批量生产形状复杂的型材，生产成本低廉，因此国内外太阳能电池板均采用6063铝合金型材作边框材料，但正由于该合金本身的特点和在挤压时采用风冷淬火，冷却速度受到限制，加之采用高温时效硬化工艺，使其晶界两侧形成无析出区(PFZ)，导致材料的机械性能不足和三次加工性能（弯曲、冲压加工、韧性）变坏，耐蚀性降低，给太阳能电池板的加工和使用带来不便。
但不同地域对型材的要求不同，如在西北内陆地区和青藏高原荒漠地区则要求型材必须具有更优异的抗风压性能，而在东南沿海地区的建筑上则要求有更优异的耐蚀性能；同时，目前太阳能光伏发电的成本还比较高，尚不能够满足推广应用的需求。
基于此，做出本申请。
技术实现要素：
针对现有太阳能型材所存在的上述缺陷，本申请提供一种低能耗、耐污蚀、抗风压性能好的铝合金型材表面预处理方法。
为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：
一种铝合金型材表面预处理方法，包括配料、熔炼铸造、均匀化处理、挤压、淬火、氧化处理和电泳处理，所述的配料中，各成分的质量百分比为硅（Si）0.2-0.6%、铁（Fe）0.15-0.25%、锰（Mn）0.1-0.2%、钇(Y)0.1-0.2%、镁（Mg）0.40-0.9%、铜（Cu) 0.1%、铬(Cr)0.1%、锌（Zn）0.1%、钛（Ti）0.1%，其他金属物质占总比例0.15%，铝（Al）96.2-97.2%。
进一步的，作为优选：
所述的均匀化处理550-560℃保温5-8小时。
所述的镁含量为0.04～0.60%。Mg是易燃金属，熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差，但不能放得太宽，以免合金性能失控。
所述的合金中Si含量Si%=(Si基+Si过)%，其中，硅过剩量控制在0.09%～0.13%。
所述的Mg/Si控制在1.18～1.32之间。铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，其中，Mg和Si成强化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏；Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。
Mg2Si的量一经确定，Mg含量可按下式计算：Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73。而Si的含量必须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子质量之比为Mg/Si=1.73，所以基本Si量为Si基=Mg/1.73。
但实际操作中，合金中的Fe、Mn等杂质元素抢夺了Si，例如Fe可以与Si形成ALFeSi化合物。而本申请中，合金中具有过剩的Si，这些过生的硅不仅可以补充Si的损失，还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是Mg2Si和过剩Si贡献之和。当合金中Fe含量偏高时，Si还能降低Fe的不利影响。但是由于Si会降低合金的塑性和耐蚀性，所以Si过剩应有合理的控制，当过剩Si量选择在0.09%～0.13%范围内时，各方影响最佳匹配，合金效果是比较好的。
当Mg的范围确定后，Si的控制范围可用Mg/Si比来确定。Si过为0．09%～0．13%，所以Mg/Si应控制在1．18～1．32之间。
本申请在6063铝合金基础上，对主成分镁和硅含量的优化，采用硅过剩的含量，并在合金中引入少量锰元素和稀土元素，形成尺寸0.1微米级以下的弥散相，降低或消除无析出区，抑制合金的再结晶和晶粒长大，使滑移带均匀扩展，减少晶界处的应力集中，从而提高合金的延伸率和韧性、合金的机械性能以及三次加工性能和耐蚀性，达到降低无析出区的宽度或消除无析出区的目的，所制备的合金具有高强韧、高耐蚀和低能耗的特点。
Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并主要形成三种形态：（1）弥散相β”：固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大；(2)过渡相β’：是β”由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大；(3)沉淀相β：是由β’相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。其中，当其处于β”弥散相状态的时侯，将β相变成β”相的过程就是强化Mg2Si的过程，反之则是软化Mg2Si过程。
铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而增大。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但Mg2Si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。
在合金成分构成中，杂质Fe会消耗一定量的硅，其含量要进行严格控制，若Fe含量过高，会使挤压力增大，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，颜色灰暗而无光泽，Fe还降低合金的塑性和耐蚀性，本申请将Fe含量控制在0.15%～0.25%范围内是比较理想的。
同时，本申请还提供了一种采用上述所述加工方法获得的铝合金型材，其特征在于，所述的合金有如下质量百分比的各组分构成：硅0.2-0.6%、铁0.15-0.25%、锰0.1-0.2%、0.1-0.2%、镁0.40-0.9%、铜 0.1%、铬0.1%、锌0.1%、钛0.1%，其他金属物质占总比例0.15%，铝96.2-97.2%。
其中，所述的Mg/Si控制在1.18～1.32。
本申请的有益效果归纳如下：
（1）本申请通过对合金化学成分的优化设计，采用硅过剩的含量，并在合金中引入少量锰元素和稀土元素，形成尺寸0.1微米级以下的弥散相，降低或消除无析出区，抑制合金的再结晶和晶粒长大，使滑移带均匀扩展，减少晶界处的应力集中，并配以合金热处理和表面处理工艺，达到高强韧、高耐蚀、低能耗的效果。
（2）对新合金6164铸棒的均匀化处理工艺进行研究，以期得到适应6164合金相关热处理的最佳工艺制度；在满足组织和最终性能要求的前提下，达到节能降耗的目的。
（3）在添加新元素的基础上，既能消除合金中呈针状存在的含铁相，又能从根本上提高合金接受阳极化的能力，从而取消单独的费时耗能的均匀化处理过程，也能提高氧化膜的生成速度，达到节能降耗并提高生产效率的目的。
具体实施方式
本实施例一种铝合金型材，有如下质量百分比的各组成构成：硅（Si）0.2-0.6%、铁（Fe）0.15-0.25%、锰（Mn）0.1-0.2%、钇(Y)0.1-0.2%、镁（Mg）0.40-0.9%、铜（Cu) 0.1%、铬(Cr)0.1%、锌（Zn）0.1%、钛（Ti）0.1%，其他金属物质占总比例0.15%，铝（Al）96.2-97.2%，硅过剩量控制在0.09%～0.13%。
其加工流程为配料→熔炼铸造→均匀化处理→挤压→淬火→时效处理→氧化处理→电泳处理，均匀化处理555℃保温6小时。
Mg是易燃金属，熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差，但不能放得太宽，以免合金性能失控。合金中Si含量Si%=(Si基+Si过)%。铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，其中，Mg和Si成强化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏；Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。
Mg2Si的量一经确定，Mg含量可按下式计算：Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73。而Si的含量必须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子质量之比为Mg/Si=1.73，所以基本Si量为Si基=Mg/1.73。
但实际操作中，合金中的Fe、Mn等杂质元素抢夺了Si，例如Fe可以与Si形成ALFeSi化合物。而本申请中，合金中具有过剩的Si，这些过生的硅不仅可以补充Si的损失，还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是Mg2Si和过剩Si贡献之和。当合金中Fe含量偏高时，Si还能降低Fe的不利影响。但是由于Si会降低合金的塑性和耐蚀性，所以Si过剩应有合理的控制，当过剩Si量选择在0.09%～0.13%范围内时，各方影响最佳匹配，合金效果是比较好的。
当Mg的范围确定后，Si的量控制范围可用Mg/Si比来确定。Si过为0．09%～0．13%，所以Mg/Si应控制在1.18～1.32之间。
本申请在6063铝合金基础上，对主成分镁和硅含量的优化，采用硅过剩的含量，并在合金中引入少量锰元素和稀土元素，形成尺寸0.1微米级以下的弥散相，降低或消除无析出区，抑制合金的再结晶和晶粒长大，使滑移带均匀扩展，减少晶界处的应力集中，从而提高合金的延伸率和韧性、合金的机械性能以及三次加工性能和耐蚀性，达到降低无析出区的宽度或消除无析出区的目的，所制备的合金具有高强韧、高耐蚀和低能耗的特点。
Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并主要形成三种形态：（1）弥散相β”：固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大；(2)过渡相β’：是β”由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大；(3)沉淀相β：是由β’相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。其中，当其处于β”弥散相状态的时侯，将β相变成β”相的过程就是强化Mg2Si的过程，反之则是软化Mg2Si过程。
铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而增大。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但Mg2Si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。
在合金成分构成中，杂质Fe会消耗一定量的硅，其含量要进行严格控制，若Fe含量过高，会使挤压力增大，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，颜色灰暗而无光泽，Fe还降低合金的塑性和耐蚀性，本申请将Fe含量控制在0.15%～0.25%范围内是比较理想的。
以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。