本发明涉及一种铝合金复合材料的制备方法，特别涉及一种电子产品外观件用铝合金复合材料的制备方法。
背景技术：
铝合金材料由于具有质量轻、强度高、散热性良好、表面氧化处理色泽亮丽美观等优点，正逐渐替代钢材和塑料成为手机、平板电脑、笔记本电脑等3c电子产品外观结构件的首选材质。3c电子产品外观件用铝合金主要有5系、6系、7系三大系列。其中，5系铝合金阳极氧化效果好，但硬度较低，对产品的保护效果有限；7系铝合金强度硬度最高，可为电子产品的结构强度提供充分的保证，但该系铝合金一直存在阳极氧化困难、阳极良率较低的通病，使其应用受到了很大的限制；相比之下，6系铝合金虽然强度仅是适中，但其具有很好的表面阳极氧化效果，已广泛用于3c电子产品外观件中。
6系铝合金，如6063、6061合金，是制造电子产品外观件的主要材料。6063铝合金具有较好的阳极氧化性能，但其强度较低；6061铝合金的强度比6063铝合金的高，但材料的阳极氧化效果比6063铝合金的略差。铝合金材料的强度和阳极氧化性能受合金成分的影响，即高强度需要通过高合金化来实现，但高合金化却会恶化阳极氧化效果。同时现已公开的专利申请文件(专利公开号cn108396209a)中公开了一种铝合金复合材料，该铝合金复合材料由6系和7系铝合金制得，虽然所得的铝合金复合材料强度和阳极氧化效果得到提高，但是由于6系铝合金与7系铝合金的热处理工艺差异较大，需同时兼顾两种不同金属的热处理工艺，因而材料仍然存在表面硬度低、易刮伤等缺点。目前，随着电子产品的不断发展，现有技术制备的6系铝合金材料的性能越来越难以满足高强和阳极氧化性能的要求。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电子产品外观件用铝合金复合材料制备方法，采用低合金化、阳极氧化性能优异的6系铝合金(6063或6463合金)与强度较高的6系铝合金(6013或6082合金)进行轧制复合，使材料获得优异的阳极氧化效果，并且具有较高的强度和硬度。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种电子产品外观件用铝合金复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)芯层合金和包覆层合金板材制备：分别制备出芯层合金板材和包覆层合金板材；
(2)表面处理：将步骤(1)所得的芯层合金板材和包覆层合金板材分别进行表面处理；
(3)焊接固定：将步骤(2)表面处理后的芯层合金板材和包覆层合金板材按照包覆层/芯层的组合方式进行焊接固定；
(4)预热、热轧：将步骤(3)焊接好的合金板料进行预热，加热温度为430～500℃，保温3～15小时，加热完成后进行热轧复合，制得厚度为5～10mm的复合卷材；
(5)冷轧：将步骤(4)得到的热轧复合卷材进行冷轧，冷轧制得厚度为0.6～4.0mm的复合卷材；
(6)固溶淬火：将步骤(5)冷轧所得的复合卷材进行固溶淬火；
(7)时效：将步骤(6)淬火后的复合卷材进行时效处理，得到铝合金复合材料成品。
优选的是，步骤(1)中所述芯层合金和包覆层合金均为6系铝合金，所述芯层合金的抗拉强度大于包覆层合金的抗拉强度。
优选的是，步骤(1)中所述的芯层合金为6013或6082合金，所述的包覆层合金为6063或6463合金。
优选的是，步骤(1)中所述的芯层合金和包覆层合金板材是通过熔炼、除气、过滤、浇铸、均匀化退火、锯切、铣面步骤制得。
优选的是，步骤(1)中所述芯层合金板材占复合材料总厚度比例的78％～94％，包覆层合金板材占复合材料总厚度比例的6％～22％。
优选的是，步骤(6)中所述固溶温度为530～580℃，速度为8～50m/min。
优选的是，步骤(7)中所述时效温度为150～190℃，保温时间为6～18小时。
本发明采用低合金化、阳极氧化性能优异的6系铝合金(6063或6463合金)与强度较高的6系铝合金(6013或6082合金)进行轧制复合制备电子产品外观件用铝合金复合材料产品，与现有技术制备的单一6系铝合金材料相比，本发明产品兼具了高强度、硬度以及优异阳极氧化效果，是制造电子产品外观件的理想材料。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种电子产品外观件用铝合金复合材料，包括芯层合金层和包覆层合金层，芯层合金为6013合金，包覆层合金为6063合金；所述电子产品外观件用铝合金复合材料的制备方法，操作步骤如下：
(1)芯层合金和包覆层合金板材制备：按设计的芯层和包覆层合金成分进行配料，经熔炼、除气、过滤、浇铸后分别得到厚度为580mm的芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭，然后将芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭分别进行均匀化退火、锯切、铣面得到厚度为275mm的芯层合金板材和厚度为31mm的包覆层合金板材，芯层合金板材占厚度比例90％，包覆层合金板材占厚度比例10％；
(2)表面处理：将步骤(1)得到的芯层合金板和包覆层合金板材分别进行表面处理。表面处理指将芯层合金板材和包覆层合金板材的待焊接接触面的油污、铝屑等清洗干净；
(3)焊接固定：将表面处理后的芯层合金板和包覆层合金板材按照包覆层/芯层的组合方式进行焊接固定；
(4)预热、热轧：将步骤(3)焊接好的合金板料放入加热炉进行预热，加热温度为470℃，保温5小时，加热完成后出炉进入轧机进行热轧复合，热轧终轧温度为320℃，制得厚度为10mm的复合卷材；
(5)冷轧：将(4)得到热轧复合卷材进行冷轧，冷轧至厚度为1.2mm的复合卷材；
(6)固溶淬火：将冷轧复合卷材在气垫炉进行固溶淬火，固溶温度为565℃，速度为50m/min；
(7)时效：将淬火后的复合卷材进行时效处理，时效温度为165℃，保温时间为10小时，得到铝合金复合材料成品。
实施例2
一种电子产品外观件用铝合金复合材料，包括芯层合金层和包覆层合金层，芯层合金为6013合金，包覆层合金为6463合金；所述电子产品外观件用铝合金复合材料的制备方法，操作步骤如下：
(1)芯层合金和包覆层合金板材制备：按设计的芯层和包覆层合金成分进行配料，经熔炼、除气、过滤、浇铸后分别得到厚度为580mm的芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭，然后将芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭分别进行均匀化退火、锯切、铣面得到厚度为275mm的芯层合金板材和厚度为78mm的包覆层合金板材，芯层合金板材占厚度比例78％，包覆层合金板材占厚度比例22％；
(2)表面处理：将步骤(1)得到的芯层合金板和包覆层合金板材分别进行表面处理。表面处理指将芯层合金板材和包覆层合金板材的待焊接接触面的油污、铝屑等清洗干净；
(3)焊接固定：将表面处理后的芯层合金板和包覆层合金板材按照包覆层/芯层的组合方式进行焊接固定；
(4)预热、热轧：将步骤(3)焊接好的合金板料放入加热炉进行预热，加热温度为500℃，保温3小时，加热完成后出炉进入轧机进行热轧复合，热轧终轧温度为330℃，制得厚度为10mm的复合卷材；
(5)冷轧：将(4)得到热轧复合卷材进行冷轧，冷轧至厚度为4.0mm的复合卷材；
(6)固溶淬火：将冷轧复合卷材在气垫炉进行固溶淬火，固溶温度为580℃，速度为30m/min；
(7)时效：将淬火后的复合卷材进行时效处理，时效温度为190℃，保温时间为6小时，得到铝合金复合材料成品。
实施例3
一种电子产品外观件用铝合金复合材料，包括芯层合金层和包覆层合金层，芯层合金为6082合金，包覆层合金为6063合金；所述电子产品外观件用铝合金复合材料的制备方法，操作步骤如下：
(1)芯层合金和包覆层合金板材制备：按设计的芯层和包覆层合金成分进行配料，经熔炼、除气、过滤、浇铸后分别得到厚度为580mm的芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭，然后将芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭分别进行均匀化退火、锯切、铣面得到厚度为275mm的芯层合金板材和厚度为18mm的包覆层合金板材，芯层合金板材占厚度比例94％，包覆层合金板材占厚度比例6％；
(2)表面处理：将步骤(1)得到的芯层合金板和包覆层合金板材分别进行表面处理。表面处理指将芯层合金板材和包覆层合金板材的待焊接接触面的油污、铝屑等清洗干净；
(3)焊接固定：将表面处理后的芯层合金板和包覆层合金板材按照包覆层/芯层的组合方式进行焊接固定；
(4)预热、热轧：将步骤(3)焊接好的合金板料放入加热炉进行预热，加热温度为430℃，保温15小时，加热完成后出炉进入轧机进行热轧复合，热轧终轧温度为285℃，制得厚度为5mm的复合卷材；
(5)冷轧：将(4)得到热轧复合卷材进行冷轧，冷轧至厚度为0.6mm的复合卷材；
(6)固溶淬火：将冷轧复合卷材在气垫炉进行固溶淬火，固溶温度为530℃，速度为8m/min；
(7)时效：将淬火后的复合卷材进行时效处理，时效温度为150℃，保温时间为18小时，得到铝合金复合材料成品。
实施例4
一种电子产品外观件用铝合金复合材料，包括芯层合金层和包覆层合金层，芯层合金为6082合金，包覆层合金为6463合金；所述电子产品外观件用铝合金复合材料的制备方法，操作步骤如下：
(1)芯层合金和包覆层合金板材制备：按设计的芯层和包覆层合金成分进行配料，经熔炼、除气、过滤、浇铸后分别得到厚度为580mm的芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭，然后将芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭分别进行均匀化退火、锯切、铣面得到厚度为275mm的芯层合金板材和厚度为49mm的包覆层合金板材，芯层合金板材占厚度比例85％，包覆层合金板材占厚度比例15％；
(2)表面处理：将步骤(1)得到的芯层合金板和包覆层合金板材分别进行表面处理。表面处理指将芯层合金板材和包覆层合金板材的待焊接接触面的油污、铝屑等清洗干净；
(3)焊接固定：将表面处理后的芯层合金板和包覆层合金板材按照包覆层/芯层的组合方式进行焊接固定；
(4)预热、热轧：将步骤(3)焊接好的合金板料放入加热炉进行预热，加热温度为450℃，保温6小时，加热完成后出炉进入轧机进行热轧复合，热轧终轧温度为295℃，制得厚度为10mm的复合卷材；
(5)冷轧：将(4)得到热轧复合卷材进行冷轧，冷轧至厚度为2.0mm的复合卷材；
(6)固溶淬火：将冷轧复合卷材在气垫炉进行固溶淬火，固溶温度为550℃，速度为20m/min；
(7)时效：将淬火后的复合卷材进行时效处理，时效温度为170℃，保温时间为10小时，得到铝合金复合材料成品。
比较例1
一种由6系和7系铝合金制得的铝合金复合材料，包括芯层合金和包覆层合金，芯层合金为高强度的7系铝合金，芯层合金中各元素的质量百分比为si0.20％，fe0.25％，cu1.5％，mn0.08％，mg2.6％，cr0.22％，zn5.6％，ti0.03％，余量为al和不可避免的元素；包覆层合金为阳极氧化效果优异的6系铝合金，包覆层合金中各元素的质量百分比为si0.45％，fe0.08％，cu0.07％，mn0.02％，mg0.75％，cr0.02％，zn0.03％，ti0.03％，，余量为al和不可避免的元素。所述由6系和7系铝合金制得的铝合金复合材料，操作步骤如下：
(1)芯层合金和包覆层合金板材制备：将上述配比好的芯层合金和包覆层合金的原料分别通过熔炼、铸造后分别得到厚度为580mm的芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭，然后将芯层合金铸锭和包覆层合金铸锭分别进行均匀化退火、锯切、铣面得到厚度为275mm的芯层合金板材和厚度为49mm的包覆层合金板材，芯层合金板材占厚度比例85％，包覆层合金板材占厚度比例15％；
(2)表面处理：将步骤(1)中所得的芯层合金板材和包覆层合金板材分别进行表面处理，即将芯层合金板材和包覆层合金板材的待焊接接触面的油污、铝屑等清洗干净；
(3)焊接固定：将步骤(2)中表面处理后的芯层合金板材和包覆层合金板材按照包覆层/芯层的组合方式通过焊接进行固定；
(4)预热、热轧：将步骤(3)焊接好的合金板料放入加热炉进行预热，加热温度为450℃，保温5小时，加热完成后出炉进入轧机进行热轧复合，制得厚度为10mm的复合卷材；
(5)冷轧：将(4)得到热轧复合卷材进行冷轧，冷轧至厚度为2.0mm的复合卷材；
(6)固溶淬火：将冷轧复合卷材在气垫炉进行固溶淬火，固溶温度为480℃，速度为15m/min；
(7)时效：将淬火后的复合卷材进行时效处理，时效温度为120℃，保温时间为24小时，得到铝合金复合材料成品。
将实施例1-4和比较例1制备的的铝合金复合材料进行性能测试，测试结果如表1所示。
由上表可见，本发明方法制备的铝合金复合材料与6063铝合金相比，具有显著的强度优势，且阳极氧化效果与6063铝合金一致；与6061铝合金相比，虽然硬度略低，但强度和阳极氧化效果均优于6061铝合金；比较例1所得的铝合金复合材料虽强度很高，但该材料表面硬度较低，在后续制程中材料表面易刮伤。
综上所述，采用本发明制备的铝合金复合材料可获得优异的阳极氧化效果，并且具有较高的强度和硬度，是制造高端电子产品外观件的理想材料。