本发明涉及铝合金型材技术领域，尤其涉及一种高耐候性铝合金型材及其生产工艺。
背景技术：
由于铝合金型材结构强度大，重量轻、制作方便等特点，已成为目前一种广为使用的结构及装饰性材料，但由于铝合金基材一金属铝为主，其化学性质活泼，存在这易于氧化等问题，也导致了铝合金型材存在着易磨损、氧化变色等不足，导致铝合金型材耐候性能较差，因此目前在铝合金型材生产中，往往采用通过对铝合金型材进行表面处理的方法来克服以上不足，目前常用的表面处理方法有：阳极氧化、静电喷涂、电泳涂漆及氟碳喷涂等几种，这些方法虽然一定程度上可以改善铝合金型材易磨损、氧化变色等问题，但同时也存在着诸多不足，当表面涂层受损后，由于铝合金型材材质未发生变化，因此其易磨损及易氧化等不足依然十分明显。
因此，目前急需研发一种新的高耐候性铝合金型材。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高耐候性铝合金型材及其生产工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种高耐候性铝合金型材，包括以下重量份数的原料：铝79.2-90.6份，铜0.5-1份，锰0.5-1份，镁1.2-4份，锌0.2-0.7份，硅1-2份，钛1-2份，铁1-2份，锆0.3-0.8份，钨3-6份，铋0.1-0.3份，锑0.3-0.5份，铼0.3-0.5份。
作为本发明的优选方式之一，包括以下重量份数的原料：铝85.05份，铜0.75份，锰0.75份，镁2.5份，锌0.45份，硅1.5份，钛1.5份，铁1.5份，锆0.5份，钨4.5份，铋0.2份，锑0.4份，铼0.4份。
作为本发明的优选方式之一，包括以下重量份数的原料：铝87.65份，铜0.6份，锰0.6份，镁2份，锌0.3份，硅1.2份，钛1.2份，铁1.2份，锆0.4份，钨4份，铋0.15份，锑0.35份，铼0.35份。
作为本发明的优选方式之一，包括以下重量份数的原料：铝82.55份，铜0.8份，锰0.8份，镁3份，锌0.6份，硅1.8份，钛1.8份，铁1.8份，锆0.7份，钨5份，铋0.25份，锑0.45份，铼0.45份。
一种生产上述高耐候性铝合金型材的工艺，包括如下步骤：
(1)配料及熔炼：分别称取上述重量份数的原料进行配料，再将各原料加入熔炼炉内，升温至炉料开始软化下塌时，向熔液表面撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，保持熔炼炉内温度为700-750℃，高温熔炼5-7h，得到铝合金熔液；
(2)铸造：将得到的铝合金熔液铸造成铸棒，切断成短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭；
(3)退火：将得到的铝合金铸锭进行均匀化退火21-24h；
(4)两步法热处理：将铝合金铸锭进行双级加热，将铝合金铸锭加热至300-350℃保温1-1.5h，风冷后，继续加热到450-500℃保温2.5-3.5h，得到处理后的铝合金铸锭；
(5)挤压：将热处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压得到铝合金型材；
(6)时效：对铝合金型材进行一级时效处理，温度为430-500℃、时间50-120min，然后将其水冷至室温后，再进行二级时效热处理，温度为150-200℃、时间2-12h，再空冷至室温得到时效型材；
(7)冷处理：将时效后的铝合金型材重新固溶淬火后15-25min内，置于液氮中进行冷处理，其中，冷处理温度为(-200)-(-185)℃，保温时间为15-45min；
(8)氧化处理：将型材放入硫酸溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(1)中，覆盖剂由下列重量份的覆盖剂原料混合而成：碳酸钠9份，氯化钾4份，玻璃粉5份，刚玉粉6份，萤石粉8份，椰壳炭粉3份，氮化铝6份，镁砂粉5份，莫来石粉8份，凹凸棒土4份。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中，将得到的铝合金熔液在温度为700-720℃，铸造速度为70-85mm/min的条件下铸造成为铸棒，切断成长度为500-600mm的短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(3)中，将得到的铝合金铸锭在退火温度为460-475℃的条件下进行均匀化退火21-24h。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(5)中，先将模具预热到温度为300-320℃，将热处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压，挤压温度为450-480℃，挤压力为320-330kn，得到铝合金型材。
作为本发明的优选方式之一，所述步骤(8)中，将型材放入为150g/l的硫酸溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜的平均厚度为3-5μm。
本发明相比现有技术的优点在于：通过对各合金元素按一定比例进行添加调整配比，从而提高铝合金型材的耐候性，最终获得一种高耐候性的铝合金型材；此外，该铝合金型材的生产工艺简单、周期短、效率高，适于规模化生产。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例的一种高耐候性铝合金型材，包括以下重量份数的原料：铝90.6份，铜0.5份，锰0.5份，镁1.2份，锌0.2份，硅1份，钛1份，铁1份，锆0.3份，钨3份，铋0.1份，锑0.3份，铼0.3份。
实施例2
本实施例的一种高耐候性铝合金型材，包括以下重量份数的原料：铝79.2份，铜1份，锰1份，镁4份，锌0.7份，硅2份，钛2份，铁2份，锆0.8份，钨6份，铋0.3份，锑0.5份，铼0.5份。
实施例3
本实施例的一种高耐候性铝合金型材，包括以下重量份数的原料：铝85.05份，铜0.75份，锰0.75份，镁2.5份，锌0.45份，硅1.5份，钛1.5份，铁1.5份，锆0.5份，钨4.5份，铋0.2份，锑0.4份，铼0.4份。
实施例4
本实施例的一种高耐候性铝合金型材，包括以下重量份数的原料：铝87.65份，铜0.6份，锰0.6份，镁2份，锌0.3份，硅1.2份，钛1.2份，铁1.2份，锆0.4份，钨4份，铋0.15份，锑0.35份，铼0.35份。
实施例5
本实施例的一种高耐候性铝合金型材，包括以下重量份数的原料：铝82.55份，铜0.8份，锰0.8份，镁3份，锌0.6份，硅1.8份，钛1.8份，铁1.8份，锆0.7份，钨5份，铋0.25份，锑0.45份，铼0.45份。
实施例6
本实施例的一种高耐候性铝合金型材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)配料及熔炼：分别称取上述实施例中重量份数的原料进行配料，再将各原料加入熔炼炉内，升温至炉料开始软化下塌时，向熔液表面撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，保持熔炼炉内温度为700℃，高温熔炼5h，得到铝合金熔液；其中，覆盖剂由下列重量份的覆盖剂原料混合而成：碳酸钠9份，氯化钾4份，玻璃粉5份，刚玉粉6份，萤石粉8份，椰壳炭粉3份，氮化铝6份，镁砂粉5份，莫来石粉8份，凹凸棒土4份；
(2)铸造：将得到的铝合金熔液在温度为700℃，铸造速度为70mm/min的条件下铸造成为铸棒，切断成长度为500mm的短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭。
(3)退火：将得到的铝合金铸锭在退火温度为460℃的条件下进行均匀化退火21h；
(4)两步法热处理：将铝合金铸锭进行双级加热，将铝合金铸锭加热至300℃保温1h，风冷后，继续加热到450℃保温2.5h，得到处理后的铝合金铸锭；
(5)挤压：先将模具预热到温度为300℃，将热处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压，挤压温度为450℃，挤压力为320kn，得到铝合金型材；
(6)时效：对铝合金型材进行一级时效处理，温度为430℃、时间50min，然后将其水冷至室温后，再进行二级时效热处理，温度为150℃、时间2h，再空冷至室温得到时效型材；
(7)冷处理：将时效后的铝合金型材重新固溶淬火后15min内，置于液氮中进行冷处理，其中，冷处理温度为-200℃，保温时间为15min；
(8)氧化处理：将型材放入为150g/l的硫酸溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜，氧化膜的平均厚度为3μm。
实施例7
本实施例的一种高耐候性铝合金型材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)配料及熔炼：分别称取上述实施例中重量份数的原料进行配料，再将各原料加入熔炼炉内，升温至炉料开始软化下塌时，向熔液表面撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，保持熔炼炉内温度为750℃，高温熔炼7h，得到铝合金熔液；其中，覆盖剂由下列重量份的覆盖剂原料混合而成：碳酸钠9份，氯化钾4份，玻璃粉5份，刚玉粉6份，萤石粉8份，椰壳炭粉3份，氮化铝6份，镁砂粉5份，莫来石粉8份，凹凸棒土4份；
(2)铸造：将得到的铝合金熔液在温度为720℃，铸造速度为85mm/min的条件下铸造成为铸棒，切断成长度为600mm的短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭。
(3)退火：将得到的铝合金铸锭在退火温度为475℃的条件下进行均匀化退火24h；
(4)两步法热处理：将铝合金铸锭进行双级加热，将铝合金铸锭加热至350℃保温1.5h，风冷后，继续加热到500℃保温3.5h，得到处理后的铝合金铸锭；
(5)挤压：先将模具预热到温度为320℃，将热处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压，挤压温度为480℃，挤压力为330kn，得到铝合金型材；
(6)时效：对铝合金型材进行一级时效处理，温度为500℃、时间120min，然后将其水冷至室温后，再进行二级时效热处理，温度为200℃、时间12h，再空冷至室温得到时效型材；
(7)冷处理：将时效后的铝合金型材重新固溶淬火后25min内，置于液氮中进行冷处理，其中，冷处理温度为-185℃，保温时间为45min；
(8)氧化处理：将型材放入为150g/l的硫酸溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜，氧化膜的平均厚度为5μm。
实施例8
本实施例的一种高耐候性铝合金型材的生产工艺，包括如下步骤：
(1)配料及熔炼：分别称取上述实施例中重量份数的原料进行配料，再将各原料加入熔炼炉内，升温至炉料开始软化下塌时，向熔液表面撒上一层覆盖剂覆盖，当炉料完全熔化后，扒出表面浮渣，保持熔炼炉内温度为720℃，高温熔炼6h，得到铝合金熔液；其中，覆盖剂由下列重量份的覆盖剂原料混合而成：碳酸钠9份，氯化钾4份，玻璃粉5份，刚玉粉6份，萤石粉8份，椰壳炭粉3份，氮化铝6份，镁砂粉5份，莫来石粉8份，凹凸棒土4份；
(2)铸造：将得到的铝合金熔液在温度为710℃，铸造速度为80mm/min的条件下铸造成为铸棒，切断成长度为550mm的短棒，去掉其表面的氧化皮，得到铝合金铸锭。
(3)退火：将得到的铝合金铸锭在退火温度为470℃的条件下进行均匀化退火22h；
(4)两步法热处理：将铝合金铸锭进行双级加热，将铝合金铸锭加热至325℃保温1.2h，风冷后，继续加热到480℃保温3h，得到处理后的铝合金铸锭；
(5)挤压：先将模具预热到温度为310℃，将热处理后的铝合金铸锭经过铝合金型材模具挤压，挤压温度为470℃，挤压力为325kn，得到铝合金型材；
(6)时效：对铝合金型材进行一级时效处理，温度为460℃、时间85min，然后将其水冷至室温后，再进行二级时效热处理，温度为175℃、时间7h，再空冷至室温得到时效型材；
(7)冷处理：将时效后的铝合金型材重新固溶淬火后20min内，置于液氮中进行冷处理，其中，冷处理温度为-190℃，保温时间为30min；
(8)氧化处理：将型材放入为150g/l的硫酸溶液中，以铝型材为阳极，纯铝板为阴极，生产氧化膜，氧化膜的平均厚度为4μm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。