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從使用要求談鋁合金建筑型材標準及產品檢驗

來源:中鋁網　作者:* 　日期:2009-11-5
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　　我國鋁合金建筑型材生產實行許可證制度，執行的標準已由推薦性標準轉化為強制性標準GB5237.1～6-2004《鋁合金建筑型材》。標準中規定了型材外形尺寸、化學成分、室溫力學性能、表面質量、陽極氧化和電解著色質量，封孔質量、膜厚、耐磨性以及耐蝕性等檢測項目和技術要求。本文從使用要求的角度就陽極氧化型材和電泳涂漆型材談談對GB5237.1～3-2004的一些理解。

　　陽極氧化膜

　　1. 氧化膜厚度

　　從使用的角度說，耐蝕性能是很重要的指標，氧化膜厚度特別是氧化膜的最小局部厚度對耐蝕性能起著舉足輕重的作用。因此，也必須對氧化膜的最小局部膜厚進行規定。GB5237.2-2004中陽極氧化膜厚度按氧化膜的最小平均膜厚分成AA10 、AA15、AA20、AA25四個級別，即氧化膜的最小平均膜厚分別為10μm、15μm、20μm、25μm，同時對氧化膜的最小局部膜厚也進行了規定，規定任何時候都不允許氧化膜的最小局部膜厚低于最小平均膜厚的80%，即氧化膜的最小局部膜厚分別為8μm、12μm、16μm、20μm。標準規定：合同中沒注膜厚級別的一律按AA10級供貨。

　　幾種測定膜厚方法中，渦流法因其設備簡單，操作方便而被生產廠家普遍采用，但其也有測量結果不夠穩定、重現性差、對氧化膜的連續性無法測定等不足。對于帶有仲裁性質的質檢中心（所、站）的檢驗，如果只使用渦流法測定氧化膜厚度是不恰當的，應該使用橫截面顯微法。

　　2. 封孔質量

　　封孔就是在鋁型材陽極氧化之后進行水合封孔處理，將氧化膜的多孔質層封閉，減少氧化膜中的孔隙及吸附能力，從而提高氧化膜的耐蝕、防污和電絕緣性能，從根本上保證鋁型材使用時的表面質量。

　　我國測定封孔質量的方法有4種：磷鉻酸浸漬重量損失法（GB/T14952.2-94)、酸浸后重量損失法(GB/T14952.1-94)、導納法GB11110-89)、酸處理后的染色斑點法(GB8753-88）。其中的導納法僅適用于未經著色，只經蒸汽或熱水封孔的氧化膜。仲裁方法為磷鉻酸浸漬重量損失法和酸浸后重量損失法。

　　3.外觀和顏色

　　鋁型材標準規定：色澤應符合供需雙方協商確定的實物標樣。型材表面不允許有腐蝕斑點、電灼傷、黑斑、氧化膜脫落等缺陷存在；非裝飾面上允許有輕微的著色不均（不均度由供需雙方協商）；允許距型材端頭80mm內局部無膜。型材色差測試方法應參照GB8013的有關規定，由供需雙方協商確定。

　　目前，我國檢測外觀、顏色、色差的方法是目視觀察法。從雙方同意的某一距離去觀察，光線從背后照射，在有效表面上應沒有肉眼可觀察到的缺陷。

　　4. 耐蝕性、耐磨性及耐紫外線輻射性

　　陽極氧化膜的耐蝕性直接影響到鋁型材的使用壽命、外觀質量及力學性能等指標，與合金化學成分、氧化膜厚度、封孔質量及使用環境等有關；陽極氧化膜的耐磨性則與氧化膜的使用壽命有很大的關系，耐磨性好則在加工、使用過程中氧化膜不易損壞；耐曬度及耐紫外線輻射性這兩項指標是評定外觀顏色的牢固程度，保證鋁型材在使用過程中不易發生顏色變化從而影響外觀質量的重要指標；氧化膜的連續性也是影響氧化膜外觀和壽命的重要指標。

　　電泳涂漆復合膜

　　電泳復合膜是原基材表面陽極氧化外理后再經電泳涂漆而形成的具有耐蝕性、耐候性和耐磨性的膜。國標GB5237.3-2004把復合膜分為A、B兩個級別，并規定了A、B級的陽極氧化膜、漆膜、復合膜厚度要求。氧化膜和漆膜的質量要求是保證型材使用壽命的重要指標。

　　只有把表層的漆膜除去裸露出氧化膜后才能方便地測量氧膜厚度，要除去表層的漆膜可使用化學方法和物理方法，但化學方法很可能會傷及氧化膜，所以建議最好是使用物理方法。因為氧化膜和漆膜的硬度不同，所以給我們使用物理方法除去漆膜提供了依據，只要找到硬度高于漆膜而又低于氧化膜硬度的物品就可以很方便除去漆膜，測量氧化膜了。

　　表面質量

　　表面質量分為允許缺陷和不允許缺陷。不允許的缺陷指裂紋、起皮、腐蝕和氣泡。型材表面上允許有不超過一定深度的輕微的壓坑、碰傷、擦傷和劃傷存在，允許有不超過一定深度的由模具造成的縱向擠壓痕存在。允許的輕微缺陷是指在距樣品至少3米處，用正常視力目視時看不見的缺陷。雖然輕微缺陷和縱向擠壓痕規定了定量深度，但目前還沒有統一的檢測方法，只能靠檢驗人員的經驗和判斷來進行測定，總的一條原則是：“不允許有影響使用的有害缺陷存在。”這也是通常國際標準和發達國家標準對表面質量的一般最低要求。至于什么樣的缺陷不屬于“影響使用的有害缺陷”，一般理解就是由用戶認可允許存在的缺陷，這應由供需雙方以協議方式確認。但雙方有爭議時檢驗人員的經驗和判斷是非常重要的。

　　室溫力學性能

　　室溫力學性能包括抗拉強度、規定非比例伸長應力、伸長率和維氏硬度4項。GB5237.1-2004規定：型材取樣部位的厚度小于1.2mm時，不測定伸長率。硬度和拉伸試驗只做其中一項，仲裁試驗為拉伸試驗。根據這一規定，生產廠家在生產現場可以使用硬度鉗等工具測量硬度進行生產監控，但帶有仲裁性質的檢驗只能做拉伸試驗。

　　需要指出的是，標準規定拉伸試驗要求是強制性的，不僅要作抗拉強度和伸長率，還要進行規定非比例伸長應力Rp0.2的測試。Rp0.2 是指在拉伸狀態下，試樣標距部分的非比例伸長量達到規定的原始標距0.2%時，其對應的拉伸應力值。此方法不僅操作簡便而且與國際接軌。

　　外形尺寸

　　鋁合金建筑型材作為建筑鋁合金門窗主要原材料，它的尺寸精度是非常重要的指標之一，它直接影響到鋁合金門窗的尺寸精度和安裝質量。鋁型材外形尺寸包括的內容有：橫截面尺寸、型材的角度、型材的平面間隙、型材的曲面間隙、型材的彎曲度、型材的扭擰度、圓角半徑、型材的長度、型材端頭的切斜度、型材端頭允許變形度等10項。在這10項當中，以橫截面尺寸、型材的平面間隙、型材的彎曲度、型材的扭擰度等4項最為重要，應該是必檢項目。

　　化學成分

　　鋁合金建筑型材使用的主要是6063鋁合金，這是一種強度較高、綜合性能適宜、熱加工后表面光潔，易于氧化著色的Al-Mg-Si系熱處理可強化合金。6063合金的良好性能主要是由其化學成分決定的。按照GB/T3190-1996《變形鋁及鋁合金化學成分》，6063化學成分包括Al、Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti 9個元素。Mg、Si是6063合金的主要強化相形成元素，Fe、Cu、Mn、Cr、Zn、Ti等對合金形成良好的內部組織結構和良好氧化膜質量的形成也極為重要。檢驗化學成分時，Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti等元素的含量都應檢驗，余量為鋁的含量，只檢驗Si、Fe、Mg3個元素和直接檢驗鋁含量都是不合適的。

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