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从使用要求谈铝合金建筑型材标准及产品检验

来源:中铝网　作者:* 　日期:2009-11-5
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　　我国铝合金建筑型材生产实行许可证制度，执行的标准已由推荐性标准转化为强制性标准GB5237.1～6-2004《铝合金建筑型材》。标准中规定了型材外形尺寸、化学成分、室温力学性能、表面质量、阳极氧化和电解着色质量，封孔质量、膜厚、耐磨性以及耐蚀性等检测项目和技术要求。本文从使用要求的角度就阳极氧化型材和电泳涂漆型材谈谈对GB5237.1～3-2004的一些理解。

　　阳极氧化膜

　　1. 氧化膜厚度

　　从使用的角度说，耐蚀性能是很重要的指标，氧化膜厚度特别是氧化膜的最小局部厚度对耐蚀性能起着举足轻重的作用。因此，也必须对氧化膜的最小局部膜厚进行规定。GB5237.2-2004中阳极氧化膜厚度按氧化膜的最小平均膜厚分成AA10 、AA15、AA20、AA25四个级别，即氧化膜的最小平均膜厚分别为10μm、15μm、20μm、25μm，同时对氧化膜的最小局部膜厚也进行了规定，规定任何时候都不允许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别为8μm、12μm、16μm、20μm。标准规定：合同中没注膜厚级别的一律按AA10级供货。

　　几种测定膜厚方法中，涡流法因其设备简单，操作方便而被生产厂家普遍采用，但其也有测量结果不够稳定、重现性差、对氧化膜的连续性无法测定等不足。对于带有仲裁性质的质检中心（所、站）的检验，如果只使用涡流法测定氧化膜厚度是不恰当的，应该使用横截面显微法。

　　2. 封孔质量

　　封孔就是在铝型材阳极氧化之后进行水合封孔处理，将氧化膜的多孔质层封闭，减少氧化膜中的孔隙及吸附能力，从而提高氧化膜的耐蚀、防污和电绝缘性能，从根本上保证铝型材使用时的表面质量。

　　我国测定封孔质量的方法有4种：磷铬酸浸渍重量损失法（GB/T14952.2-94)、酸浸后重量损失法(GB/T14952.1-94)、导纳法GB11110-89)、酸处理后的染色斑点法(GB8753-88）。其中的导纳法仅适用于未经着色，只经蒸汽或热水封孔的氧化膜。仲裁方法为磷铬酸浸渍重量损失法和酸浸后重量损失法。

　　3.外观和颜色

　　铝型材标准规定：色泽应符合供需双方协商确定的实物标样。型材表面不允许有腐蚀斑点、电灼伤、黑斑、氧化膜脱落等缺陷存在；非装饰面上允许有轻微的着色不均（不均度由供需双方协商）；允许距型材端头80mm内局部无膜。型材色差测试方法应参照GB8013的有关规定，由供需双方协商确定。

　　目前，我国检测外观、颜色、色差的方法是目视观察法。从双方同意的某一距离去观察，光线从背后照射，在有效表面上应没有肉眼可观察到的缺陷。

　　4. 耐蚀性、耐磨性及耐紫外线辐射性

　　阳极氧化膜的耐蚀性直接影响到铝型材的使用寿命、外观质量及力学性能等指标，与合金化学成分、氧化膜厚度、封孔质量及使用环境等有关；阳极氧化膜的耐磨性则与氧化膜的使用寿命有很大的关系，耐磨性好则在加工、使用过程中氧化膜不易损坏；耐晒度及耐紫外线辐射性这两项指标是评定外观颜色的牢固程度，保证铝型材在使用过程中不易发生颜色变化从而影响外观质量的重要指标；氧化膜的连续性也是影响氧化膜外观和寿命的重要指标。

　　电泳涂漆复合膜

　　电泳复合膜是原基材表面阳极氧化外理后再经电泳涂漆而形成的具有耐蚀性、耐候性和耐磨性的膜。国标GB5237.3-2004把复合膜分为A、B两个级别，并规定了A、B级的阳极氧化膜、漆膜、复合膜厚度要求。氧化膜和漆膜的质量要求是保证型材使用寿命的重要指标。

　　只有把表层的漆膜除去裸露出氧化膜后才能方便地测量氧膜厚度，要除去表层的漆膜可使用化学方法和物理方法，但化学方法很可能会伤及氧化膜，所以建议最好是使用物理方法。因为氧化膜和漆膜的硬度不同，所以给我们使用物理方法除去漆膜提供了依据，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，测量氧化膜了。

　　表面质量

　　表面质量分为允许缺陷和不允许缺陷。不允许的缺陷指裂纹、起皮、腐蚀和气泡。型材表面上允许有不超过一定深度的轻微的压坑、碰伤、擦伤和划伤存在，允许有不超过一定深度的由模具造成的纵向挤压痕存在。允许的轻微缺陷是指在距样品至少3米处，用正常视力目视时看不见的缺陷。虽然轻微缺陷和纵向挤压痕规定了定量深度，但目前还没有统一的检测方法，只能靠检验人员的经验和判断来进行测定，总的一条原则是：“不允许有影响使用的有害缺陷存在。”这也是通常国际标准和发达国家标准对表面质量的一般最低要求。至于什么样的缺陷不属于“影响使用的有害缺陷”，一般理解就是由用户认可允许存在的缺陷，这应由供需双方以协议方式确认。但双方有争议时检验人员的经验和判断是非常重要的。

　　室温力学性能

　　室温力学性能包括抗拉强度、规定非比例伸长应力、伸长率和维氏硬度4项。GB5237.1-2004规定：型材取样部位的厚度小于1.2mm时，不测定伸长率。硬度和拉伸试验只做其中一项，仲裁试验为拉伸试验。根据这一规定，生产厂家在生产现场可以使用硬度钳等工具测量硬度进行生产监控，但带有仲裁性质的检验只能做拉伸试验。

　　需要指出的是，标准规定拉伸试验要求是强制性的，不仅要作抗拉强度和伸长率，还要进行规定非比例伸长应力Rp0.2的测试。Rp0.2 是指在拉伸状态下，试样标距部分的非比例伸长量达到规定的原始标距0.2%时，其对应的拉伸应力值。此方法不仅操作简便而且与国际接轨。

　　外形尺寸

　　铝合金建筑型材作为建筑铝合金门窗主要原材料，它的尺寸精度是非常重要的指标之一，它直接影响到铝合金门窗的尺寸精度和安装质量。铝型材外形尺寸包括的内容有：横截面尺寸、型材的角度、型材的平面间隙、型材的曲面间隙、型材的弯曲度、型材的扭拧度、圆角半径、型材的长度、型材端头的切斜度、型材端头允许变形度等10项。在这10项当中，以横截面尺寸、型材的平面间隙、型材的弯曲度、型材的扭拧度等4项最为重要，应该是必检项目。

　　化学成分

　　铝合金建筑型材使用的主要是6063铝合金，这是一种强度较高、综合性能适宜、热加工后表面光洁，易于氧化着色的Al-Mg-Si系热处理可强化合金。6063合金的良好性能主要是由其化学成分决定的。按照GB/T3190-1996《变形铝及铝合金化学成分》，6063化学成分包括Al、Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti 9个元素。Mg、Si是6063合金的主要强化相形成元素，Fe、Cu、Mn、Cr、Zn、Ti等对合金形成良好的内部组织结构和良好氧化膜质量的形成也极为重要。检验化学成分时，Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti等元素的含量都应检验，余量为铝的含量，只检验Si、Fe、Mg3个元素和直接检验铝含量都是不合适的。

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