一种抽滤网用高强度框架及其加工工艺的制作方法

1.本发明涉及空调滤网框架技术领域，更具体地说，本发明涉及一种抽滤网用高强度框架及其加工工艺。


背景技术：

2.组合式空调机组是用于空气的冷却、加热、加湿、净化、输送等功能的专用设备，是中央空调系统的重要组成，广泛应用于商业、医药、电子等行业。空调机组中过滤网是必不可少的设备，过滤网适用于空气过滤、污水过滤系统等。
3.空调机组中过滤网一般安装于滤网框架中，然后将滤网框架卡接到空调机组中。而现有的滤网框架分为金属框架和塑料框架，塑料框架的弹性较好，方便安装，但是强度较低，耐热性能不足，导致滤网框架的使用寿命较低；而金属框架的强度较好，使用寿命较长，但是弹性不足，使得滤网框架不方便安装。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种抽滤网用高强度框架及其加工工艺，本发明所要解决的问题是：如何在保证滤网框架强度的前提下，提高滤网框架的弹性，方便滤网框架的安装。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抽滤网用高强度框架，包括按重量百分数计的如下元素：铜1.5
‑
3.5％、硅10.4
‑
16.2％、碳1
‑
1.5％、镁0.8
‑
1.5％、铬0.2
‑
0.8％、镍0.8
‑
1.5％、钛3.6
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5.5％、硼0.3
‑
1.2％、钐0.05
‑
0.15％、钴0.05
‑
0.15％、锶0.001
‑
0.045％，余量为铝。
6.在一个优选的实施方式中，包括按重量百分数计的如下元素：铜2
‑
3％、硅12.4
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14.2％、碳1.2
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1.3％、镁1
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1.2％、铬0.4
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0.6％、镍1
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1.3％、钛4
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5％、硼0.6
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0.8％、钐0.08
‑
0.12％、钴0.08
‑
0.12％、锶0.02
‑
0.025％，余量为铝。
7.在一个优选的实施方式中，包括按重量百分数计的如下元素：铜2.5％、硅13.3％、碳1.25％、镁1.2％、铬0.5％、镍1.2％、钛4.5％、硼0.75％、钐0.1％、钴0.01％、锶0.025％，余量为铝。
8.在一个优选的实施方式中，所述镁、铬、镍、钛、硼、钴、锶分别通过铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金的方式添加，所述铜、硅、碳、钐、铝分别通过紫铜、金属硅、碳、金属钐粉和铝锭的方式添加。
9.本发明还提供一种抽滤网用高强度框架的加工工艺，具体制备步骤如下：
10.步骤一：按照上述抽滤网用高强度框架的重量百分数计的原料分别称取铝铜中间合金、金属硅、碳、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、钐粉、铝钴中间合金、铝锶中间合金和铝锭备用；
11.步骤二：将步骤一中称取的铝锭在750
‑
780℃下加热熔化，然后加入铝镁中间合
金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金，继续加热熔融形成第一熔融金属，将第一熔融金属升温至1000
‑
1050℃后加入紫铜和钐粉进行熔化得到第二熔融金属；
12.步骤三：通过氮气将精炼剂吹入至第二熔融金属熔液面2/3处进行精炼，精炼后静置18
‑
23min进行扒渣撇去熔液面上表面的浮渣，然后将第二熔融金属降温至760
‑
780℃，将金属硅和碳加入到第二熔融金属中，待金属硅和碳全部熔化后，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼后静置15
‑
20min进行扒渣撇去熔液面上表面的浮渣，得到铝合金金属液；
13.步骤四：将步骤三中得到的铝合金金属液浇注到抽滤网用框架的成型模具中，浇注完成后进行冷却成型，然后对成型的框架进行去毛刺和打磨处理；
14.步骤五：将步骤四中经过去毛刺和打磨处理后的框架进行固溶处理，将固溶处理完成的框架放入均质炉中进行均质化处理，均质化处理后进行时效处理，时效处理完成后得到抽滤网用高强度框架。
15.在一个优选的实施方式中，所述步骤一中铝铜中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金的质量分别根据铜、镁、铬、镍、钛、硼、钴、锶的重量百分数称取。
16.在一个优选的实施方式中，所述步骤二中铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金加入熔化的铝锭前进行预热处理，预热温度为180
‑
250℃，所述步骤二中将温度升至1000
‑
1050℃时升温速率为10
‑
15℃/min，升温至1000
‑
1050℃后先加入紫铜，待紫铜全部融化后再加入钐粉，钐粉熔化后得到第二熔融金属。
17.在一个优选的实施方式中，所述步骤三中精炼剂为rj
‑
5号溶剂，精炼时间为10
‑
15min，精炼剂的添加量为熔体重量的1
‑
1.5％，所述降温至760
‑
780℃时的降温速率为20
‑
25℃/min。
18.在一个优选的实施方式中，所述步骤四中铝合金金属液浇注到成型模具前需要对成型模具进行预热处理，预热处理温度为200
‑
260℃。
19.在一个优选的实施方式中，所述步骤五中固溶处理时将冷却成型的框架加热至580
‑
660℃条件下进行保温3
‑
5h，固溶处理完成冷却至室温后进行均质化处理，均质化处理时温度为500
‑
550℃，处理时间为3
‑
5h，时效处理为低温时效处理，时效处理的温度为150
‑
200℃，处理时间为24
‑
48h，时效处理完成后空冷至室温即可得到抽滤网用高强度框架。
20.本发明的技术效果和优点：
21.1、采用本发明的原料配方所制备出的抽滤网用高强度框架，采用铝合金材料制作而成，铝合金材料中加入铜、硅、碳、镁、铬、镍、钛、硼、钐、钴和锶，通过加入硅、镁、铜、铬能够在铝合金中形成镁
‑
硅强化相，使得框架强度较好，铬能够提高框架的耐腐蚀性能，通过加入镍、钛、硼能够有效提高框架的弹性，通过稀土元素钐能够有效提高铝合金的耐热性，而镍、钴和钐能够细化铝合金内部的晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化，有利于浇注成锭，使得铝合金的力学性能较好，通过加入锶能减小铝合金内初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，提高框架的力学性能；
22.2、本发明通过对浇注成型的框架进行固溶处理、均质化处理和低温时效处理，能
够使得框架的力学性能更好，有效提高空调滤网框架的使用寿命，本发明生产的滤网框架具有较高的强度和弹性，既方便滤网框架的安装，又能够提高滤网框架的使用寿命。
具体实施方式
23.下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1：
25.本发明提供了一种抽滤网用高强度框架，包括按重量百分数计的如下元素：铜1.5％、硅10.4％、碳1％、镁0.8％、铬0.2％、镍0.8％、钛3.6％、硼0.3％、钐0.05％、钴0.05％、锶0.001％，余量为铝。
26.在一个优选的实施方式中，所述镁、铬、镍、钛、硼、钴、锶分别通过铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金的方式添加，所述铜、硅、碳、钐、铝分别通过紫铜、金属硅、碳、金属钐粉和铝锭的方式添加。
27.本发明还提供一种抽滤网用高强度框架的加工工艺，具体制备步骤如下：
28.步骤一：按照上述抽滤网用高强度框架的重量百分数计的原料分别称取铝铜中间合金、金属硅、碳、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、钐粉、铝钴中间合金、铝锶中间合金和铝锭备用；
29.步骤二：将步骤一中称取的铝锭在770℃下加热熔化，然后加入铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金，继续加热熔融形成第一熔融金属，将第一熔融金属升温至1030℃后加入紫铜和钐粉进行熔化得到第二熔融金属；
30.步骤三：通过氮气将精炼剂吹入至第二熔融金属熔液面2/3处进行精炼，精炼后静置20min进行扒渣撇去熔液面上表面的浮渣，然后将第二熔融金属降温至770℃，将金属硅和碳加入到第二熔融金属中，待金属硅和碳全部熔化后，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼后静置18min进行扒渣撇去熔液面上表面的浮渣，得到铝合金金属液；
31.步骤四：将步骤三中得到的铝合金金属液浇注到抽滤网用框架的成型模具中，浇注完成后进行冷却成型，然后对成型的框架进行去毛刺和打磨处理；
32.步骤五：将步骤四中经过去毛刺和打磨处理后的框架进行固溶处理，将固溶处理完成的框架放入均质炉中进行均质化处理，均质化处理后进行时效处理，时效处理完成后得到抽滤网用高强度框架。
33.在一个优选的实施方式中，所述步骤一中铝铜中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金的质量分别根据铜、镁、铬、镍、钛、硼、钴、锶的重量百分数称取。
34.在一个优选的实施方式中，所述步骤二中铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金加入熔化的铝锭前进行预热处理，预热温度为220℃，所述步骤二中将温度升至1030℃时升温速率为13℃/min，升
温至1030℃后先加入紫铜，待紫铜全部融化后再加入钐粉，钐粉熔化后得到第二熔融金属。
35.在一个优选的实施方式中，所述步骤三中精炼剂为rj
‑
5号溶剂，精炼时间为15min，精炼剂的添加量为熔体重量的1.3％，所述降温至770℃时的降温速率为22℃/min。
36.在一个优选的实施方式中，所述步骤四中铝合金金属液浇注到成型模具前需要对成型模具进行预热处理，预热处理温度为240℃。
37.在一个优选的实施方式中，所述步骤五中固溶处理时将冷却成型的框架加热至620℃条件下进行保温4h，固溶处理完成冷却至室温后进行均质化处理，均质化处理时温度为530℃，处理时间为4h，时效处理为低温时效处理，时效处理的温度为180℃，处理时间为36h，时效处理完成后空冷至室温即可得到抽滤网用高强度框架。
38.实施例2：
39.与实施例1不同的是，本发明提供了一种抽滤网用高强度框架，包括按重量百分数计的如下元素：铜2.5％、硅13.3％、碳1.25％、镁1.2％、铬0.5％、镍1.2％、钛4.5％、硼0.75％、钐0.1％、钴0.01％、锶0.025％，余量为铝。
40.实施例3：
41.与实施例1
‑
2均不同的是，本发明提供了一种抽滤网用高强度框架，包括按重量百分数计的如下元素：铜3.5％、硅16.2％、碳1.5％、镁1.5％、铬0.8％、镍1.5％、钛5.5％、硼1.2％、钐0.15％、钴0.15％、锶0.045％，余量为铝。
42.实施例4：
43.本发明提供了一种抽滤网用高强度框架，包括按重量百分数计的如下元素：铜1.5％、硅10.4％、碳1％、镁0.8％、铬0.2％、镍0.8％、钛3.6％、硼0.3％、钐0.05％、钴0.05％、锶0.001％，余量为铝。
44.在一个优选的实施方式中，所述镁、铬、镍、钛、硼、钴、锶分别通过铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金的方式添加，所述铜、硅、碳、钐、铝分别通过紫铜、金属硅、碳、金属钐粉和铝锭的方式添加。
45.本发明还提供一种抽滤网用高强度框架的加工工艺，具体制备步骤如下：
46.步骤一：按照上述抽滤网用高强度框架的重量百分数计的原料分别称取铝铜中间合金、金属硅、碳、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、钐粉、铝钴中间合金、铝锶中间合金和铝锭备用；
47.步骤二：将步骤一中称取的铝锭在770℃下加热熔化，然后加入铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金，继续加热熔融形成第一熔融金属，将第一熔融金属升温至1030℃后加入紫铜和钐粉进行熔化得到第二熔融金属；
48.步骤三：通过氮气将精炼剂吹入至第二熔融金属熔液面2/3处进行精炼，精炼后静置20min进行扒渣撇去熔液面上表面的浮渣，然后将第二熔融金属降温至770℃，将金属硅和碳加入到第二熔融金属中，待金属硅和碳全部熔化后，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼后静置18min进行扒渣撇去熔液面上表面的浮渣，得到铝合金金属液；
49.步骤四：将步骤三中得到的铝合金金属液浇注到抽滤网用框架的成型模具中，浇注完成后进行冷却成型，然后对成型的框架进行去毛刺和打磨处理得到抽滤网用高强度框
架。
50.在一个优选的实施方式中，所述步骤一中铝铜中间合金、铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金的质量分别根据铜、镁、铬、镍、钛、硼、钴、锶的重量百分数称取。
51.在一个优选的实施方式中，所述步骤二中铝镁中间合金、铝铬中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝硼中间合金、铝钴中间合金和铝锶中间合金加入熔化的铝锭前进行预热处理，预热温度为220℃，所述步骤二中将温度升至1030℃时升温速率为13℃/min，升温至1030℃后先加入紫铜，待紫铜全部融化后再加入钐粉，钐粉熔化后得到第二熔融金属。
52.在一个优选的实施方式中，所述步骤三中精炼剂为rj
‑
5号溶剂，精炼时间为15min，精炼剂的添加量为熔体重量的1.3％，所述降温至770℃时的降温速率为22℃/min。
53.在一个优选的实施方式中，所述步骤四中铝合金金属液浇注到成型模具前需要对成型模具进行预热处理，预热处理温度为240℃。
54.分别取上述实施例1
‑
4所制得的抽滤网用高强度框架分别作为实验组1、实验组2、实验组3和实验组4，选用市售的铝合金滤网框架作为对照组，然后对实验组和对照组的滤网框架进行抗拉强度(mpa)、屈服强度(mpa)、伸长率(％)和弹性模量(gpa)，测试结果如表一：
[0055] 抗拉强度屈服强度伸长率弹性模量实验组168466717.589实验组272571818.296实验组371868617.992实验组456954216.180对照组42339214.860
[0056]
表一
[0057]
由表一可知，本发明抽滤网用高强度框架相比较传统市售的空调滤网用框架，抗拉强度、屈服强度和伸长率均有所提高，而且弹性模量较高，使得空调滤网用框架的使用寿命较长，而且便于安装，实施例4相较于实施例1，浇筑成型后的框架未经过固溶处理、均质化处理和低温时效处理，则实施例4生产的框架虽然比传统市售的框架力学性能和弹性模量较高，但相比较实施例1的力学性能和弹性模量明显降低；采用铝合金材料制作而成，铝合金材料中加入铜、硅、碳、镁、铬、镍、钛、硼、钐、钴和锶，通过加入硅、镁、铜、铬能够在铝合金中形成镁
‑
硅强化相，使得框架强度较好，铬能够提高框架的耐腐蚀性能，通过加入镍、钛、硼能够有效提高框架的弹性，通过稀土元素钐能够有效提高铝合金的耐热性，而镍、钴和钐能够细化铝合金内部的晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化，有利于浇注成锭，使得铝合金的力学性能较好，通过加入锶能减小铝合金内初晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，提高框架的力学性能；通过对浇注成型的框架进行固溶处理、均质化处理和低温时效处理，能够使得框架的力学性能更好，有效提高空调滤网框架的使用寿命，本发明生产的滤网框架具有较高的强度和弹性，既方便滤网框架的安装，又能够提高滤网框架的使用寿命。
[0058]
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。