本發明屬于材料制造領域，具體涉及一種用于門窗鋁合金的制造工藝。
背景技術：
鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。工業經濟的飛速發展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應用最多的合金。
鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用，使用量僅次于鋼。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能、物理性能和抗腐蝕性能。硬鋁合金屬ai—cu—mg系，一般含有少量的mn，可熱處理強化．其特點是硬度大，但塑性較差。超硬鋁屬al一cu—mg—zn系，可熱處理強化，是室溫下強度最高的鋁合金，但耐腐蝕性差，高溫軟化快。鍛鋁合金主要是al—zn—mg—si系合金，雖然加入元素種類多，但是含量少，因而具有優良的熱塑性，適宜鍛造，故又稱鍛造鋁合金。
純鋁的密度小（ρ=2.7g/cm3），大約是鐵的1/3，熔點低（660℃），鋁是面心立方結構，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材，抗腐蝕性能好。但是純鋁的強度很低，退火狀態σb值約為8kgf/mm2，故不宜作結構材料。通過長期的生產實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。添加一定元素形成的合金在保持純鋁質輕等優點的同時還能具有較高的強度，σb值分別可達24～60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”（強度與比重的比值σb/ρ）勝過很多合金鋼，成為理想的結構材料，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業等方面，飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造，以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結構重量可減輕50%以上。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種用于門窗鋁合金的制造工藝，所制得的鋁合金純度高，質量好。
為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種用于門窗鋁合金的制造工藝，包括以下主要步驟：
步驟1：原料熔煉，將制造鋁合金的原料放入真空感應爐中進行熔煉，熔煉溫度為1500~2000℃，熔煉時間為12~14h，并將鋁水在金屬型內澆鑄成自耗電極；
步驟2：重熔精煉，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成直徑為10~100mm大小的電渣錠，熔體燒鑄溫度為1300~1500℃；
步驟3：熱鍛處理，將電渣錠制成鋁合金液，將鋁合金液在1600~1700℃的溫度下以及0.1mpa~0.6mpa的真空條件下熱鍛，當真空度在0.2mpa~0.22mpa時開始吹氧脫碳，鋁合金液中碳的含量降至0.03~0.05%停止吹氧，進行高真空脫氮處理，熱鍛時需配合電磁攪拌器使用；
步驟5：除渣，加入35kg/t的純堿進行除渣，除渣時間為30~50min，真空度低于0.4mpa；
步驟6：退火處理，第一次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫800~900℃，保溫時間12~14h，以每小時降溫50~80℃的速度將其冷卻到200~400℃，第二次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫500~700℃，保溫時間12~14h，然后以每小時降溫30~50℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得鋁合金基體；
步驟7：固溶，對鋁合金基體進行固溶處理，固溶處理的溫度為1000~1200℃，保溫時間為3~5h，即得鋁合金成品。
優選地，所述步驟3中的電磁攪拌器的強度為1600n/l，所述電磁攪拌器上的電壓為360v。
優選地，所述步驟1中的所述真空感應爐中所保持的真空度為0.01mpa~0.05mpa。
優選地，所述步驟6中的退火爐設有一層厚度為2~20cm的保溫層。
優選地，所述退火爐的保溫層包含聚氨酯泡沫、聚乙烯pef、珍珠巖和苯板。
優選地，所述步驟1中制造鋁合金的原料由以下質量百分比的化學成分組成：c0.03~0.07%，n0.18~0.20%，s0~0.002%，p0.01~0.014%，ag0.25~0.35%，cu2.70~3.70%，ce0.001~0.013%，la0.02~0.09%，ge16.00~25.00%，si0.90~1.30%，mn0.60~1.20%，ni0.25~0.35%，fe0.90~0.15%，w3.00~4.50%，co0.40~0.65%，b0.25~0.35%，其余為鋁和不可避免的雜質元素。
本發明的有益效果在于：本發明的提供一種用于門窗鋁合金的制造工藝，在鋼中加入稀土元素鈰和鑭可以降低鋼液中的氧元素與硫元素使得其成品鋼種的雜質減少，所述吹氧脫碳和高溫脫氮可以提高合金的機械加工性能，同時將鋁合金原料放入真空感應爐中煅燒，熱轉換效率高，安全可靠，避免了空氣中的雜質進入到鋁合金中而影響鋁合金的純度。
具體實施方式
實施例1
一種用于門窗鋁合金的制造工藝，包括以下主要步驟：
步驟1：原料熔煉，將制造鋁合金的原料放入真空感應爐中進行熔煉，熔煉溫度為1500℃，熔煉時間為12h，并將鋁水在金屬型內澆鑄成自耗電極；
步驟2：重熔精煉，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成直徑為10mm大小的電渣錠，熔體燒鑄溫度為1300℃；
步驟3：熱鍛處理，將電渣錠制成鋁合金液，將鋁合金液在1600℃的溫度下以及0.1mpa的真空條件下熱鍛，當真空度在0.2mpa時開始吹氧脫碳，鋁合金液中碳的含量降至0.03%停止吹氧，進行高真空脫氮處理，熱鍛時需配合電磁攪拌器使用；
步驟5：除渣，加入35kg/t的純堿進行除渣，除渣時間為30min，真空度低于0.4mpa；
步驟6：退火處理，第一次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫800℃，保溫時間12h，以每小時降溫50℃的速度將其冷卻到200℃，第二次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫500℃，保溫時間12h，然后以每小時降溫30℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得鋁合金基體；
步驟7：固溶，對鋁合金基體進行固溶處理，固溶處理的溫度為1000℃，保溫時間為3h，即得鋁合金成品。
所述步驟3中的電磁攪拌器的強度為1600n/l，所述電磁攪拌器上的電壓為360v。
所述步驟1中的所述真空感應爐中所保持的真空度為0.01mpa。
所述步驟6中的退火爐設有一層厚度為2cm的保溫層。
所述退火爐的保溫層包含聚氨酯泡沫、聚乙烯pef、珍珠巖和苯板。
所述步驟1中制造鋁合金的原料由以下質量百分比的化學成分組成：c0.03~0.06%，n0.18~0.198%，s0~0.001%，p0.01~0.013%，ag0.25~0.33%，cu2.70~3.50%，ce0.001~0.010%，la0.02~0.07%，ge16.00~24.00%，si0.90~1.20%，mn0.60~1.10%，ni0.25~0.33%，fe0.90~0.14%，w3.00~4.30%，co0.40~0.60%，b0.25~0.33%，其余為鋁和不可避免的雜質元素。
實施例2
一種用于門窗鋁合金的制造工藝，包括以下主要步驟：
步驟1：原料熔煉，將制造鋁合金的原料放入真空感應爐中進行熔煉，熔煉溫度為1800℃，熔煉時間為13h，并將鋁水在金屬型內澆鑄成自耗電極；
步驟2：重熔精煉，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成直徑為50mm大小的電渣錠，熔體燒鑄溫度為1400℃；
步驟3：熱鍛處理，將電渣錠制成鋁合金液，將鋁合金液在1650℃的溫度下以及0.3mpa的真空條件下熱鍛，當真空度在0.2mpa時開始吹氧脫碳，鋁合金液中碳的含量降至0.03~0.05%停止吹氧，進行高真空脫氮處理，熱鍛時需配合電磁攪拌器使用；
步驟5：除渣，加入35kg/t的純堿進行除渣，除渣時間為40min，真空度低于0.4mpa；
步驟6：退火處理，第一次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫850℃，保溫時間13h，以每小時降溫65℃的速度將其冷卻到300℃，第二次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫600℃，保溫時間13h，然后以每小時降溫30~50℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得鋁合金基體；
步驟7：固溶，對鋁合金基體進行固溶處理，固溶處理的溫度為1100℃，保溫時間為4h，即得鋁合金成品。
所述步驟3中的電磁攪拌器的強度為1600n/l，所述電磁攪拌器上的電壓為360v。
所述步驟1中的所述真空感應爐中所保持的真空度為0.03mpa。
所述步驟6中的退火爐設有一層厚度為10cm的保溫層。
所述退火爐的保溫層包含聚氨酯泡沫、聚乙烯pef、珍珠巖和苯板。
所述步驟1中制造鋁合金的原料由以下質量百分比的化學成分組成：c0.04~0.07%，n0.185~0.20%，s0~0.002%，p0.012~0.014%，ag0.29~0.35%，cu2.75~3.70%，ce0.004~0.013%，la0.04~0.09%，ge17.00~25.00%，si0.95~1.30%，mn0.70~1.20%，ni0.27~0.35%，fe0.95~0.15%，w3.50~4.50%，co0.45~0.65%，b0.29~0.35%，其余為鋁和不可避免的雜質元素。
實施例3
一種用于門窗鋁合金的制造工藝，包括以下主要步驟：
步驟1：原料熔煉，將制造鋁合金的原料放入真空感應爐中進行熔煉，熔煉溫度為2000℃，熔煉時間為14h，并將鋁水在金屬型內澆鑄成自耗電極；
步驟2：重熔精煉，將燒鑄好的自耗電極進行真空電弧重熔精煉或電渣重熔精煉，制成直徑為100mm大小的電渣錠，熔體燒鑄溫度為1500℃；
步驟3：熱鍛處理，將電渣錠制成鋁合金液，將鋁合金液在1700℃的溫度下以及0.6mpa的真空條件下熱鍛，當真空度在0.22mpa時開始吹氧脫碳，鋁合金液中碳的含量降至0.05%停止吹氧，進行高真空脫氮處理，熱鍛時需配合電磁攪拌器使用；
步驟5：除渣，加入35kg/t的純堿進行除渣，除渣時間為50min，真空度低于0.4mpa；
步驟6：退火處理，第一次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫900℃，保溫時間14h，以每小時降溫50~80℃的速度將其冷卻到400℃，第二次退火先將鋁合金液在退火爐中保溫700℃，保溫時間14h，然后以每小時降溫50℃的速度將其冷卻到常溫條件下，制得鋁合金基體；
步驟7：固溶，對鋁合金基體進行固溶處理，固溶處理的溫度為1200℃，保溫時間為5h，即得鋁合金成品。
所述步驟3中的電磁攪拌器的強度為1600n/l，所述電磁攪拌器上的電壓為360v。
所述步驟1中的所述真空感應爐中所保持的真空度為0.05mpa。
所述步驟6中的退火爐設有一層厚度為20cm的保溫層。
所述退火爐的保溫層包含聚氨酯泡沫、聚乙烯pef、珍珠巖和苯板。
所述步驟1中制造鋁合金的原料由以下質量百分比的化學成分組成：c0.04~0.06%，n0.185~0.198%，s0~0.001%，p0.012~0.013%，ag0.29~0.33%，cu2.75~3.50%，ce0.004~0.010%，la0.04~0.07%，ge17.00~24.00%，si0.95~1.20%，mn0.70~1.10%，ni0.27~0.33%，fe0.95~0.14%，w3.50~4.30%，co0.45~0.60%，b0.29~0.33%，其余為鋁和不可避免的雜質元素。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。