光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺的制作方法及注意事项
admin
一种光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光伏设备的制造技术领域，特别是一种光伏面板支架用不锈钢型 材的处理工艺。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯、阻燃剂ABS等聚合物塑料材质在成形过程中会分解出Cl等有害元素， 对模具型腔有较强的腐蚀性，引起点蚀、应力腐蚀等失效，继而降低模具使用寿命及成品表 面质量。从微观尺度采用分子动力学、第一性原理等方法，计算得出了铁碳团簇在Cr元素 的加入下会降低对氯离子的吸附，也即常见的M23C6、M3C两种构型的碳化物均不易吸附氯 离子，但M23C6碳化物会造成其周围基体的"贫铬"，从而引起点蚀；而M3C碳化物则不会对 "贫铬"造成太大影响。
[0003] 现有技术中，美国、日本等国家，80 %以上的光伏面板支架采用外镀锌内涂塑工 艺；目前，国内有些设计院在建筑工程设计时也直接将外镀锌内涂塑光伏面板支架的要求 明确写在设计方案中，光伏面板支架外表面镀锌，不仅使成本降低，且保持了热镀锌管便于 套扣、安装、运输、耐磕碰、耐机械磨损、外表面美观等优良性能。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种光伏面板支架用 不锈钢型材的处理工艺。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种光伏面板支架用不锈钢型材的处理工 艺，包括如下具体步骤：
[1] 选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，首先以300-360°C /h的升温速率升温至 250°C预热，再以120-150°C /h的升温速率加热到处理温度1560-1580°C，不锈钢熔液的保 温时间为I. 5-2h ;
[2] 在1560-1580°C下向炉中投入稀土元素，稀土元素的投入量为上述不锈钢恪液质量 的1. 1-1. 125%，充分搅拌均匀后，保温1-2h，再次投入相同质量的稀土元素，保温时间为 2_3h，投入稀土元素全程向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为60-80MPa ;
[3] 炉温降至1490-1500°C，向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为60-80MPa ;在 1490-1500°C下进行真空脱气，真空度45-48帕，抽气时间在4-7h ; 稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量为La ; (4丨在1410-1430°C的温度下进行氩气保护模铸，凝固 后将温度保持在560-580°C，保温时间为48-60h，随后进行淬火处理，以0. 8-1. 0°C /s的冷 却速度，迅速将其冷却到220°C以下；随后迅速将淬火后的铸件置入330°C的盐浴处理环境 加热并保温3h，随后进行回火处理并以25°C /秒的速度水冷至室温；（5)采用盐酸酸洗铸 件，时间30-90分钟，随后用清水把铸件清洗干净；用pH试纸测试铸件，保证pH值在6-8的 范围内；将铸件全部浸入含有氯化锌与氯化铵的助镀剂中，直到铸件在助镀剂中不冒气泡， 吊出工件并倒净助镀剂，将已清洗洁净的铸件浸入锌浴中，使铸件与熔融锌反应生成一合 金化的皮膜；闕铸件吊出锌池后，先在空气中冷却，然后再放入水中冷却，冷却池水温度 保持在50 - 80°C，水冷后的铸件再次预热，温度为200°C -250°C，预热25-35min后涂塑，涂 塑后的管件置于160-200°C的烘箱中固化25-35min，即完成光伏面板支架用不锈钢型材的 处理工艺。
[0006] 技术效果：本发明的镀锌管涂塑工艺能够型表面与粉末涂层之间的附着力，在 105°C ±3°C的热水中煮24h或95°C ±3°C的热水中煮48h，型材表面与粉末徐层之间的附 着力能够达到< 3级的要求；本发明处理后的型材具有优异的组织性能，能够很好地对碳 化物进行控制，使得模具钢中的碳化物基本以M3C的形态存在，从而使得S316马氏体不锈 钢兼具优良的力学性能和耐腐蚀性能；特别是优选的固溶处理温度、保温时间和处理压力， 使得S316获得了突出的耐腐蚀性能； 同时本发明工艺步骤简单，有效的节约能源。
[0007] 本发明进一步限定的技术方案是： 进一步的，前述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，包括如下具体步骤： ⑴选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，首先以360°C /h的升温速率升温至250°C预 热，再以125°C /h的升温速率加热到处理温度1560°C，不锈钢熔液的保温时间为I. 5h ;
[2] 在1560°C下向炉中投入稀土元素，稀土元素的投入量为上述不锈钢熔液质量的 1. 125%，充分搅拌均匀后，保温2h，再次投入相同质量的稀土元素，保温时间为2h，投入稀 土元素全程向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为65MPa ;
[3] 炉温降至1500°C，向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为65MPa ;在1500°C下 进行真空脱气，真空度45-48帕，抽气时间在4-7h ; 稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量为La ; [4]在1420°C的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温 度保持在560°C，保温时间为55h，随后进行淬火处理，以0. 8-1. 0°C /s的冷却速度，迅速将 其冷却到220°C以下；随后迅速将淬火后的铸件置入330°C的盐浴处理环境加热并保温3h， 随后进行回火处理并以25°C /秒的速度水冷至室温；[5:1采用盐酸酸洗铸件，时间65分钟， 随后用清水把铸件清洗干净；用pH试纸测试铸件，保证pH值在6-8的范围内；将铸件全部 浸入含有氯化锌与氯化铵的助镀剂中，直到铸件在助镀剂中不冒气泡，吊出工件并倒净助 镀剂，将已清洗洁净的铸件浸入锌浴中，使铸件与熔融锌反应生成一合金化的皮膜；间铸 件吊出锌池后，先在空气中冷却，然后再放入水中冷却，冷却池水温度保持在65°C，水冷后 的铸件再次预热，温度为225°C，预热30min后涂塑，涂塑后的管件置于165°C的烘箱中固化 30min，即完成光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺。
[0008] 前述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，涂塑所用粉末涂料按质量百分比 包括：热固性树脂30-60份，固化剂用量占18-30份，颜料和填料用量占20-30份，助剂用量 占2-12份，颜料与填料的质量比为4. 5:1 ; 热固性树脂为环氧树脂，环氧树脂是双酚A型环氧树脂，酚醛环氧树脂中的一种；助剂 为流平剂，脱气剂，松散剂，固化促进剂，抗氧化剂，消泡剂中的一种或几种；填料为陶瓷微 珠，玻璃微珠，云母粉，铝粉、二氧化硅、硫酸钡中的一种或几种的组合；颜料为氧化铁红或 铬红。
[0009] 前述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，涂塑所用粉末涂料按质量百分比 包括：热固性树脂55份，固化剂用量占26份，颜料和填料共25份，助剂用量占6份，颜料与 填料的质量比为4. 5:1。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 本实施例提供的一种光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，包括如下具体步骤： ⑴选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，首先以300°C /h的升温速率升温至250°C预 热，再以150°C /h的升温速率加热到处理温度1560°C，不锈钢熔液的保温时间为2h ;
[2] 在1560°C下向炉中投入稀土元素，稀土元素的投入量为上述不锈钢熔液质量的 I. 1%，充分搅拌均匀后，保温2h，再次投入相同质量的稀土元素，保温时间为2h，投入稀土 元素全程向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为80MPa ;
[3] 炉温降至1490°C，向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为80MPa ;在1490°C下 进行真空脱气，真空度48帕，抽气时间在4h ; 稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量为La ; [4]在1410°C的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温 度保持在580°C，保温时间为48h，随后进行淬火处理，以I. (TC /s的冷却速度，迅速将其冷 却到220°C以下；随后迅速将淬火后的铸件置入330°C的盐浴处理环境加热并保温3h，随后 进行回火处理并以25°C /秒的速度水冷至室温；151采用盐酸酸洗铸件，时间56分钟，随 后用清水把铸件清洗干净；用PH试纸测试铸件，保证pH值在6-8的范围内；将铸件全部浸 入含有氯化锌与氯化铵的助镀剂中，直到铸件在助镀剂中不冒气泡，吊出工件并倒净助镀 剂，将已清洗洁净的铸件浸入锌浴中，使铸件与熔融锌反应生成一合金化的皮膜；（B)铸件 吊出锌池后，先在空气中冷却，然后再放入水中冷却，冷却池水温度保持在75°C，水冷后的 铸件再次预热，温度为225°C，预热28min后涂塑，涂塑后的管件置于165°C的烘箱中固化 28min，即完成光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺； 前述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，涂塑所用粉末涂料按质量百分比包 括：热固性树脂30-60份，固化剂用量占18-30份，颜料和填料用量占20-30份，助剂用量占 2-12份，颜料与填料的质量比为4. 5:1 ;
热固性树脂为双酚A型环氧树脂；助剂为流平剂，脱气剂，松散剂和固化促进剂；填料 为陶瓷微珠，玻璃微珠及云母粉；颜料为氧化铁红或铬红；涂塑所用粉末涂料按质量百分 比包括：热固性树脂55份，固化剂用量占26份，颜料和填料共25份，助剂用量占6份，颜料 与填料的质量比为4. 5:1。
[0011] 实施例2 本实施例提供的一种光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，包括如下具体步骤： ⑴选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，首先以360°C /h的升温速率升温至250°C预 热，再以125°C /h的升温速率加热到处理温度1560°C，不锈钢熔液的保温时间为I. 5h ;
[2] 在1560°C下向炉中投入稀土元素，稀土元素的投入量为上述不锈钢熔液质量的 1. 125%，充分搅拌均匀后，保温2h，再次投入相同质量的稀土元素，保温时间为2h，投入稀 土元素全程向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为65MPa ;
[3] 炉温降至1500°C，向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为65MPa ;在1500°C下 进行真空脱气，真空度45-48帕，抽气时间在4-7h ; 稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量为La ; 1.4]在1420°C的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温 度保持在560°C，保温时间为55h，随后进行淬火处理，以0. 8-1. 0°C /s的冷却速度，迅速将 其冷却到220°C以下；随后迅速将淬火后的铸件置入330°C的盐浴处理环境加热并保温3h， 随后进行回火处理并以25°C /秒的速度水冷至室温；[51采用盐酸酸洗铸件，时间65分钟， 随后用清水把铸件清洗干净；用pH试纸测试铸件，保证pH值在6-8的范围内；将铸件全部 浸入含有氯化锌与氯化铵的助镀剂中，直到铸件在助镀剂中不冒气泡，吊出工件并倒净助 镀剂，将已清洗洁净的铸件浸入锌浴中，使铸件与熔融锌反应生成一合金化的皮膜；旧)铸 件吊出锌池后，先在空气中冷却，然后再放入水中冷却，冷却池水温度保持在65°C，水冷后 的铸件再次预热，温度为225°C，预热30min后涂塑，涂塑后的管件置于165°C的烘箱中固化 30min，即完成光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺； 前述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，涂塑所用粉末涂料按质量百分比包 括：热固性树脂30-60份，固化剂用量占18-30份，颜料和填料用量占20-30份，助剂用量占 2-12份，颜料与填料的质量比为4. 5:1 ; 热固性树脂为酚醛环氧树脂；助剂为固化促进剂，抗氧化剂及消泡剂；填料为铝粉、二 氧化硅及硫酸钡；颜料为氧化铁红或铬红；涂塑所用粉末涂料按质量百分比包括：热固性 树脂55份，固化剂用量占26份，颜料和填料共25份，助剂用量占6份，颜料与填料的质量 比为4. 5:1。
[0012] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
【主权项】
1. 一种光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，其特征在于，包括如下具体步骤： ⑴选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，首先以300-360°C /h的升温速率升温至 250°C预热，再以120-150°C /h的升温速率加热到处理温度1560-1580°C，不锈钢熔液的保 温时间为I. 5-2h ; ⑵在1560-1580°C下向炉中投入稀土元素，所述稀土元素的投入量为上述不锈钢熔液 质量的1. 1-1. 125%，充分搅拌均匀后，保温1-2h，再次投入相同质量的稀土元素，保温时间 为2-3h，投入稀土元素全程向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为60-80MPa ; (3)炉温降至1490-1500°C，向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为60-80MPa ;在 1490-1500°C下进行真空脱气，真空度45-48帕，抽气时间在4-7h ; 所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd : 15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac : 12. 5-12. 8%，Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量为 La ; (4)在 1410-1430 °C 的温度下进行氩气 保护模铸，凝固后将温度保持在560-580°C，保温时间为48-60h，随后进行淬火处理，以 0. 8-1. (TC /s的冷却速度，迅速将其冷却到220°C以下；随后迅速将淬火后的铸件置入 330°C的盐浴处理环境加热并保温3h，随后进行回火处理并以25°C /秒的速度水冷至室 温；?采用盐酸酸洗铸件，时间30-90分钟，随后用清水把铸件清洗干净；用pH试纸测试 铸件，保证pH值在6-8的范围内；将铸件全部浸入含有氯化锌与氯化铵的助镀剂中，直到铸 件在助镀剂中不冒气泡，吊出工件并倒净助镀剂，将已清洗洁净的铸件浸入锌浴中，使铸件 与熔融锌反应生成一合金化的皮膜；（B)铸件吊出锌池后，先在空气中冷却，然后再放入水 中冷却，冷却池水温度保持在50 - 80°C，水冷后的铸件再次预热，温度为200°C _250°C，预 热25-35min后涂塑，涂塑后的管件置于160-200°C的烘箱中固化25-35min，即完成光伏面 板支架用不锈钢型材的处理工艺。
2. 根据权利要求1所述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，其特征在于，包括 如下具体步骤： ⑴选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，首先以360 °C /h的升温速率升温至250 °C预 热，再以125°C /h的升温速率加热到处理温度1560°C，不锈钢熔液的保温时间为I. 5h ; ⑵在1560°C下向炉中投入稀土元素，所述稀土元素的投入量为上述不锈钢熔液质量的 1. 125%，充分搅拌均匀后，保温2h，再次投入相同质量的稀土元素，保温时间为2h，投入稀 土元素全程向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为65MPa ; ⑶炉温降至1500°C，向电热炉中通入高纯Ar气，Ar的通入压力为65MPa ;在1500°C下 进行真空脱气，真空度45-48帕，抽气时间在4-7h ; 所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Gd : 15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac : 12. 5-12. 8%，Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量为La ;⑷在1420°C的温度下进行氩气保护模 铸，凝固后将温度保持在560°C，保温时间为55h，随后进行淬火处理，以0. 8-1. (TC /s的冷 却速度，迅速将其冷却到220°C以下；随后迅速将淬火后的铸件置入330°C的盐浴处理环境 加热并保温3h，随后进行回火处理并以25°C /秒的速度水冷至室温；（5)采用盐酸酸洗铸 件，时间65分钟，随后用清水把铸件清洗干净；用pH试纸测试铸件，保证pH值在6-8的范 围内；将铸件全部浸入含有氯化锌与氯化铵的助镀剂中，直到铸件在助镀剂中不冒气泡，吊 出工件并倒净助镀剂，将已清洗洁净的铸件浸入锌浴中，使铸件与熔融锌反应生成一合金 化的皮膜；⑩铸件吊出锌池后，先在空气中冷却，然后再放入水中冷却，冷却池水温度保 持在65°C，水冷后的铸件再次预热，温度为225°C，预热30min后涂塑，涂塑后的管件置于 165°C的烘箱中固化30min，即完成光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺。
3. 根据权利要求1或2所述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，其特征在于，涂 塑所用粉末涂料按质量百分比包括：热固性树脂30-60份，固化剂用量占18-30份，颜料和 填料用量占20-30份，助剂用量占2-12份，颜料与填料的质量比为4. 5:1 ; 所述的热固性树脂为环氧树脂，所述的环氧树脂是双酚A型环氧树脂，酚醛环氧树脂 中的一种；所述的助剂为流平剂，脱气剂，松散剂，固化促进剂，抗氧化剂，消泡剂中的一种 或几种；所述的填料为陶瓷微珠，玻璃微珠，云母粉，铝粉、二氧化硅、硫酸钡中的一种或几 种的组合；所述的颜料为氧化铁红或铬红。
4. 根据权利要求3所述的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，其特征在于，涂塑 所用粉末涂料按质量百分比包括：热固性树脂55份，固化剂用量占26份，颜料和填料共25 份，助剂用量占6份，颜料与填料的质量比为4. 5:1。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺，选取S316马氏体不锈钢投入电热炉中，预热后熔化保温，向炉中投入稀土元素，投入过程中全程向电热炉中通入高纯Ar气，真空脱气后进行氩气保护模铸，采用盐酸酸洗铸件，并进行镀锌与涂塑处理，最后在烘箱中固化，即完成光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺；本发明所设计的光伏面板支架用不锈钢型材的处理工艺使得处理后的型材具有优异的组织性能，能够很好地对碳化物进行控制，使得模具钢中的碳化物基本以M3C的形态存在，从而使得S316马氏体不锈钢兼具优良的力学性能和耐腐蚀性能，同时本发明工艺步骤简单，有效的节约能源。
【IPC分类】C22C33-04, C21D6-00, C21C7-10
【公开号】CN104862576
【申请号】CN201510294476
【发明人】朱冬宏, 钱纪明
【申请人】金海新源电气江苏有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年6月2日
发表评论