一種光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝的制作方法

　　【技術(shù)領(lǐng)域】

　　[0001] 本發(fā)明涉及一種光伏設(shè)備的制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種光伏面板支架用不銹鋼型 材的處理工藝。

　　【背景技術(shù)】

　　[0002] 聚氯乙烯、阻燃劑ABS等聚合物塑料材質(zhì)在成形過程中會(huì)分解出Cl等有害元素， 對模具型腔有較強(qiáng)的腐蝕性，引起點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕等失效，繼而降低模具使用壽命及成品表 面質(zhì)量。從微觀尺度采用分子動(dòng)力學(xué)、第一性原理等方法，計(jì)算得出了鐵碳團(tuán)簇在Cr元素 的加入下會(huì)降低對氯離子的吸附，也即常見的M23C6、M3C兩種構(gòu)型的碳化物均不易吸附氯 離子，但M23C6碳化物會(huì)造成其周圍基體的"貧鉻"，從而引起點(diǎn)蝕；而M3C碳化物則不會(huì)對 "貧鉻"造成太大影響。

　　[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，美國、日本等國家，80 %以上的光伏面板支架采用外鍍鋅內(nèi)涂塑工 藝；目前，國內(nèi)有些設(shè)計(jì)院在建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)也直接將外鍍鋅內(nèi)涂塑光伏面板支架的要求 明確寫在設(shè)計(jì)方案中，光伏面板支架外表面鍍鋅，不僅使成本降低，且保持了熱鍍鋅管便于 套扣、安裝、運(yùn)輸、耐磕碰、耐機(jī)械磨損、外表面美觀等優(yōu)良性能。

　　【發(fā)明內(nèi)容】

　　[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種光伏面板支架用 不銹鋼型材的處理工藝。

　　[0005] 為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工 藝，包括如下具體步驟：

　　[1] 選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，首先以300-360°C /h的升溫速率升溫至 250°C預(yù)熱，再以120-150°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1560-1580°C，不銹鋼熔液的保 溫時(shí)間為I. 5-2h ;

　　[2] 在1560-1580°C下向爐中投入稀土元素，稀土元素的投入量為上述不銹鋼恪液質(zhì)量 的1. 1-1. 125%，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅?-2h，再次投入相同質(zhì)量的稀土元素，保溫時(shí)間為 2_3h，投入稀土元素全程向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為60-80MPa ;

　　[3] 爐溫降至1490-1500°C，向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為60-80MPa ;在 1490-1500°C下進(jìn)行真空脫氣，真空度45-48帕，抽氣時(shí)間在4-7h ; 稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量為La ; (4丨在1410-1430°C的溫度下進(jìn)行氬氣保護(hù)模鑄，凝固 后將溫度保持在560-580°C，保溫時(shí)間為48-60h，隨后進(jìn)行淬火處理，以0. 8-1. 0°C /s的冷 卻速度，迅速將其冷卻到220°C以下；隨后迅速將淬火后的鑄件置入330°C的鹽浴處理環(huán)境 加熱并保溫3h，隨后進(jìn)行回火處理并以25°C /秒的速度水冷至室溫；（5)采用鹽酸酸洗鑄 件，時(shí)間30-90分鐘，隨后用清水把鑄件清洗干凈；用pH試紙測試鑄件，保證pH值在6-8的 范圍內(nèi)；將鑄件全部浸入含有氯化鋅與氯化銨的助鍍劑中，直到鑄件在助鍍劑中不冒氣泡， 吊出工件并倒凈助鍍劑，將已清洗潔凈的鑄件浸入鋅浴中，使鑄件與熔融鋅反應(yīng)生成一合 金化的皮膜；闕鑄件吊出鋅池后，先在空氣中冷卻，然后再放入水中冷卻，冷卻池水溫度 保持在50 - 80°C，水冷后的鑄件再次預(yù)熱，溫度為200°C -250°C，預(yù)熱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銹鋼型材的 處理工藝。

　　[0006] 技術(shù)效果：本發(fā)明的鍍鋅管涂塑工藝能夠型表面與粉末涂層之間的附著力，在 105°C ±3°C的熱水中煮24h或95°C ±3°C的熱水中煮48h，型材表面與粉末徐層之間的附 著力能夠達(dá)到< 3級(jí)的要求；本發(fā)明處理后的型材具有優(yōu)異的組織性能，能夠很好地對碳 化物進(jìn)行控制，使得模具鋼中的碳化物基本以M3C的形態(tài)存在，從而使得S316馬氏體不銹 鋼兼具優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能；特別是優(yōu)選的固溶處理溫度、保溫時(shí)間和處理壓力， 使得S316獲得了突出的耐腐蝕性能； 同時(shí)本發(fā)明工藝步驟簡單，有效的節(jié)約能源。

　　[0007] 本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是： 進(jìn)一步的，前述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，包括如下具體步驟： ⑴選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，首先以360°C /h的升溫速率升溫至250°C預(yù) 熱，再以125°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1560°C，不銹鋼熔液的保溫時(shí)間為I. 5h ;

　　[2] 在1560°C下向爐中投入稀土元素，稀土元素的投入量為上述不銹鋼熔液質(zhì)量的 1. 125%，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅?h，再次投入相同質(zhì)量的稀土元素，保溫時(shí)間為2h，投入稀 土元素全程向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為65MPa ;

　　[3] 爐溫降至1500°C，向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為65MPa ;在1500°C下 進(jìn)行真空脫氣，真空度45-48帕，抽氣時(shí)間在4-7h ; 稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量為La ; [4]在1420°C的溫度下進(jìn)行氬氣保護(hù)模鑄，凝固后將溫 度保持在560°C，保溫時(shí)間為55h，隨后進(jìn)行淬火處理，以0. 8-1. 0°C /s的冷卻速度，迅速將 其冷卻到220°C以下；隨后迅速將淬火后的鑄件置入330°C的鹽浴處理環(huán)境加熱并保溫3h， 隨后進(jìn)行回火處理并以25°C /秒的速度水冷至室溫；[5:1采用鹽酸酸洗鑄件，時(shí)間65分鐘， 隨后用清水把鑄件清洗干凈；用pH試紙測試鑄件，保證pH值在6-8的范圍內(nèi)；將鑄件全部 浸入含有氯化鋅與氯化銨的助鍍劑中，直到鑄件在助鍍劑中不冒氣泡，吊出工件并倒凈助 鍍劑，將已清洗潔凈的鑄件浸入鋅浴中，使鑄件與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的皮膜；間鑄 件吊出鋅池后，先在空氣中冷卻，然后再放入水中冷卻，冷卻池水溫度保持在65°C，水冷后 的鑄件再次預(yù)熱，溫度為225°C，預(yù)熱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銹鋼型材的處理工藝。

　　[0008] 前述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，涂塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分比 包括：熱固性樹脂30-60份，固化劑用量占18-30份，顏料和填料用量占20-30份，助劑用量 占2-12份，顏料與填料的質(zhì)量比為4. 5:1 ; 熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂是雙酚A型環(huán)氧樹脂，酚醛環(huán)氧樹脂中的一種；助劑 為流平劑，脫氣劑，松散劑，固化促進(jìn)劑，抗氧化劑，消泡劑中的一種或幾種；填料為陶瓷微 珠，玻璃微珠，云母粉，鋁粉、二氧化硅、硫酸鋇中的一種或幾種的組合；顏料為氧化鐵紅或 鉻紅。

　　[0009] 前述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，涂塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分比 包括：熱固性樹脂55份，固化劑用量占26份，顏料和填料共25份，助劑用量占6份，顏料與 填料的質(zhì)量比為4. 5:1。

　　【具體實(shí)施方式】

　　[0010] 實(shí)施例1 本實(shí)施例提供的一種光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，包括如下具體步驟： ⑴選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，首先以300°C /h的升溫速率升溫至250°C預(yù) 熱，再以150°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1560°C，不銹鋼熔液的保溫時(shí)間為2h ;

　　[2] 在1560°C下向爐中投入稀土元素，稀土元素的投入量為上述不銹鋼熔液質(zhì)量的 I. 1%，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅?h，再次投入相同質(zhì)量的稀土元素，保溫時(shí)間為2h，投入稀土 元素全程向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為80MPa ;

　　[3] 爐溫降至1490°C，向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為80MPa ;在1490°C下 進(jìn)行真空脫氣，真空度48帕，抽氣時(shí)間在4h ; 稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量為La ; [4]在1410°C的溫度下進(jìn)行氬氣保護(hù)模鑄，凝固后將溫 度保持在580°C，保溫時(shí)間為48h，隨后進(jìn)行淬火處理，以I. (TC /s的冷卻速度，迅速將其冷 卻到220°C以下；隨后迅速將淬火后的鑄件置入330°C的鹽浴處理環(huán)境加熱并保溫3h，隨后 進(jìn)行回火處理并以25°C /秒的速度水冷至室溫；151采用鹽酸酸洗鑄件，時(shí)間56分鐘，隨 后用清水把鑄件清洗干凈；用PH試紙測試鑄件，保證pH值在6-8的范圍內(nèi)；將鑄件全部浸 入含有氯化鋅與氯化銨的助鍍劑中，直到鑄件在助鍍劑中不冒氣泡，吊出工件并倒凈助鍍 劑，將已清洗潔凈的鑄件浸入鋅浴中，使鑄件與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的皮膜；（B)鑄件 吊出鋅池后，先在空氣中冷卻，然后再放入水中冷卻，冷卻池水溫度保持在75°C，水冷后的 鑄件再次預(yù)熱，溫度為225°C，預(yù)熱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銹鋼型材的處理工藝； 前述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，涂塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分比包 括：熱固性樹脂30-60份，固化劑用量占18-30份，顏料和填料用量占20-30份，助劑用量占 2-12份，顏料與填料的質(zhì)量比為4. 5:1 ;

　　熱固性樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂；助劑為流平劑，脫氣劑，松散劑和固化促進(jìn)劑；填料 為陶瓷微珠，玻璃微珠及云母粉；顏料為氧化鐵紅或鉻紅；涂塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分 比包括：熱固性樹脂55份，固化劑用量占26份，顏料和填料共25份，助劑用量占6份，顏料 與填料的質(zhì)量比為4. 5:1。

　　[0011] 實(shí)施例2 本實(shí)施例提供的一種光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，包括如下具體步驟： ⑴選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，首先以360°C /h的升溫速率升溫至250°C預(yù) 熱，再以125°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1560°C，不銹鋼熔液的保溫時(shí)間為I. 5h ;

　　[2] 在1560°C下向爐中投入稀土元素，稀土元素的投入量為上述不銹鋼熔液質(zhì)量的 1. 125%，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅?h，再次投入相同質(zhì)量的稀土元素，保溫時(shí)間為2h，投入稀 土元素全程向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為65MPa ;

　　[3] 爐溫降至1500°C，向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為65MPa ;在1500°C下 進(jìn)行真空脫氣，真空度45-48帕，抽氣時(shí)間在4-7h ; 稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd :15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac :12. 5-12. 8%， Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量為La ; 1.4]在1420°C的溫度下進(jìn)行氬氣保護(hù)模鑄，凝固后將溫 度保持在560°C，保溫時(shí)間為55h，隨后進(jìn)行淬火處理，以0. 8-1. 0°C /s的冷卻速度，迅速將 其冷卻到220°C以下；隨后迅速將淬火后的鑄件置入330°C的鹽浴處理環(huán)境加熱并保溫3h， 隨后進(jìn)行回火處理并以25°C /秒的速度水冷至室溫；[51采用鹽酸酸洗鑄件，時(shí)間65分鐘， 隨后用清水把鑄件清洗干凈；用pH試紙測試鑄件，保證pH值在6-8的范圍內(nèi)；將鑄件全部 浸入含有氯化鋅與氯化銨的助鍍劑中，直到鑄件在助鍍劑中不冒氣泡，吊出工件并倒凈助 鍍劑，將已清洗潔凈的鑄件浸入鋅浴中，使鑄件與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的皮膜；舊)鑄 件吊出鋅池后，先在空氣中冷卻，然后再放入水中冷卻，冷卻池水溫度保持在65°C，水冷后 的鑄件再次預(yù)熱，溫度為225°C，預(yù)熱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銹鋼型材的處理工藝； 前述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，涂塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分比包 括：熱固性樹脂30-60份，固化劑用量占18-30份，顏料和填料用量占20-30份，助劑用量占 2-12份，顏料與填料的質(zhì)量比為4. 5:1 ; 熱固性樹脂為酚醛環(huán)氧樹脂；助劑為固化促進(jìn)劑，抗氧化劑及消泡劑；填料為鋁粉、二 氧化硅及硫酸鋇；顏料為氧化鐵紅或鉻紅；涂塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分比包括：熱固性 樹脂55份，固化劑用量占26份，顏料和填料共25份，助劑用量占6份，顏料與填料的質(zhì)量 比為4. 5:1。

　　[0012] 以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。

　　【主權(quán)項(xiàng)】

　　1. 一種光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，其特征在于，包括如下具體步驟： ⑴選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，首先以300-360°C /h的升溫速率升溫至 250°C預(yù)熱，再以120-150°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1560-1580°C，不銹鋼熔液的保 溫時(shí)間為I. 5-2h ; ⑵在1560-1580°C下向爐中投入稀土元素，所述稀土元素的投入量為上述不銹鋼熔液 質(zhì)量的1. 1-1. 125%，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅?-2h，再次投入相同質(zhì)量的稀土元素，保溫時(shí)間 為2-3h，投入稀土元素全程向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為60-80MPa ; (3)爐溫降至1490-1500°C，向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為60-80MPa ;在 1490-1500°C下進(jìn)行真空脫氣，真空度45-48帕，抽氣時(shí)間在4-7h ; 所述稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd : 15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac : 12. 5-12. 8%，Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量為 La ; (4)在 1410-1430 °C 的溫度下進(jìn)行氬氣 保護(hù)模鑄，凝固后將溫度保持在560-580°C，保溫時(shí)間為48-60h，隨后進(jìn)行淬火處理，以 0. 8-1. (TC /s的冷卻速度，迅速將其冷卻到220°C以下；隨后迅速將淬火后的鑄件置入 330°C的鹽浴處理環(huán)境加熱并保溫3h，隨后進(jìn)行回火處理并以25°C /秒的速度水冷至室 溫；?采用鹽酸酸洗鑄件，時(shí)間30-90分鐘，隨后用清水把鑄件清洗干凈；用pH試紙測試 鑄件，保證pH值在6-8的范圍內(nèi)；將鑄件全部浸入含有氯化鋅與氯化銨的助鍍劑中，直到鑄 件在助鍍劑中不冒氣泡，吊出工件并倒凈助鍍劑，將已清洗潔凈的鑄件浸入鋅浴中，使鑄件 與熔融鋅反應(yīng)生成一合金化的皮膜；（B)鑄件吊出鋅池后，先在空氣中冷卻，然后再放入水 中冷卻，冷卻池水溫度保持在50 - 80°C，水冷后的鑄件再次預(yù)熱，溫度為200°C _250°C，預(yù) 熱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 板支架用不銹鋼型材的處理工藝。

　　2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，其特征在于，包括 如下具體步驟： ⑴選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，首先以360 °C /h的升溫速率升溫至250 °C預(yù) 熱，再以125°C /h的升溫速率加熱到處理溫度1560°C，不銹鋼熔液的保溫時(shí)間為I. 5h ; ⑵在1560°C下向爐中投入稀土元素，所述稀土元素的投入量為上述不銹鋼熔液質(zhì)量的 1. 125%，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅?h，再次投入相同質(zhì)量的稀土元素，保溫時(shí)間為2h，投入稀 土元素全程向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為65MPa ; ⑶爐溫降至1500°C，向電熱爐中通入高純Ar氣，Ar的通入壓力為65MPa ;在1500°C下 進(jìn)行真空脫氣，真空度45-48帕，抽氣時(shí)間在4-7h ; 所述稀土中，按重量百分比包含以下組分：Gd : 15-18%，Pr :3-5%，Dy :7-9%，Ac : 12. 5-12. 8%，Nd :15-20%, Sm :11-13%，余量為La ;⑷在1420°C的溫度下進(jìn)行氬氣保護(hù)模 鑄，凝固后將溫度保持在560°C，保溫時(shí)間為55h，隨后進(jìn)行淬火處理，以0. 8-1. (TC /s的冷 卻速度，迅速將其冷卻到220°C以下；隨后迅速將淬火后的鑄件置入330°C的鹽浴處理環(huán)境 加熱并保溫3h，隨后進(jìn)行回火處理并以25°C /秒的速度水冷至室溫；（5)采用鹽酸酸洗鑄 件，時(shí)間65分鐘，隨后用清水把鑄件清洗干凈；用pH試紙測試鑄件，保證pH值在6-8的范 圍內(nèi)；將鑄件全部浸入含有氯化鋅與氯化銨的助鍍劑中，直到鑄件在助鍍劑中不冒氣泡，吊 出工件并倒凈助鍍劑，將已清洗潔凈的鑄件浸入鋅浴中，使鑄件與熔融鋅反應(yīng)生成一合金 化的皮膜；⑩鑄件吊出鋅池后，先在空氣中冷卻，然后再放入水中冷卻，冷卻池水溫度保 持在65°C，水冷后的鑄件再次預(yù)熱，溫度為225°C，預(yù)熱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銹鋼型材的處理工藝。

　　3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，其特征在于，涂 塑所用粉末涂料按質(zhì)量百分比包括：熱固性樹脂30-60份，固化劑用量占18-30份，顏料和 填料用量占20-30份，助劑用量占2-12份，顏料與填料的質(zhì)量比為4. 5:1 ; 所述的熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂，所述的環(huán)氧樹脂是雙酚A型環(huán)氧樹脂，酚醛環(huán)氧樹脂 中的一種；所述的助劑為流平劑，脫氣劑，松散劑，固化促進(jìn)劑，抗氧化劑，消泡劑中的一種 或幾種；所述的填料為陶瓷微珠，玻璃微珠，云母粉，鋁粉、二氧化硅、硫酸鋇中的一種或幾 種的組合；所述的顏料為氧化鐵紅或鉻紅。

　　4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，其特征在于，涂塑 所用粉末涂料按質(zhì)量百分比包括：熱固性樹脂55份，固化劑用量占26份，顏料和填料共25 份，助劑用量占6份，顏料與填料的質(zhì)量比為4. 5:1。

　　【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝，選取S316馬氏體不銹鋼投入電熱爐中，預(yù)熱后熔化保溫，向爐中投入稀土元素，投入過程中全程向電熱爐中通入高純Ar氣，真空脫氣后進(jìn)行氬氣保護(hù)模鑄，采用鹽酸酸洗鑄件，并進(jìn)行鍍鋅與涂塑處理，最后在烘箱中固化，即完成光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝；本發(fā)明所設(shè)計(jì)的光伏面板支架用不銹鋼型材的處理工藝使得處理后的型材具有優(yōu)異的組織性能，能夠很好地對碳化物進(jìn)行控制，使得模具鋼中的碳化物基本以M3C的形態(tài)存在，從而使得S316馬氏體不銹鋼兼具優(yōu)良的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，同時(shí)本發(fā)明工藝步驟簡單，有效的節(jié)約能源。

　　【IPC分類】C22C33-04, C21D6-00, C21C7-10

　　【公開號(hào)】CN104862576

　　【申請?zhí)枴緾N201510294476

　　【發(fā)明人】朱冬宏, 錢紀(jì)明

　　【申請人】金海新源電氣江蘇有限公司

　　【公開日】2015年8月26日

　　【申請日】2015年6月2日