光伏太陽能框架用鋁合金型材

1、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)光伏系統(tǒng)用鋁合金型材編制說明1任務(wù)來源鋁合金型材作為光伏系統(tǒng)用鋁合金邊框和支架材料，國內(nèi)外的運用越來越廣泛。光伏太陽能發(fā)電作 為可再生、環(huán)保能源在國際和國內(nèi)節(jié)能環(huán)保政策的推動下，迎來了發(fā)展高峰期，中國已成為世界第一大 光伏太陽能產(chǎn)業(yè)大國，09年總產(chǎn)銷量占全球的36%。按目前全球光伏太陽能的生產(chǎn)量推算，一年需用 鋁合金型材20萬噸以上。隨著低成本鍍膜太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，推動光伏太陽能產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步快 速發(fā)展，鋁合金型材用量也隨之持續(xù)增長。鋁合金型材作為光伏系統(tǒng)的邊框和支架材料，以外向型企業(yè) 居多，光伏組件主要出口歐美、日本、中東等地區(qū)，對外觀質(zhì)量、尺寸偏差及性能指標(biāo)，比建筑鋁合金 型材

2、和一般工業(yè)用鋁及鋁合金型材提出了更高的質(zhì)量要求，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)可以引用，給鋁型材 質(zhì)量的合格性評定及質(zhì)量異議的處理帶來了困難，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會有色標(biāo)委【2008】52號文件， 下達(dá)了編制光伏系統(tǒng)用鋁合金型材的標(biāo)準(zhǔn)計劃。并確定了江陰東華鋁材科技有限公司、浙江樂祥鋁 業(yè)有限公司為主編單位，江蘇愛康太陽能科技股份有限公司等單位協(xié)助起草，任務(wù)完成時間為2009年6 月2010年12月。2工作簡況2009年，在全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織下，成立了以江陰東華科技鋁材有限公司、浙江樂 祥鋁業(yè)有限公司2為主要起草單位，成立標(biāo)準(zhǔn)起草小組，標(biāo)準(zhǔn)起草小組根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂程序，落 實了負(fù)責(zé)起草部門

3、、協(xié)助起草部門及責(zé)任人，兩家公司的協(xié)助起草部門負(fù)責(zé)提供生產(chǎn)統(tǒng)計、產(chǎn)品檢驗數(shù) 據(jù)、市場需求及客戶要求等信息。全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于2009年6月在合肥、2010年6月 在蘇州組織召開了標(biāo)準(zhǔn)討論會，編制小組于2010年10月完成了本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿，并向全國各有關(guān) 生產(chǎn)單位征求意見，2010年11月完成了標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿。在本標(biāo)準(zhǔn)的起草過程中，編制小組認(rèn)真調(diào)查、分 析、研究歐盟、美國、日本等國光伏系統(tǒng)用鋁合金型材的生產(chǎn)技術(shù)狀況及分析檢測手段、性能指標(biāo)要求、 試驗方法、外觀質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，并對我國光伏系統(tǒng)用鋁合金生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，采集具有代表性的光伏 系統(tǒng)用鋁型材產(chǎn)品樣品，送國家有色金屬質(zhì)檢中心進(jìn)行

4、產(chǎn)品性能的試驗，獲得了大量的試驗數(shù)據(jù)。在綜 合研究、分析、整理所有調(diào)查資料及試驗數(shù)據(jù)及國內(nèi)外客戶要求的基礎(chǔ)上，確定了本稿的尺寸偏差、性 能指標(biāo)、試驗方法、外觀質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。3.標(biāo)準(zhǔn)的制定原則、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容說明與試驗結(jié)果3.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則本標(biāo)準(zhǔn)中主要技術(shù)指標(biāo)和試驗方法參考ISO/WD28340陽極氧化復(fù)合膜的一般技術(shù)要求、GB 5237.1建筑鋁合金型材第1部分:基材、GB5237.2建筑鋁合金型材第2部分：陽極氧化型材、 GB5237.3建筑鋁合金型材第3部分：電泳涂漆型材、GB/T 8013.1鋁及鋁合金陽極氧化膜及有機 聚合物膜第1部分：陽極氧化膜、GB/T8013.2鋁及鋁合金陽

5、極氧化膜及有機聚合物膜第2部分： 陽極氧化復(fù)合膜等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。產(chǎn)品的尺寸偏差、力學(xué)性能滿足國內(nèi)外客戶的自動化裝配及使用要求?？紤]到國內(nèi)外客戶均 對鋁合金型材外觀質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，本標(biāo)準(zhǔn)制定的外觀質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，參考了日本、美國、歐盟等發(fā)達(dá) 國家光伏發(fā)電企業(yè)對鋁合金型材外觀質(zhì)量的驗收標(biāo)準(zhǔn)，為供需雙方評定外觀質(zhì)量提供驗收的依據(jù)。耐磨性、耐鹽霧腐蝕性、耐候性等性能指標(biāo)與國際先進(jìn)水平保持一致。實用性和通用性強。3.2標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容說明3.2.1術(shù)語本標(biāo)準(zhǔn)涉及到的術(shù)語有主要裝飾面、次要裝飾面、一般（非）裝飾面、標(biāo)準(zhǔn)樣品等四個，根據(jù)太陽 能電池板安裝以后，鋁合金型材不同的面所處的位置確定。（1）主要裝飾面

6、指安裝后處于光伏太陽能發(fā)電板上部并受光照最強烈的型材表面，基于性能和裝 飾效果，國內(nèi)外客戶對這個面的外觀質(zhì)量要求最高。（2）次要裝飾面指安裝后處于光伏太陽能發(fā)電板垂直面方向部分受一定光照的型材表面，國內(nèi)外 客戶對這個面的外觀質(zhì)量要求次之。（3）一般裝（非）飾面指安裝后處于光伏太陽能發(fā)電板底部及內(nèi)側(cè)不受光照的型材表面，國內(nèi)外 客戶對這個面的外觀質(zhì)量在驗收時，相對較寬。（4）標(biāo)準(zhǔn)樣品指供需雙方共同確認(rèn)的外觀樣品和（或）客戶確認(rèn)的外觀極限樣品。供需雙方在設(shè)計 開發(fā)初期，供方提供樣品給需方確認(rèn)，為計數(shù)型外觀缺陷的評定，提供驗收的依據(jù)。3.2.2產(chǎn)品分類根據(jù)國內(nèi)外光伏系統(tǒng)用鋁合金型材對表面處理方式的要求

7、，將產(chǎn)品分為以下四類：陽極氧化（銀白 色）、陽極氧化加電解著色、陽極氧化加電泳涂水溶性清漆、陽極氧化加電解著色加電泳涂水溶性清漆。 3.2.3標(biāo)記根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)記組成原則，本產(chǎn)品的標(biāo)記代碼包含產(chǎn)品名稱、合金牌號、供應(yīng)狀態(tài)、規(guī)格、表面處理 方式、顏色、膜厚和本標(biāo)準(zhǔn)編號的順序表示的代號集合標(biāo)志。3.2.4鑄錠本產(chǎn)品所用的鑄錠質(zhì)量要求符合YS/T 67標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3.2.5化學(xué)成分本產(chǎn)品的化學(xué)成分除了符合GB/T 3190標(biāo)準(zhǔn)的要求外，增加了6日63合金的化學(xué)成分，6R63合金含 有混和輕質(zhì)稀土元素，由于稀土元素的作用，可以提高合金接受陽極氧化的能力，有效降低陽極氧化的 能耗，其產(chǎn)品制作加工成為光伏系統(tǒng)

8、的邊框或支架材料，與6063合金相比，具有更好的散熱效果，有 助于延長產(chǎn)品的使用壽命。3.2.6尺寸偏差本標(biāo)準(zhǔn)參照GB 5237.1鋁合金建筑型材第1部分：基材，規(guī)定了角度、縱向側(cè)彎度、平面間隙、 扭擰度等4項要求，其他尺寸偏差如產(chǎn)品圖樣或合同中未注明時應(yīng)符合GB 5237.1高精級的規(guī)定。角度本產(chǎn)品能直接測量的角度，角度允許偏差應(yīng)在產(chǎn)品圖樣或合同中注明為0.5。未注明時，按I 級允許偏差1供貨。光伏系統(tǒng)邊框采用45角組裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計，角度允許偏差超過土0.5，組裝后， 邊框接縫不嚴(yán)密，需符合本產(chǎn)品II級的規(guī)定。3.2.6.2縱向側(cè)彎度光伏系統(tǒng)玻璃膜板的組裝國內(nèi)外基本是都采用自動化組裝工藝,根據(jù)

9、邊框型材安裝槽口的面對玻璃 膜板安裝質(zhì)量的影響程度（縱向側(cè)彎度超差，組裝時，可能會導(dǎo)致玻璃膜板損壞）,本產(chǎn)品將型材定義為 A面和B面,同時將A面和B面縱向側(cè)彎值分為二級，其中A面I級任意長度2m內(nèi)縱向側(cè)彎度小于 1.0mm、II級任意長度2m內(nèi)縱向側(cè)彎度小于0.5mm；其中B面I級為任意長度2m內(nèi)縱小于向側(cè)彎度 2.0mm、II級任意長度2m內(nèi)縱向側(cè)彎度小于1.5mm。這樣可以滿足組件不同裝配方式的設(shè)計要求作為 供需雙方在處理質(zhì)量異議時的參照標(biāo)準(zhǔn)。3.2.6.2平面間隙本產(chǎn)品平面間隙分為I級和I級，根據(jù)本產(chǎn)品的公稱寬度，I級和I級分別引用GB 5237.1建筑 鋁合金型材第1部分：基材4.4.

10、1.6條的高精級和超高精級。3.2.6.3扭擰度本產(chǎn)品扭擰度分為I級和I級，根據(jù)本產(chǎn)品的公稱寬度和長度，I級和I級分別引用GB 5237.1建 筑鋁合金型材第1部分：基材4.4.3條的高精級和超高精級。3.2.6.4力學(xué)性能本產(chǎn)品規(guī)定了 6063-T66、6060-T66、6R63-T5、6R63-T6 熱處理狀態(tài)的力學(xué)性能，6063-T66、6060-T66 主要是國外客戶要求光伏系統(tǒng)用鋁合金型材的力學(xué)性能要高于6063-T6、6060-T6，要求供方對6XXX合 金固溶熱處理后人工時效，通過特殊工藝的控制以得到比T6狀態(tài)具有更高力學(xué)性能水平的鋁合金型材。 6R63-T5、6R63-T6基于

11、國內(nèi)外客戶對鋁合金型材力學(xué)性能的要求和本合金化學(xué)成分配比經(jīng)試驗確定。 3.2.7陽極氧化膜的性能膜厚本產(chǎn)品規(guī)定陽極氧化膜的膜厚符合GB 5237.2建筑鋁合金型材第2部分：陽極氧化型材AA15 級的規(guī)定。如果需方要求采用其他氧化膜厚，由供需雙方參照GB/T 8013.1的規(guī)定選擇膜厚級別，并 在合同中注明。3.2.7.2封孔質(zhì)量本產(chǎn)品規(guī)定封孔質(zhì)量陽極氧化膜經(jīng)硝酸預(yù)浸的磷鉻酸試驗,其質(zhì)量損失值不大于30mg/dm2引用GB 5237.2的規(guī)定。3.2.7.3顏色和色差本產(chǎn)品規(guī)定陽極氧化膜的顏色應(yīng)與供需雙方商定的色板基本一致，或處在供需雙方商定的上、下限 色標(biāo)所限定的顏色范圍之內(nèi)。若需方要求采用儀

12、器法測定陽極氧化膜的顏色，允許色差值應(yīng)由供需雙方 商定。引用GB 5237.2的規(guī)定。3.2.7.4耐鹽霧腐蝕性能本產(chǎn)品根據(jù)試驗時間將耐鹽霧腐蝕性能規(guī)定為三級，1級試驗時間24小時，試驗結(jié)果等級N9級； II級試驗時間48小時，試驗結(jié)果等級N9級；III級試驗時間72小時，試驗結(jié)果等級N9級。耐鹽霧腐 蝕性能基于光伏系統(tǒng)使用環(huán)境（沿?；蛏衬貐^(qū)）確定，性能指標(biāo)要求高于GB 5237.2的規(guī)定。3.2.7.5抗熱裂性本產(chǎn)品規(guī)定陽極氧化膜的抗熱裂性溫度，將抗熱裂性溫度分為三級，I級抗熱裂性溫度為60C，II 級抗熱裂性溫度70C，m級抗熱裂性溫度82C，性能指標(biāo)的要求基于目前國內(nèi)外陽極氧化膜生產(chǎn)工

13、藝 技術(shù)水平和光伏系統(tǒng)用鋁合金型材的使用環(huán)境確定，如m級抗熱裂性溫度82C，主要考慮到我國新疆沙 漠地區(qū)地表的最高溫度能達(dá)到82C并參照GB/T8013.1鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第1部 分：陽極氧代膜所確定。目前，國內(nèi)外客戶對陽極氧脂膜的抗熱性溫度尚無具體的要求，本產(chǎn)品將陽 極氧化膜的抗熱裂性溫度規(guī)定為三級，提供給客戶選用鋁合金型材參考用。3.2.7.6耐磨性本標(biāo)準(zhǔn)采用噴磨試驗儀測定陽極氧化膜的平均耐磨性，試驗結(jié)果分為二級，I級噴磨試驗時間18s 或穿透陽極氧化膜所用磨料的質(zhì)量350g；I級噴磨試驗時間35s或穿透陽極氧化膜所用磨料的質(zhì)量 620g。性能指標(biāo)數(shù)據(jù)來源，根據(jù)行業(yè)內(nèi)比較

14、有影響力的10余家鋁型材廠，提供光伏系統(tǒng)用鋁合金型材 樣品經(jīng)國家有色金屬質(zhì)檢中心做了大量的噴磨試驗，獲得的試驗數(shù)據(jù)確定。3.2.7.7耐候性（1）加速耐候性本產(chǎn)品規(guī)定經(jīng)313B熒光紫外燈人工加速老化試驗后，電解著色膜變色程度應(yīng)至少達(dá)到1級，引用GB 5237.2鋁合金建筑型材第2部分：陽極氧化型材4.4.6.1條的規(guī)定。（2）自然耐候性本產(chǎn)品規(guī)定需方要求自然耐候性能時，試驗條件和驗收標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方商定，并在合同中注明。3.2.7.8陽極氧化膜的其他性能要求本產(chǎn)品規(guī)定需方對陽極氧化膜的其他性能有要求，由供需雙方參照GB 5237.2或GB/T 8013.1商定。3.2.8陽極氧化復(fù)合膜性能3.2

15、.8.1復(fù)合膜膜厚本產(chǎn)品規(guī)定復(fù)合膜膜厚級別供需雙方協(xié)商，參照GB/T 8013.2的規(guī)定商定。3.2.8.2 顏色和色差本產(chǎn)品規(guī)定顏色應(yīng)與供需雙方商定的色板基本一致，或處在供需雙方商定的上、下限色標(biāo)所限 定的顏色范圍之內(nèi)。若需方要求采用儀器法測定陽極氧化膜的顏色，允許色差值應(yīng)由供需雙方商定。3.2.8.3漆膜硬度本產(chǎn)品規(guī)定經(jīng)鉛筆劃痕試驗漆膜硬度N3H。數(shù)據(jù)的來源參照GB 5237.3建筑鋁合金型材 第2部分： 電泳涂漆型材的規(guī)定。3.2.8.4耐堿性本產(chǎn)品耐堿性試驗結(jié)果分為三個級別。I級試驗時間24小時，I級試驗時間48小時，III級試驗時 間72小時，要求試驗結(jié)果均N9.5級，試驗時間和試驗

16、結(jié)果等級參照GB/T8013.2鋁及鋁合金陽極氧 化膜與有機聚合物膜的規(guī)定。3.2.8.5耐鹽霧腐蝕性（CASS試驗）本產(chǎn)品將CASS試驗結(jié)果分為四個級別，I級試驗時間48小時，I級試驗時間72小時，III級試驗時間 96小時，W級試驗時間120小時，試驗結(jié)果均要求非劃線區(qū)域膜上表面腐蝕試驗N9.5級、劃線區(qū)域膜 下絲狀腐蝕試驗不超過2.0mm，試驗時間和試驗結(jié)果參照ISO/WD28340陽極氧化復(fù)合膜的一般規(guī)格要 求、GB/T8013.2鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第2部分：陽極氧化復(fù)合膜的規(guī)定。3.2.8.6耐磨性本產(chǎn)品采用噴磨試驗儀測定陽極氧化復(fù)合膜的平均耐磨性，用噴磨試驗時間（s

17、）或穿透陽極氧化 復(fù)合膜所用磨料的質(zhì)量（g）評定陽極氧化膜的耐磨性。試驗結(jié)果分為二級，1級噴磨試驗時間20s或 穿透陽極氧化復(fù)合膜所用磨料的質(zhì)量400g； II級噴磨試驗時間40s或穿透陽極氧化復(fù)合膜所用磨料的質(zhì) 量700g。數(shù)據(jù)來源于10余家鋁型材企業(yè)提供的光伏系統(tǒng)用鋁合金型材樣品，經(jīng)國家有色金屬質(zhì)檢中心 噴磨試驗后獲得的數(shù)據(jù)。3.2.8.7耐候性（1）加速耐候性本產(chǎn)品氙燈加速試驗結(jié)果分為三個級別，見表1。表1耐候性等級試驗時間/h試驗結(jié)果粉化程度光澤保持率a/%變色程度Ea伊I10000級N80a,W1級II2000III4000a光澤保持率為漆膜試驗后的光澤值相對于試驗前的光澤值的百分比

18、。試驗時間和試驗結(jié)果參照ISO/WD28340陽極氧化復(fù)合膜的一般規(guī)格要求、GB/T8013.2鋁及鋁合 金陽極氧化膜與有機聚合物膜第2部分：陽極氧化復(fù)合膜規(guī)定執(zhí)行。（2）自然耐候性本產(chǎn)品規(guī)定需方對自然耐候性有要求，試驗條件和驗收標(biāo)準(zhǔn)由供需雙方商定，并在合同中注明。3.2.8.8陽極氧化復(fù)合膜其他性能要求本產(chǎn)品規(guī)定陽極氧化復(fù)合膜其他性能要求由供需雙方協(xié)商，參照GB/T 8013.2鋁及鋁合金陽極氧 化膜與有機聚合物膜第2部分：陽極氧化復(fù)合膜的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.2.9外觀質(zhì)量目前，國內(nèi)外光伏系統(tǒng)用鋁合金型材最終用戶，對外觀質(zhì)量的要求超過了對鋁型材本身性能的要求， 不同的客戶提出不同的外觀質(zhì)量要求，在標(biāo)準(zhǔn)的編制過程中，編制組收集了大量國內(nèi)外光伏發(fā)電企業(yè)外 觀質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)和具體要求，本產(chǎn)品外觀質(zhì)量規(guī)定除了應(yīng)符合GB/T 8013.1鋁及鋁合金陽極氧化膜及 有機聚合物膜第1部分：陽極氧化膜、GB/T 8013.2鋁及鋁合金陽極氧化膜與有機聚合物膜第2部 分：陽極氧化復(fù)合膜的規(guī)定外。參考12家國內(nèi)外主要的太陽能光伏發(fā)電企業(yè)外觀質(zhì)量的驗收標(biāo)準(zhǔn)， 制定光伏系統(tǒng)用鋁合金型材缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)（附錄A）:表A. 1陽極氧化膜及陽極氧化復(fù)合膜外觀質(zhì)量（I 級）、表A.2陽極氧化膜及陽極氧化復(fù)合膜外觀質(zhì)量（I級），