(1)牌号和化学成分 表1  低合金高强度结构钢的牌号和化学成分牌号等 级化学成分(质量分数)(％)  低合金高强度结构钢C≤MnSi ≤P ≤S ≤VNbTiAl≥Cr≤Ni≤Q295AO.160.80 ～1.500.550.0450.0450.02 ～O.150.015 ～O.060O.02 ～0.20   B0.040O.040   Q345AO.201.00 ～1.600.550.045O.0450.02 ～O.150.015 ～O.0600.02 ～O.20   BO.040O.040   C0.0350.035O.015  DO.180.030O.030O.015  E0.025O.025O.015  Q390A0.201.00 ～1.60O.550.0450.045O.02 ～O.20O.015～ 0.060O.02 ～O.20 O.300.70BO.040O.040 O.30O.70CO.035O.035O.0150.30O.70DO.0300.0300.015O.300.70E0.025O.025O.015O.300.70Q420AO.201.00 ～ 1.70O.55O.045O.045O.02 ～0.20O.015 ～0.0600.02 ～O.20 O.40O.70B0.040O.040 O.40O.70CO.035O.0350.0150.40O.70DO.0300.0300.015O.40O.70E0.0250.0250.015O.40O.70Q460CO.201.00 ～ 1.70  O.550.0350.0350.02 ～0.200.015 ～O.0600.02 ～O.20O.015O.700.70DO.0300.0300.0150.700.70E0.025O.025O.0150.700.70 (2)力学性能 表2  低合金高强度结构钢的力学性能牌号等 级屈服点ós／Mpa  ≥抗拉强度ób／MPa伸长率δ5  (％)≥冲击吸收功Akv(纵向) ／J    ≥厚度(直径、边长)／mm≤16>16～35>35～50>50～100+20℃O℃-20℃-40℃Q295A295275255235390～57023    B2334   Q345A345325295275470～63021    B2l34   C22 34  D22  34 E22   27Q390A390370350330490～65019    B1934   C20 34  D20  34 E20   27Q420A420400380360520 ～68018    B1834   C19 34  D19  34 E19   27Q460C460440420400550 ～72017 34  D17  34 E17   27 (3)用途 表3  低合金高强度结构钢的特性和应用牌号主要特性应用举例Q295钢中只含有极少量的合金元素，强度不高，但有良好的塑性、冷弯、焊接及耐蚀性能建筑结构，工业厂房，低压锅炉，低、中压化工容器，油罐，管道，起重机，拖拉机，车辆及对强度要求不高的一般工程结构Q345 Q390综合力学性能好，焊接性、冷、热加工性能和耐蚀性能均好，c、D、E级钢具有良好的低温韧性船舶，锅炉，压力容器，石油储罐，桥梁，电站设备，起重运输机械及其他较高载荷的焊接结构件Q420强度高，特别是在正火或正火加回火状态有较高的综合力学性能大型船舶，桥梁，电站设备，中、高压锅炉，高压容器，机车车辆，起重机械，矿山机械及其他大型焊接结构件Q460强度最高，在正火，正火加回火或淬火加回火状态有很高的综合力学性能，全部用铝补充脱氧，质量等级为C、D、E级，可保证钢的良好韧性备用钢种，用于各种大型工程结构及要求强度高，载荷大的轻型结构 表4  新旧低合金钢的标准牌号对照新标准GB／T159l—1994旧标准GB1591一88Q29509MnV、09MnNb、09Mn2、12MnQ34518Nb、09MnCuPTi、10MnSiCu、12MnV、14MnNb、16Mn、16MnREQ39010MnPNbRE、15MnV、15MnTi、16MnNbQ42014MnVTiRE、15MnVNQ460  注：旧标准中尾数b为半镇静钢。 表5  低合金结构钢的特性和应用牌  号主要特性应用举例新标准(GB／T 1591-1994)旧标准Q29509MnV    09MnNb具有良好的塑性和较好的韧性、冷弯性、焊接性及一定的耐蚀性冲压用钢、用于制造冲压件或结构件；也可制造拖拉机轮圈、螺旋焊管、各类容器09Mn2塑性、韧性、可焊性均好，薄板材料冲压性能和低温性能均好低压锅炉锅简、钢管、铁道车辆、输油管道、中低压化工容器、各种薄板冲压件12Mn与09Mn2性能相近。低温和中温力学性能也好低压锅炉板、船、车辆的结构件。低温机械零件Q34518Nb含Nb镇静钢，性能与14MnNb钢相近起重机、鼓风机、化工机械等09MnCuFri耐大气腐蚀用钢，低温冲击韧性好，可焊性、冷热加工性能都好潮湿多雨地区和腐蚀气氛环境的各种机械12MnV工作温度为一70°C低温用钢冷冻机械，低温下工作的结构件Q34514MnNb性能与18Nb钢相近工作温度为-20～450°C的容器及其他结构件16Mn综合力学性能好，低温性能、冷冲压性能、焊接性能和可切削性能都好矿山、运输、化工等各种机械16MnRE性能与16Mn钢相似，冲击韧性和冷弯性能比16Mn好同16Mn钢Q39010MnPNbRE耐海水及大气腐蚀性好抗大气和海水腐蚀的各种机械15MnV性能优于16Mn高压锅炉锅筒、石油、化工容器、高应力起重机械、运输机械构件15MnTi性能与15MnV基本相同与15MnV钢相同16MnNb综合力学性能比16Mn钢高，焊接性、热加工性和低温冲击韧性都好大型焊接结构，如容器、管道及重型机械设备Q42014MnVTiRE综合力学性能、焊接性能良好。低温冲击韧性特别好与16MnNb钢相同15MnVN力学性能优于15MnV钢。综合力学性能不佳，强度虽高，但韧性、塑性较低。焊接时，脆化倾向大。冷热加工性尚好，但缺口敏感性较大大型船舶、桥梁、电站设备、起重机械、机车车辆、中压或高压锅炉及容器及其大型焊接构件等

铝合金结构诞生于20世纪40年代的欧美国家，首要运用于桥梁及房子工程，其技能来源于其时的航空航天业。跟着技能进步和造价下降，铝合金结构越来越遍及，国内运用铝合金结构的建筑越来越多。人类社会对环保日益注重，可持续发展理念得到广泛遍及，绿色节能环保型建筑成为咱们寻求的终极目标。在很多可选结构方式中，铝合金结构因其结构及原料等特性具有无与伦比的优越性，在比照中锋芒毕露。　　一、铝合金结构的特色 　　1、材料耐腐蚀性能好，毕生免保护 　　首要材料选用Al-Mg-Si形变铝合金，此种材料一般不需做表面处理即可到达建筑防腐要求，毕生免保护(超越50年)。酸性环境下、及硫醇都不会对该类型的铝合金形成危害，十分合适高温高湿、杆件显露、海滨及重度污染的环境下运用，是绿色建筑材料的抱负挑选。　　2、材料强度质量比高，结构自重轻　　　平等强度下，铝合金材料的密度仅仅钢材（词条“钢材”由职业大百科供给）密度的1/3。现在该材料的抗拉强度已达300MPa。加上结构是自支撑体系，形成了一个大跨度自重轻的结构，平等跨度体型的结构中，铝合金结构一般是钢结构自重的1/3—1/4。　　3、工厂精细预制，标准化，工业化 　　Al-Mg-Si形变铝合金材料，可塑性强，易加工成型。材料经过热挤压成型，依据图纸进行数控（词条“数控”由职业大百科供给）精加工。完成了建筑构件的标准化、工业化。改进了以往建筑业的出产功率，提高了社会效益。1234后一页

内容提要：铝合金结构揉捏材是抱负的绿色建筑结构材，以铝代木，以铝代钢是绿色建筑结构材的未来和开展方向。本文在简略介绍了建筑结构材的开展现状与趋势之后，要点评论和分析绿色建筑用铝合金结构材的特色与技能要求及工业化的难点与严峻意义。　　　　关键词：绿色建筑铝合金结构型材以铝代木以铝代钢工业化批量出产运用远景　　　　1.前语　　　　长期以来，建筑业，特别是民用建筑业一直是许多国家的靠前支柱工业，因为它与国民经济的开展、人民生活水平的前进，以及社会文明的前进休戚相关，在国民经济的继续高速开展中起着无足轻重的作用。在建筑材料中，除了水泥（砂石、砖块等）以外，首要是木材和钢材。森林是坚持地球生态平衡的首要因素，不宜多采伐，已是众所周知、不争自明的现实，就是作为首要结构材料的钢材，在注重节能、环保和安全的当今国际也有些不堪重负、无能为力的感觉，显示出要退出历史舞台的姿势。“绿色建筑”概念的提出助长了这种趋势。所谓“绿色建筑”就是低碳、节能、环保安全，可收回再生，可循环开展的建筑业或建筑材料。能负此重担的绿色建筑材料非铝莫属，因为经比照分析，当今国际的首要材料中，铝更具“绿色”的特色。铝合金具有密度小；比强度高；耐腐蚀；可表面处理；塑性好、可加工成各种特殊形状和规格的型材、管材、棒材和板材及锻件材等；不粘水，有杰出的水密性、气密性和防漏水功能；可收回率达90%以上，再生能耗低、本钱低、可重复循环运用；易运送，施工装卸便利，维护费用低一级优秀特性，是较抱负的轻量化材料，而轻量化正是完成“绿色建筑”—低碳、节能、环保、安全的重要途径，因而，以铝代木、以铝代钢正成为“绿色建筑”的重要趋势。　　　　除了许多运用铝门窗和幕墙代替木、塑料和钢门窗外，以铝合金模板和脚手架代替木质、塑料和钢铁模板和脚手架在国内外也正大规划鼓起。现在正在研发和起步阶段的是以铝合金结构材料代替木结构和钢结构材料，依据开始实验研讨和实践证明，铝结构较木结构和钢结构具有一系列无与伦比的优势。是一种名符其实的“绿色建筑”材料。具体来说，用铝合金作建筑结构材料具有密度小（2.7），仅钢材（7.8）的1/3左右；比强度高（适当于高强结构合金钢材）；耐腐蚀，可表面处理，漂亮经用（建筑生命周期中的防腐工作量少，费用低，不影响正常出产经营运用，可用于湿度大、有酸雨或沿海地区；耐磨损、耐疲惫、可重复运用；不吸水、气密性和水密性作用好；具有杰出的隔音、吸音和防漏水作用；空间结构现代感强：铝合金空间结构轻，根底出资少，便于装卸和施工，特别是对高层建筑和现代化的大跨度和薄壳结构建筑的规划、制作、施工具有共同的特色；塑性好，易成形，可加工成各种形状特殊大型全体空心和实心型材、管材和棒材，习惯各种风格的建筑结构需求，使建筑构件的方式更合理；铝合金结构自重轻，现场无需大型重型机械装备，运送设备极简便，可大大缩短施工周期，前进业主经济效益；全装配式施工，到达模块化、建筑工业化的标准，施工现场无噪音、无粉尘、对水、气无污染，属典型的绿色材料，绿色施工；平等跨度情况下，结构断面大幅削减（约钢结构的1/8截面），可添加建筑物6%左右运用面积，削减10%左右的空间糟蹋，节约土地和动力；铝合金材料可收回，收回率达90%以上，并且收回的能耗和本钱很低，可循环，再次利用率大，是典型的可再生循环运用的环保材料。因而，越来越遭到“绿色建筑”的喜爱，以铝代木，以铝代塑，以铝代钢将越来越显着地成为“绿色建筑”业的大趋势。　　　　2.绿色建筑铝合金结构揉捏材的特色与技能要求　　　　建筑结构材料不同于建筑装修材料，是整个建筑物的首要承力部件，建筑装修材料如门窗、幕墙、围栏、天花板、镶边等一般不接受重力，只需漂亮经用就行。而结构材料是整个建筑物的顶梁柱。以往，建筑结构材首要选用优质木材和钢材。为了美化地球，森林不宜多采伐，因而，木结构的运用越来越少了，在发起低碳、节能、环保安全的今日，钢材因为其分量重，资源缺少，能耗大，不易收回，易腐蚀，污染环境部安全等原因，也逐步感到无能为力，很难承当“绿色建筑”结构材的重担。因而，抱负的绿色建筑铝合金结构材正渐渐登上绿色建筑结构材料的舞台，大有以铝代木、以铝代钢正成为“绿色建筑”结构材料主体之势。铝合金结构材料也有报价较高，加工技能含量高，出产难度大，各种功能难于合理匹配等特色，需求进行研讨和工业化开发。　　　　绿色建筑铝合金结构揉捏材的特色和技能要求简述如下：　　　　（1）产品种类多，规格规模广，外廓尺度和断面积大，形状杂乱，壁厚相差悬殊，难度系数大，大部分为特殊的异形空心型材，也有宽厚比大的实心型材，舌比大的半空心型材以及异形的管材和棒材。表1为某厂出产的部分绿色建筑铝合金结构揉捏材的断面信息表。　　　　（2）为了前进建筑物的全体强度和刚度，和便于现代化大跨度和薄壳结构规划多选用全体组合结构型材，即由多块形状各异的中、小型型材拼组成一块大型全体结构型材，有的宽度大于600mm，断面积大于400cm2，壁厚差大于20mm，舌比大于8，需求选用7000t以上的大型揉捏机，规划制作特殊结构的模具才干成形，技能难度大，批量出产困难。　　　　（3）材料要求高的强度和刚性及优秀的归纳功能，因而需求选用各种功能的合金和状况，一部分选用中强可焊、可冷弯成形、耐腐蚀的6xxx和5xxx合金（如6005T6、6061T6、6082T6、5083H112、5052H112等），但强度有必要大于300MPa，因而应对合金成分进行调整或开发新式合金；另一部分要求高强度、高韧性合金（如2024T4、7075T6、5A06H112等）并具有可焊性和冷成型功能，因而也应对合金成分进行优化。此外，为了保证结构材料的优秀归纳功能，需求对熔铸、揉捏、热处理等工艺进行优化，规划制作特殊结构的工模具等，技能含量高、出产难度大、成品率和出产功率很难前进。　　　　（4）为了运送、施工、维护、装卸便利，要求产品的尺度公役和形位公役到达高精级或超高精级水平，这对模具质量和精细淬火工艺提出了很高的要求。　　　　（5）要求工业化批量出产，因而对设备、铸锭质量、模具技能和质量，揉捏和热处理工艺等提出很高的要求，特别是对模具结构与运用寿命提出了更高要求，较一般模具的运用寿命要求前进2倍以上，这对大型的特殊型材模来说是很难做到的。　　　　3.绿色建筑铝合金结构揉捏材的广泛运用及工业化出产的严峻意义　　　　（1）铝合金是现在国际上较抱负的绿色建筑结构材料，工业化与广泛运用，对推广绿色建筑业的开展，促进我国城市化和工业化的进程，进而促进国民经济的高速继续开展和社会文明前进具有严峻意义。一起对扩展铝合金材料的运用范畴，加快铝合金加工工业和技能的开展将起促进作用。　　　　（2）建筑结构中以铝代木，使铝合金成为一种真实的“绿色建筑”材料，因为以铝代木能够大大削减采伐维护绿色地球的森林，维护地球的绿色和低碳。况且铝结构与木结构比较，仍是有强度、刚度高，削减结构断面，添加建筑物运用面积，节约土地和动力；耐水、防水、水密性、气密性好，根绝渗漏水；耐腐蚀功能好，可表面处理，漂亮经用；运送、施工、维护和装卸便利，本钱低，特别适于高层和大跨度薄壳结构建筑；可收回率大于90%，收回本钱和能耗低，而木材运用寿命短，只能作为废物收回。可见，铝合金结构材是一种真实的低碳、绿色、可循环运用的建筑材料。　　　　（3）在建筑结构中，特别是现代高层民用建筑及大跨度和薄壳结构的大型共用建筑中铝合金结构与钢结构比较具有显着优势：　　　　密度小。铝合金的密度仅为钢密度的1/3，而比强度、比刚度比钢材高，是典型的抱负的轻量化材料。用于高层和大跨度与薄壳结构中，铝合金空间结构分量比钢结构的要轻得多，因而，构筑物的根底出资要少得多。　　　　强度高，一般中强铝合金材料的b可达300MPa以上，适当于Q235钢，7075T6超高强铝合金的b可达700MPa左右，可与高强合金钢比美，超越高强钢Q345，而铝合金的密度小，铝合金材料的空间结构分量轻。因而，持平分量结构的比强度高。　　　　可制作成各种形状与规格的精细结构部件。与钢铁比较，铝合金具有杰出的塑性和可成形性，可用各种压力加工办法（揉捏、轧制、锻压和冲压等）在冷、热状况下大批量加工成各种规格和形状的精细空心的和实心的恒断面的、变断面的型材、管材、棒材、板材、锻件、模锻件及冲弯件等，并且能使构件截面方式愈加合理。不需求精细机械加工条件下，即可满意恣意建筑结构的要求。这是钢材热轧、冷轧、揉捏或焊接都无法到达的。　　　　现场运送设备便利。因为铝合金结构自重很轻，现场无需大型重型机械设备，运送设备极为简便，故现场施工周期可大大缩短，本钱大大下降。　　　　抗腐蚀、可表面处理、漂亮经用。与钢结构比较，铝合金结构的首要长处之一是抗腐蚀、经久经用，建筑生射中的防腐工作量少，防护修理费用低，一起不会因防腐修理而影响正常的出产经营及运用。铝合金结构绿色建筑物广泛运用在湿度大，有酸雨、气候变化恶劣的环境或沿海地区。　　　　不粘水，水密性好，可防水，根绝渗漏水。因为铝合金建筑体系的铝合金结构是合作铝合金屋面材料一体化揉捏成形，其衔接方式能够合作屋面材料完美结合，做到零渗漏防水，并且铝加工材不粘水、不怕水渗漏和腐蚀。　　　　可收回循环运用是真实的绿色材料。铝合金材料收回本钱很低，能耗仅电解铝的5%。可循环再次利用率大，收回率可到达90%以上（是钢材收回率的5倍以上），根本和铝锭报价差异不大，是典型的绿色环保材料。　　　　可完成绿色加工。运用铝合金结构可完成全装配式施工，到达模块化建筑、建筑工业化的标准。施工现场无噪音、无粉尘、对水气无污染，属典型的绿色材料、绿色施工。　　　　节约土地、动力和建筑本钱。平等跨度情况下，结构断面大幅减小（约为钢结构的1/8截面），可添加建筑物6%左右的运用面积，削减10%左右空间糟蹋，节约土地和动力。一起大大节约建筑施工本钱。　　　　由此可见，以铝合金结构代替钢结构，可使建筑工程与施工绿色化，环保化，可大大节约资源、动力和建筑施工与维护运用本钱，具有严峻的经济效益和显着的社会效益。加快我国城市化工业化的进程，保证国民经济的高速继续开展并改进我国经济增加和社会文明开展的质量。一起可拓宽铝材的运用范畴和商场占有比例，促进铝加工（特别是揉捏加工）的开展和技能的前进。　　　　4.绿色建筑铝合金结构揉捏材的运用及典型工程举例　　　　铝合金作为一种建筑材料，具有一系列其它建材不行代替的长处。铝合金结构安稳，可选用共同短程线结构专利规划，安稳性高，结构紧凑，净跨度大，较大跨度可达300米，结构强度能习惯各种不均衡风载、雪载等恶劣环境条件。　　　　铝合金结构具有高性价比，耐腐蚀，无需定时修理和防腐处理，较久密封技能和共同规划保证不漏水，杰出的隔音和吸音作用，单节点至少可接受50kg以上的吊挂分量，较大内部自承载超越200吨，可直接吊装灯火、音响，无需附加设备。　　　　别的，在缔造多功能体育场馆、溜冰场和各种配套商业设备及其它各种大型民用公共建筑工程中的运用也适当广泛。铝合金结构在缔造游水馆和溜冰场中可发挥其它材料不行比较的优势。不同于其它体育馆场，在游水馆中水气蒸腾很严峻，特别是池水中的消毒成分蒸腾后会严峻腐蚀馆内的其它金属材料，假如游水馆选用钢结构，势必会影响整个场馆的安稳性。相反，铝合金结构耐腐蚀，能够很好地抵挡水蒸气的腐蚀，维护场馆的结构不受丢失，并且漂亮经用。　　　　铝合金空间结构现代感强，施工快捷，在体育、演艺、环保等大跨度标志性建筑中运用远景宽广。铝合金作为“轻量化合金材料与结构部件”要点推广的新式金属材料，轻量化铝合金材料能够代替传统的钢材和木材及其它建材，是契合“节能环保型建材”要求，是未来绿色建筑的开展方向。　　　　铝合金结构揉捏材早在航空航天、交通运送、轿车、动力动力、电子电器、机电制作等方面获得了广泛的运用。但在建筑工程方面的推广运用仅是近几十年的事，铝合金作为建筑和桥梁的结构材料，首先在意大利、西班牙、德国、法国、美国等工业发达国家运用，后来在日本、加拿大、英国等盛行。现在，国际各首要工业发达国家都以铝代木，以铝代钢，广泛运用铝合金材料作为绿色建筑的模板、脚手架等建筑施工机械用材和工程结构用材。我国因为根底较差，经济实力较弱（铝材的本钱大大高于钢材）所以起步较晚，但近年来，因为我国经济实力的加强，并已成为铝业大国，加之正处于工业化、城市化建造高潮，以及绿色概念的遍及，大大促进了我国绿色建筑工程上以铝代木、以铝代钢的进程。现在，我国许多大城市的重要建筑物已广泛选用绿色建筑铝合金结构材料。　　　　上海通用金属结构工程有限公司和上海通正铝业工程金属有限公司在吸收国外技能的根底上，结合我国实际情况，转化开发了铝合跨度空间结构建筑的规划、制作和施工专有成套技能，该成套技能是结合轻量化合金的特色，选用超轻高强铝合金结构代替传统的钢结构。铝合金薄壳结构建筑的规划、制作和施工专有技能，首要在结构造型和节点规划、制作和施工方面表现了共同的特色，尤其在杂乱空间曲面和大跨度结构方面具有很好的优势。该技能所触及的铝合金薄壳结构规划和施工技能具有新颖性和先进性，铝合金薄壳结构建筑是一种新式的节能环保建筑，具有其它建材不行代替的长处，经济效益和社会效益显着。　　　　该公司先后选用该材料，完成了我国成都现代五项赛事中心游水击剑馆、体育场、新闻中心铝网壳，武汉体育学院归纳体育馆铝合金屋盖，国际非遗文化中心世纪舞标志塔外墙铝合金装修网架工程等多项现代新式结构建筑工程的规划、加工和设备（EPC交钥匙工程）施工，满意了规划和规范要求，不只取得了杰出的经济效益和社会效益，更为重要的是铝合金包含结构技能在工程实践中得到了进一步的前进和改进。见图1-,4。   图1.国际非遗文化中心标志塔图2.武汉体育场图3.上海世博会植物园图4.我国现代五项赛事中心体育场 　　5.小结　　　　5.1铝合金揉捏材与其它建材比较，具有一系列的无与伦比的优异特性，是一种抱负的绿色建筑结构材，契合“节能、环保型建材”要求，是未来绿色建筑的开展方向。　　　　5.2绿色建筑铝合金结构揉捏材种类多、形状杂乱、规格规模广、技能要求高，出产难度大，要求优化合金成分，规划制作各种特殊结构的优质模具，优化熔铸、揉捏、热处理和精整才干大批量出产出优质的揉捏结构材。可促进揉捏加工技能的开展。　　　　5.3绿色建筑铝合金结构揉捏材的工业化、批量出产和广泛的运用可促进我国绿色建筑业的开展，加快我国工业化和城市化的开展并前进其水平，保证我国国民经济高速继续开展，一起可拓宽铝材的运用范畴，促进铝加工工业的开展。　　　　参考文献　　　　1.刘静安，谢建新，大型铝合金型材揉捏技能与工模具优化规划[M]，北京：冶金工业出版社，2003.6　　　　2.刘静安，谢水生，铝合金材料运用与开发[M]，北京：冶金工业出版社，2011.5　　　　3.董春明，铝构建未来—铝在绿色建筑中的优势，我国铝加工与铝商场通报，2012N02P12

硼钢是指加入硼元素的钢。硼在钢中的作用主要是增加钢的淬透性，一般加入量很少(0.0003%~0.005%)。硼元素资源富有，价格便宜。钢中添加硼能显著节省镍、铬、钼等昂贵的合金元素，有可观的经济效益。硼钢的主要优点是价格便宜，在保证钢具有所需淬透性和力学性能的同时，钢的热、冷加工性能较好。主要缺点是，淬透性的波动比不含硼元素的钢大。

记者从中科院金属研究所获悉，一种由可溶解铝合金结构材料制成的压裂球在大庆油田、长庆油田等地获得应用。这种可溶解铝合金材料在纯水中可快速溶解，并且与水的起始反应温度和在水中的溶解速率均可以实现调控。　　　　在油气田的增效开采技术中，需要采用压裂球和桥塞等工具对不同作业层的施工管柱进行封堵。由普通合金制成的压裂球等工具如果滞留井中，会延长施工周期，提高施工成本。国外石油公司研发出了可溶解的压裂球（树脂、镁或铝复合材料），但可溶解桥塞和球座等工具尚未开发成功。在我国油气田开采工作中，相关工具仍依靠进口，严重限制了我国石油的增效开采。　　　　由中科院金属研究所研制可溶解铝合金结构材料，是通过添加低熔点金属和多种强化合金元素的方法研发出可在纯水中即可溶解的可溶铝合金材料，可溶合金的铝水起始反应温度从室温至85℃范围内可调，合金的溶解速率亦可根据不同工况调整。据介绍，由可溶铝合金制成的结构件除了具备良好的溶解性能外，还兼备足够高的强度和一定的塑性，可采用传统工艺冶炼和铸造成型，成本低，易达高产能，适合大规模应用和推广。（郝晓明）

合金结构钢是在碳素结构基础上，加入5%以下的一种或几种元素。钢中加入合金元素，首先是提高了钢的淬透性，保证钢经过热处理后获得良好的综合机械性能，具有高的强度和足够的韧性。      1、根据热处理工艺的不同大体分为：      （1）调质结构钢：许多重要零件如轴类、连杆、重要螺栓等，多是在承受很大的交变应力和冲击负荷等多种复合应力下工作，因此要求有较高的强度和韧性的综合机械性能。为了达到上述要求，钢件必须经过淬火及高温回火处理（即调质处理），淬火处理得马氏体组织，然后高温回火得到索氏体组织。调质钢的含碳量在0.3－0.5%之间，碳量低不易淬硬，回火后得不到所需强度；碳量高则韧性低，在使用中发生脆性断裂。    （2）表面硬化钢：制成的零件通过某种热片处理可以得到坚硬耐磨的表面层和柔韧适当的心部。如齿轮为了传递扭矩，必须有足够强度，在换挡过程中又承受冲击负荷，又要求有韧性，在啮合过程中，齿轮又承受强烈的磨损而就有耐磨性因此，齿轮应具有整体强度高和“表硬内韧”的性能。      2、按热处理工艺，主要有：      （1）受用低碳钢渗碳淬火：含碳量一般在0.10－0.25%之间，以保证零件心部有良好的韧性。作渗碳用的合结钢加入＜2%‘铬、＜4.5%镍、2%锰、0.001－0.004%硼，可以提高钢的淬透性，改善零件心部组织和性能外，还能提高渗碳层的强度和塑性；有时还加入微量的钛、钒等元素，起细化晶粒，防止渗碳时发生过热的影响。      （2）采用渗氮处理：合结钢中含有铝的钢如38CrMoAL属渗氮钢。铝可和氮化合形成氮化铝，增加表面硬度和耐磨。      （3）采用碳钢高频感应加热表层淬火：合金结构钢按治金质量分为优质钢和高级优质钢（钢号后加“A”）；用途分为压力加工（热压力加工或冷压力加工）和切削加工用钢；按供应状态分为不热处理、正火、退火或高温回火。

内容提要：　　　　绿色建筑铝合金结构型材的品种多，规格范围广，形状复杂，模具设计制造技术含量高，生产技术难度大。本文仅选一种典型的难度较大的型材为例，对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论，对模具的挤压效果与使用寿命进行对比。可见优质模具在铝合金结构挤压型材产业化批量生产中起着重大的作用。　　　　关键词：绿色建筑铝合金结构挤压材大型双孔厚壁管材（空心型材）模具设计与制造特殊新结构宽展分流模模具使用寿命　　　　1.绿色建筑铝合金结构挤压型材模具特点与技术难度分析　　　　1.1概述　　　　绿色建筑铝合金结构挤压材品种多达百余种，而且规格范围广，现代绿色建筑用铝合金挤压材大多是不需要机械加工，而直接作为零部件来与相关件配合使用的，所以尺寸精度和形位精度要求都很高。结构材包括管材（包括圆管材、方管材和异形管材，且都是厚壁管；各种异形型材（包括空心型材、实心型材和半空心型材，且壁厚差大），成形难度大；以及各种特殊棒材。结构材的合得奖号大多是6061、6005A、6082等中强度铝合金，还有2xxx、5xxx和7xxx等高强度高韧性铝合金。铝合金建筑结构挤压材要求有高的力学性能，b300MPa，优良的可焊性、耐磨耐蚀性和可冷弯成形性等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此，要求不同形式的特殊结构的模具，如特殊导流模、特种宽展分流模才能确保不同产品的成形和尺寸精度，而且要求高的使用寿命（要求使用寿命提高2-3倍），确保其批量生产。以下仅从百余种挤压材中选取一种外接圆尺寸大、有横向加强筋、成形难度较大的双孔厚壁管材WYY0770模具为例，来讨论铝合金建筑结构挤压材模具的设计与制造技术特点，WYY0770双孔管材断面见图1。图1.绿色建筑结构挤压材—WYY0770产品图 　　1.2 铝合金结构挤压材模具特点与技术难度分析　　（1）绿色建筑结构铝合金挤压材品种多、形状复杂、尺寸变化大，因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具，才能实现铝合金结构挤压材产业化大批量生产，因此需要进行大量的试验开发工作。　　（2）绿色建筑铝合金结构挤压材要求产业化大批量生产，首要关键就是提高模具使用寿命，本研制课题要求挤压模具的使用寿命要求在原有基础上提高2-3倍，难度是十分大的。　　（3）带有横向加强筋的双孔厚壁管的横向加强筋很难充料，需要一种特殊结构的宽展导流模与分流模经两段扩展加大金属流覆盖模孔和合理的分配金属流量，以及优化挤压工艺才能保证双管厚壁管的成形，技术难度很大，特别是大型的厚壁双孔管的成形和同时要求保证焊合质量则更难。　　（4）绿色建筑结构铝合金挤压材的尺寸与形位精度都要求达到高精级或超高精级水平，需要一种特殊结构的模具才能保证型材成形，并达到高精度，而且要保证模具有足够的强度，不变形、不开裂、不压塌，有足够使用寿命，难度是非常大的。　　（5）绿色建筑结构铝合金挤压材要求表面光洁、尺寸和形位精度高，而且使用寿命长，因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺和表面处理工艺，机加工全部实施CNC工艺规程，才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。WYY0770大型双孔厚壁管材模具的设计依据与技术要求　　　（1）WYY0770大型双孔厚壁管材的合金状态为6005FT6，挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平，b300MPa，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊、可冷弯成形性等综合性能。　　　（2）WYY0770挤压材为大型双孔厚壁管（见图1），双孔厚壁管的特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙，双孔管因充料不足而壁厚尺寸不够，WYY0700双孔管为宽450mm，高200mm的方管内有一条横向加强筋。使单孔方管变成双孔管，其难度就在于这条横向加强筋的充料不足，而且要求有高的焊合质量，用普通的分流模是达不到挤压双孔管技术要求的，必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。　　　（3）WYY0770大型双孔管材在7000吨挤压机生产，挤压筒直径为418mm，型材的外接圆（498mm）大于挤压筒直径(418mm)，这就需要设计制作一种特殊的多级扩展挤压模，扩大分流模焊合室的外接圆，才能保证型材成型及尺寸精度与平面间隙尺寸要求。如果选用460mm挤压筒生产，金属流动与平衡会有所改善。　　　（4）WYY0770双孔管的4个外角为，8个内角同样要求为，形位公差值已高于GB5237高精级规定，需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保型材顺利装卸和整体的平直度，模具的设计制造的确有极大难度。　　　（5）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。3. 绿色建筑铝合金结构型材WYY0770模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析　　　WYY0770型材在7000t挤压机上采用418mm（方案Ⅰ）挤压筒和460mm挤压筒（方案Ⅱ）进行挤压生产，其模具设计、制作技术分析如下。3.1 WYY0770大型双孔管模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY0700大型双孔管的模具设计依据参数表方案合金 状态双孔管截面积Cm2外接圆 直径mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直mm比压 MPa挤压比 l变形率%Ⅰ6005FT6145.225f492.5GB5237 高精级7000f4185109.4589.4Ⅱ6005FT6145.225f492.5GB5237 高精级7000f46042111.4491.3

根据《建筑工程规划文件编制深度规则》中规则，建筑工程规划阐明包含规划总阐明和各专业规划阐明。而根据这几年作业所参与投标的领会与各评标专家组提出的各项问题，作者以为建筑铝合金幕墙和铝合金门窗的规划阐明与建筑规划的规划阐明有所区别，一般由以下几部分组成：     ⑴工程简况工程简况包含：　　a、工程称号；b、工程地址；c、业主称号；d、工程建筑规划单位；e、工程监理单位；f、建筑物概略（建筑结构类型、门窗或幕墙的最大标高、建筑层高级）；g、工程面积：不同结构方式、不同面板材料的门窗、幕墙的分部面积；门窗幕墙的总面积等内容。     ⑵规划根据：　　a、进行该项门窗、幕墙工程规划所根据的现行国家标准、行业标准以及当地标准的标准称号和标准编号、；　　b、进行该项门窗、幕墙工程规划所根据的工程所在地各级当地政府的有关规则的称号和文件编号；　　c、进行该项门窗、幕墙工程规划所根据的建筑规划院所规划的该工程的建筑规划施工图的图纸称号、出图日期、版次；　　e、该项门窗、幕墙工程业主的具体要求（假如有）或工程投标文件的称号、日期。     注：　　1、因为在现行国家标准、行业标准以及当地标准中，现已对原材料的标准进行了规则。因而，在规划阐明中，原则上没有必要再将材料标准具体列出。　　2、当工程中选用了现行国家标准、行业标准以及当地标准中未掩盖的新型材料时，有必要具体列出所选用的材料的标准称号、标准号和（或版次）。　　工程所在地当地政府的有关规则；　　其他相关的原材料、产品及工程验收国家及行业标准、规范。　　（注：因为当时我国正处于标准和规范换版、修订的高峰期，关于未标明的标准、规范，必定要根据工程的具体情况，选用相应的标准。）     ⑶规划参数　　a、工程所在地50年一遇的根本风压；　　b、高度Z处的阵风系数；　　c、风荷载体型系数；　　d、地上粗糙度类别以及风压高度改变系数；　　e、幕墙的年温度改变取值；　　f、幕墙的自重标准值；　　g、幕墙工程是否进行抗震规划，假如进行抗震规划时的，幕墙的设防烈度。     ⑷铝合金门窗、建筑幕墙规划功用　　a、抗风压功用；　　b、水密功用；　　c、气密功用；　　d、平面内变形功用（仅关于建筑幕墙）；　　e、规划要求的其他功用：如：热工功用、光学功用、耐碰击功用、隔声功用等；     ⑸防火要求　　阐明防火结构所选用的方式；用于防火结构的各种材料的称号、种类、规格，以及耐火极限。     ⑹防雷要求　　阐明防雷结构所选用的方式，衔接办法，各种结构材料的称号、种类、规格，以及防雷类别、规则的接地电阻。     ⑺外装修造型或选型　　阐明扼要阐明建筑幕墙外立面造型特色、类型，铝合金门窗、建筑幕墙所用铝合金型材、立柱、横梁材料规格的选用根据。　　⑻材料选用　　阐明直接用于工程中的各种原材料、衔接材料、密封材料、焊接选用的材料以及紧固件、五金配件和附件的原料、种类、规格，及各种材料的表面防腐蚀要求的技能质量要求。     ⑼施工技能要求（仅关于施工图）　　a、阐明装置施工过程中要害工序的操作办法、技能要求，查验标准和特殊的查看办法；　　b、阐明装置施工过程中的安全要求。     ⑽新材料、新工艺　　主要从改进运用功用、进步工程质量、下降工程本钱、加速施工进度等几个方面阐明所选用的新材料、新工艺的长处、特性和选用的理由。 　　（上述的观念仅仅作者这几年从事建筑铝合金门窗及铝合金幕墙规划作业中的领会，及在招投标时各专家所提出的在规划阐明中所存在的问题的总结，或许其中有不当之处，请各位指出及批改。）

(1)铝合金是目前世界上最理想的绿色建筑结构材料，产业化与广泛应用，对推广绿色建筑业的发展，促进我国城市化和工业化的进程，进而促进国民经济的高速持续发展和社会文明进步具有重大意义。同时对扩大铝合金材料的应用领域，加速铝合金加工产业和技术的发展将起促进作用。 　　(2)建筑结构中以铝代木，使铝合金成为一种真正的“绿色建筑”材料，因为以铝代木可以大大减少砍伐保护绿色地球的森林，保护地球的绿色和低碳。何况铝结构与木结构相比，还是有强度、刚度高，减少结构断面，增加建筑物使用面积，节约土地和能源;耐水、防水、水密性、气密性好，杜绝渗漏水;耐腐蚀性能好，可表面处理，美观耐用;运输、施工、维护和装卸方便，成本低，特别适于高层和大跨度薄壳结构建筑;可回收率大于90%，回收成本和能耗低，而木材使用寿命短，只能作为垃圾回收。可见，铝合金结构材是一种真正的低碳、绿色、可循环使用的建筑材料。 　　(3)在建筑结构中，特别是现代高层民用建筑及大跨度和薄壳结构的大型公用建筑中铝合金结构与钢结构相比具有明显优势： 　　密度小。铝合金的密度仅为钢密度的1/3，而比强度、比刚度比钢材高，是典型的理想的轻量化材料。用于高层和大跨度与薄壳结构中，铝合金空间结构重量比钢结构的要轻得多，因此，构筑物的基础投资要少得多。 　　强度高，一般中强铝合金材料的b可达300MPa以上，相当于Q235钢，7075T6超高强铝合金的b可达700MPa左右，可与高强合金钢比美，超过高强钢Q345，而铝合金的密度小，铝合金材料的空间结构重量轻。因此，相等重量结构的比强度高。 　　可制作成各种形状与规格的精密结构部件。与钢铁相比，铝合金具有良好的塑性和可成形性，可用各种压力加工方法(挤压、轧制、锻压和冲压等)在冷、热状态下大批量加工成各种规格和形状的精密空心的和实心的恒断面的、变断面的型材、管材、棒材、板材、锻件、模锻件及冲弯件等，而且能使构件截面形式更加合理。不需要精密机械加工条件下，即可满足任意建筑结构的要求。这是钢材热轧、冷轧、挤压或焊接都无法达到的。 　　现场运输安装方便。由于铝合金结构自重很轻，现场无需大型重型机械装置，运输安装极为轻便，故现场施工周期可大大缩短，成本大大降低。 　　抗腐蚀、可表面处理、美观耐用。与钢结构相比，铝合金结构的主要优点之一是抗腐蚀、经久耐用，建筑生命中的防腐工作量少，防护维修费用低，同时不会因防腐维修而影响正常的生产经营及使用。铝合金结构绿色建筑物广泛运用在湿度大，有酸雨、气候变化恶劣的环境或沿海地区。 　　不粘水，水密性好，可防水，杜绝渗漏水。由于铝合金建筑系统的铝合金结构是配合铝合金屋面材料一体化挤压成形，其连接形式可以配合屋面材料完美结合，做到零渗漏防水，而且铝加工材不粘水、不怕水渗漏和腐蚀。 　　可回收循环使用是真正的绿色材料。铝合金材料回收成本很低，能耗仅电解铝的5%。可循环再次利用率大，回收率可达到90%以上(是钢材回收率的5倍以上)，基本和铝锭价格差异不大，是典型的绿色环保材料。 　　可实现绿色加工。使用铝合金结构可实现全装配式施工，达到模块化建筑、建筑工业化的标准。施工现场无噪音、无粉尘、对水气无污染，属典型的绿色材料、绿色施工。 　　节约土地、能源和建筑成本。同等跨度情况下，结构断面大幅减小(约为钢结构的1/8截面)，可增加建筑物6%左右的使用面积，减少10%左右空间浪费，节约土地和能源。同时大大节约建筑施工成本。 　　由此可见，以铝合金结构替代钢结构，可使建筑工程与施工绿色化，环保化，可大大节省资源、能源和建筑施工与维护使用成本，具有重大的经济效益和明显的社会效益。加速我国城市化工业化的进程，确保国民经济的高速持续发展并改善我国经济增长和社会文明发展的质量。同时可拓展铝材的使用领域和市场占有份额，促进铝加工(特别是挤压加工)的发展和技术的进步。

铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。铝合金以铝为基的合金总称。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

空间网格结构是由大致相同的格子或尺度较小的基本结构单元组合而成，可均匀三向传递力流的空间结构.本文所涉及的铝合金空间网格结构包含单、双层网壳和网架.若按节点刚度分类，铝合金网架和双层网壳属铰接体系，铝合金单层网壳属刚接体系.即在对网架和双层网壳进行结构分析时，可假定节点为铰接，杆件只承受轴力;对单层网壳可假定节点为刚接，杆件除承受轴力外，还承受弯矩、扭矩和剪力等.若按单元组成分类，铝合金空间网格结构均属刚性单元结构，包括以梁单元作为基本构件的单层网壳和以杆单元作为基本构件的网架和双层网壳.上述两种分类方法中，杆单元对应于铰接体系，节点具有3个自由度，构件单元仅受轴力作用；梁单元对应于刚接体系，每个节点具有6个自由度，构件单元在承受轴力的同时受到不可忽略的弯矩作用。事实上用于工程中的任何节点体系都是既非理想铰接又非理想刚接，节点都处于半刚性状态，而结构分析中所采用的模型只是一种分析简化方法，在结构分析中应尽可能采用符合结构实际受力行为的结构模型，充分考虑其合理性以保证结构的安全性。　　　　从形态学角度来看，网架结构构件密度高于单层网壳，杆件的高密度布置导致网架构件的高冗余性，存在承载力过剩问题，而单层网壳冗余构件较少或不存在冗余构件，这对结构整体屈曲性能有着不可忽视的影响。　　　　2.1铝合金空间网格结构在国外的应用　　网壳结构最早可追溯到1863年，有“穹顶之父”之称的德国人Schwedler设计建造了第一个钢网壳结构.最早的网架结构于1940年建成于德国，采用Mero体系.近几十年来，以网壳和网架为代表的空间网格结构飞速发展。相比于钢网架和网壳结构，铝合金空间网格结构出现较晚，1951年建成的英国“探索”穹顶是世界上建成最早的铝合金网壳结构.随着加工技术的不断发展，制造工艺的改进，节点体系的不断创新，计算分析以及设计水平的提高，铝合金空间网格结构不但在诸如体育场馆、会展中心、剧场等公共建筑中被采用，而且在大型石油化工产品的储罐、火力发电厂的干煤库及污水处理厂等工业领域也得到了广泛的推广和应用。 　　2.2铝合金空间网格结构在我国的应用　　空间结构在我国的应用始于上世纪五十年代，其中最具代表性的是1956年建成的天津体育馆屋盖，我国的螺栓球节点体系也是70年代引入Mero节点体系概念发展起来的.自20世纪90年代以来，铝合金空间网格结构在我国的应用也逐渐增多.到目前为止，我国各地已建成了多座包括网壳、网架在内的铝合金空间网格结构。

铝合金淬火炉我们之前介绍的多是关于其淬火速度的一些技术知识，那些知识比较的复杂，今天我们简单的说说关于铝合金淬火炉的特点，是对这种锅炉的一个基本介绍，让大家能够更了解一点铝合金淬火炉，看到它不一样的地方。 　　为了让大家能够更好的理解铝合金淬火炉的特点，我们先说说它的结构，只有大家了解了铝合金淬火炉的结构，才能理解它的特点，才会明白我们以前说的那些淬火知识。就像介绍熔铝炉时一样。 　　炉体外壳框架采用型钢焊接成型，内壁采用耐热钢板，内衬采用优质全纤维结构，炉壳内表面贴附一层橡胶石棉板，起到隔热作用并保护炉壳表面不被腐蚀。热风循环装置由通风机装置和导风板组成，通风机装置安放在炉体顶部，风扇采用耐热钢制作成离心式风叶。导风板采用耐热钢制成，通过若干个搁杆固定于炉膛内壁上，将电阻带包裹在里面，通过热风循环系统将电阻带散发的热量进行热循环，使炉内温度均匀。铝合金淬火炉是立式锅炉，这个和网带炉很不一样的。 　　看了结构，是不是大家很好奇了呢？我们一起看一下其设备特点吧！ 　　（1）温度均匀度 　　实现用户要求的温度均匀度，是以循环风机、导风罩板、炉膛结构、电热功率的分配及电热元件的布置、控制方式与过程、炉门结构等关联设计来保证。 　　（2）先进的机械系统 　　系统的先进性由设计、元器件选型及质量、加工制造质量来保证的。机械系统运行平稳、可靠，设备处于低噪音、低振动工作状态。 　　（3）完善的控制系统 　　体现在100～650℃均可实现精确控温、系统稳定可靠、操作简便、避免人为误操作、功能齐全等方面。 　　（4）淬火转移时间迅速、可调 　　炉底对开式炉门、倍速升降机构、先进的机械系统，使得淬火转移迅速、可靠，时间可以根据用户工艺要求调整。

铝合金为建筑结构采用最经济公道　　　　建筑业是产业铝材工业铝材的三大主要市场之一，世界上铝总产量的20％左右用于建筑业，一些产业铝材发达国家的建筑业，其用铝量已占其总产量的30％以上。近年来，建筑铝材工业铝材的产品不断更新，彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新奇建筑制品的应用也在逐年增加。中国已在产业铝材工业铝材与民用建筑中应用铝合金制作屋面、墙面、门窗等，并逐渐扩及内外装饰、施工用模板等，已取得良好效果。　　　　特点和用途铝和铝合金的最大特点，首先容重约为钢的1/3,而比强度（强度极限与比重的比值）则可达到或超过结构钢。其次，铝和铝合金易于加工成各种外形，能适应各种连接工艺，从而为建筑结构采用最经济公道的断面形式提供有利前提。所以，采用铝合金不仅可以大大减轻建筑物的重量，节省材工业铝材料，而且还可减少构件的运输、安装工作量，加快施工进度。这对于地震区及交通不便的山区和边远地区，其经济效果更为明显。铝和铝合金光彩美观，耐侵蚀性好，对光和热的反射率高，吸声机能好，通过化学及电化学的方法可获得各种不同的颜色。所以产业铝材工业铝材广泛用于产业与民用建筑的屋面、墙面、门窗、骨架、内外装饰板、天花板、吊顶、栏杆扶手、室内家具、商店货柜以及施工用的模板等。　　　　出产方法，铝合金按其出产方式不同，分为锻造铝合金和变形铝工业铝材合金两大类。建筑上一般采用变形铝合金，用以轧成板、箔、带材，挤压成棒、管或各种复杂外形的型材。变形铝合金按其机能、用途不同，分为防锈铝合金、硬铝、超硬铝和特殊铝等。建筑中一般采用产业铝材工业铝材纯铝(L1～L1)、防锈铝合金（LF2、LF21等）及锻铝(LD2)等。　　　　铝的尺度电位是-1.67伏，化学性质很活泼,易与空气中的氧作用而形成一层牢固致密的氧化膜，所以在普通的大气和清洁的水中，铝具有良好的耐侵蚀性。但与钢或其他金属材工业铝材料接触时会产生电化侵蚀，在湿润的环境中与混凝土、水泥砂浆、石灰等碱性材料接触时会产生侵蚀,与木材、泥土等接触时也会产生侵蚀。因此,需进行适当的防腐处理。　　　　机能纯铝强度低，其用途受到限制。但加入少量的一种或几种合金元素，如镁、硅、锰、铜、锌、铁、铬、钛等，即可得到具有不同机能的铝合金。铝合金再经冷加工和热处理，进一步得到强化和硬化，其抗拉强度大大进步。　　　　由铝合金工业铝材料制的建筑制品。通常是先加工成锻造品、铸造品以及箔、板、带、管、棒、型材等后，再经冷弯、锯切、钻孔、拼装、上色等工序而制成。

空间网格结构是由离散的杆件通过节点连接集成的结构系统，所以节点是结构系统中重要的受力部分，节点不仅要连接构件，同时还起到传递力流的作用。每个节点应至少连接3 根构件以保持稳定性，并且既要能抵抗不平衡力产生的扭转效应，又要能抵抗由于施工安装误差在结构体系中产生的残余应力。另外，交汇于节点的轴力构件越多，结构体系的形态学可能性就越多。在节点体系中，美国Unistrut 体系、德国Mero 体系、加拿大Triodetic 体系、美国Temcor 体系、日本NS 体系等应用较为广泛。铝合金由于其可焊接性能差，在空间网格结构中主要采用机械连接形式的节点，广泛应用的是螺栓球节点和Temcor 公司的板式节点，前者主要用于网架和双层网壳，后者用于单层网壳。另外，日本的螺栓球节点和嵌入式节点亦在铝合金单层网壳结构中有部分应用。     4. 1 铝合金单层网壳节点     现有的较为成熟的铝合金单层网格结构节点体系为美国Temcor 公司的专利，但未见可参考的国外相关研究文献。其节点形式是在中心处交汇若干工字形截面杆件，于上下翼缘处各设一块铝合金盖板，每根杆件通过上下翼缘的紧固螺栓与铝合金盖板相连接。我国已建成并投入使用的多座铝合金单层网壳均采用了该节点体系。     在板式节点设计中，圆盘的直径、起拱量、螺栓( 孔) 的规格与数量及圆盘厚度为关键参数。其中圆盘直径需满足交汇杆件互不干涉的要求，圆盘起拱量取决于相应杆件与节点切平面的夹角。运用ANSYS 有限元软件对板式节点的杆件、节点板和螺栓进行受力分析得出: 螺栓以剪切破坏为主; 上下节点板均以正应力为主，越靠近边缘应力越小; 杆件一般不会发生材料的强度破坏。但其使用的分析模型中螺栓数量较少，导致单个螺栓应力较大而成为节点构造的薄弱环节。分析了板式节点在弹性范围内刚度随杆件截面的高度、宽度、腹板厚度和盖板厚度及直径等基本参数的变化规律，并通过拟合给出了节点绕杆件强轴弯曲刚度的计算公式。但其模型并未考虑螺栓连接的接触问题，仅给出了一种特定特征参数节点的刚度公式，适用性不强。为分析铝合金单层网壳板式节点的受力状况和破坏机理，采用有限元分析软件ANSYS 对典型节点进行了数值模拟，结果表明，节点板和连接螺栓具有相似的安全度，是板式节点中强度和刚度最高的部件，而杆件是板式节点中最薄弱的部分，认为板式节点的破坏机理首先是杆件破坏、其次是节点板屈曲、最后是连接螺栓破坏。通过对板式节点进行有限元分析得出，杆件和盖板均在螺栓孔边缘处存在着应力集中，并从盖板外边缘向节点中心逐步减轻，杆件与盖板接触面处应力较大，但整体来看杆件与盖板均有较高的安全性; 通过关键点的位移计算了节点绕杆件强轴的弯曲刚度，并认为该节点为半刚性节点。由于其模型中未考虑螺栓，所以不能反映螺栓与杆件及节点板的相互作用，也未能对螺栓的失效特征进行研究。为验证铝合金板式节点的强度和刚度，对其进行了数值模拟，结果表明，正常工作状态下节点板和螺栓应力均较小，得出了节点的弯矩-转角曲线并认为节点刚度满足刚接假定。     综 上所述，可以看出铝合金单层网壳结构板式节点的研究尚存在一些不足，其中包括: 1) 试验研究匮乏，大多数研究仅局限于数值模拟，缺乏试验验证; 2) 有限元分析模型中均未考虑螺栓的预紧力，有些模型中仅考虑了节点耦合并未建立螺栓的实体模型; 3) 大多数有限元分析模型忽略了面内弯矩作用，实际上板式节点的面内抗弯刚度相比于面外抗弯刚度小得多，所以该简化假定的合理性有待进一步研究。对其他形式的铝合金单层网壳节点，国内外学者亦进行了一些研究。对一种用于箱型截面杆件连接的铝合金单层网壳铸铝__节点进行了试验研究与数值分析，结果表明，该铸铝节点平面外的抗弯刚度明显高于平面内的抗弯刚度，指出最不利截面在螺栓孔削弱处，在设计中保证强度的前提下应适当减少螺栓孔数量，提出了该铸铝节点承载力简化设计公式。该节点铸铝部分破坏形式为脆性破坏，虽然文献中建议在设计中考虑合适的安全系数以避免节点突然失效，但铸铝延性较差的特性依然制约了该节点形式的推广。为分析铝合金单层球面网壳嵌入式节点的刚性，Sugizaki等进行了详细的试验研究，包括节点的拉压试验、单个三角形网格单元的受压与绕强、弱轴受弯试验，认为该节点为面外刚接、面内半刚接。Sugizaki 等使用NASTRAN 软件对节点进行了有限元分析，考察了节点区域杆件变截面部分和嵌槽与杆件接触部位的应力，另外还对节点刚性进行了定量评价。Hiyama 等对铝合金单层网壳螺栓球节点进行了试验与数值模拟，提出了节点刚度和承载力近似计算公式，结果表明，薄弱区域不会出现脆性断裂，并且节点刚度和承载力随连接构件截面增大而提高。     4. 2 铝合金双层网壳及网架节点     对FAST 工程主动反射面铝合金双层网壳结构的节点进行研究，选择使用高强螺栓连接的嵌入式节点，进行缩尺模型试验，结果表明，节点位移高于理论计算值，原因是铝合金嵌入式节点连接刚性较弱，导致结构变形较大，可通过节点构造来克服这一缺陷，但并未提出具体改进方案。     网架结构中应用最为广泛的是螺栓球节点，在构造时首先将置有螺栓的锥头或封板焊在管件两端，在伸出锥头或封板的螺杆上套长形六角套筒，以销子或紧固螺钉将螺栓与套筒连接在一起。拼装时直接拧动长形六角套筒，通过销钉或紧固螺钉带动螺栓转动，从而使螺栓旋入球体直至螺栓头与封板或锥头贴紧为止，各汇交杆件均按此方式连接后即形成节点。螺栓球球体在直径满足空间几何关系后强度一般能满足要求不会被拉断，但在加工时应保证螺孔的强度避免过早破坏。应注意铝合金螺栓球节点的螺栓应进行镀锌处理或采用不锈钢螺栓以防止接触腐蚀。     对铝合金螺栓球节点承载力进行了试验研究，包括铝螺栓球内螺纹受拉承载力、铝螺栓受拉承载力、铝封板的受拉承载力、铝封板与铝管的焊缝承载力等。对铝合金螺栓球节点进行了内螺纹试验和杆件的拉压试验。通过试验得到了节点及构件承载力的各项参数，为铝合金网架的设计提供参考，并且还编制了SFCAD 铝合金螺栓球节点网架设计专用程序。对上海植物园铝合金网架的螺栓与焊接混合连接式的3 种类型节点进行了试验研究，结果表明，各节点承载力均由受拉斜腹杆焊缝强度控制。通过实测部分斜腹杆螺栓连接处的相对滑移与轴力的关系曲线并与理论分析结果对比，认为螺栓相对滑移使节点连接处滑移较大的腹杆内力减小。     上述对铝合金螺栓球节点的试验研究均局限于受力性能方面，未考虑节点刚性及其对结构整体性能的影响，也没有建立节点精细模型进行数值模拟。

     铜合金结晶器 化合物中以一价和二价形式存在为主的 金属 元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,是唯一的能大量天然产出的 金属 ,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以 金属 状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。    铜合金结晶器 如:铜山(出产铜矿的山);铜花(铜屑);铜金(赤铜);铜粉(铜屑。铜和其他 金属 熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金,可当作颜料);铜陵(产铜的山);铜落(铜屑。可入药);铜腥(铜的腥臭味) 铜合金结晶器 铜制的[器物]。如:铜丸(铜铸的小球);铜牙(弩上钩弦的钩叫牙,以铜制者称铜牙);铜瓦(铜制的瓦);铜史(漏刻铜壶上的铜人像);铜印(铜铸的印章。也称“铜章”);铜兵(铜制的兵器);铜狄(铜铸的人。即“铜人”。或称“金人”);铜合金结晶器 铜洗(铜制的盥洗用具);铜柱(铜制的柱子);铜荷(铜制的烛台。形似荷叶);铜猊(铜制的狮形香炉);铜浑(铜制的浑天仪。又叫“铜仪”);铜鼻(古代官印上铜制的鼻状纽孔)    铜合金结晶器也是钢铁连铸设备的重要部件，其用途是把浇注的钢水成形并生成足够厚度的凝壳，防止铸锭带移向２次冷却带时跑钢。以往，结晶器是选择导热性良好的脱氧铜制作的。实践表明，脱氧铜结晶器在使用中易变形和磨损，寿命很短。因此，研制、开发新型铜合金结晶器材料，便成为钢铁连铸工程中的重要课题。 

近年来，国内外诸多大跨度空间结构的设计和建造使用了铝合金.但就金属空间结构建筑物的总体数量而言，传统的钢结构仍占据主导地位，而铝合金空间结构只占到其中的一小部分.原因之一是工程造价的制约，铝合金材料比钢材价格贵，某些国家相同截面规格的铝合金型材价格甚至达到钢材的7～10 倍.结合密度、强度因素考虑材料造价，铝合金材料将达到钢材价格的3～4 倍; 原因之二是已建铝合金空间结构的数量远少于空间钢结构，因而包括建筑和结构设计师在内的从业者对铝合金材料特性和铝合金结构认识不足，习惯性采用钢结构方案实现设计理念. 　　1. 1 锻造铝合金分类及性能比较 　　铝合金可分为锻铝和铸铝两类.前者是对未熔化的铝坯进行热加工或冷加工成型，后者是将熔化的铝液倒入模具再将其铸造成型.锻造铝合金牌号命名规则是由美国铝业协会( AA) 于1954 年提出的，现已被广泛接受并采用，我国也采纳并沿用了该命名方法，并借鉴美国规范的状态代号制订了相关规范.不同牌号的锻造铝合金的强度、延展性、耐腐蚀性等特性由于其化学成分( 铝元素和其他少量添加元素) 含量的差异而有所不同，如图1 所示，其中4xxx 系列主要用于焊接材料，未纳入比较范围.除化学成分的影响外，锻造铝合金的后续处理方法也会对其力学性能带来很大影响.在各系铝合金中，2xxx、6xxx 和7xxx 系列是可热处理铝合金，通常使用热处理加工方法( T) ; 其他各系为非热处理铝合金，常使用冷加工硬化( H) 等方法进行处理.6xxx 系列中含有镁和硅元素，该系列铝合金具有良好的耐腐蚀性和与Q235 钢材相近的强度，并且易于挤压成型，建筑结构中使用的大部分铝合金型材均属该系列，如6061-T6 铝合金，被广泛应用于铝合金空间结构中. 　　1. 2 结构用铝合金材料性能及其优缺点 　　锻造铝合金与结构用钢相似，都具有很好的延展性，高强铝合金强度甚至可与高强钢相比，但其延性略差.在结构设计中铝合金与钢材有诸多相似点，同时也存在着差异，以下通过对比分析铝合金作为结构材料的优缺点. 　　锻造铝合金密度为( 2.67～2.80)×103 kg /m3，在结构设计中，为使用方便通常近似取为2.70×103kg /m3，而结构用钢材密度为7. 85×103 kg /m3，约为铝合金密度的3 倍.锻造铝合金由于其牌号差异，弹性模量为( 69.6～75.2)×103 MPa，钢材为205×103 MPa，亦为铝合金的3倍.铝合金的弹性模量随环境温度的升高而减小，在100℃时减至67×103MPa，升温至200 ℃ 时则减至59×103 MPa.在室温下铝合金的热膨胀系数约为23×10－6/℃，为钢材( 12×10－6/℃) 的2 倍，表明铝合金结构对温度的变化( 主要是升温变化) 更为敏感，且随温度的升高，铝合金热膨胀系数也逐渐增大，在200℃ 时可达26×10－6 /℃.当铝合金构件不受约束时，由温度变化引起的变形更大，这在铝合金空间结构的构件及支座设计、施工时应加以注意.但由于弹性模量低，铝合金构件受到约束时，温度变化引起的变形仅为同条件下钢结构构件的2/3. 　　随着温度降低，铝合金的抗拉强度和伸长率提高，其力学性能有较为稳定的改善，且铝合金在低温环境中表现良好.铝合金泊松比近似为1 /3，随温度降低略微减小，但在结构设计中可以忽略该变化. 　　铝合金可挤压成型，采用独特的挤压工艺可制作出具有复杂截面的构件，使截面形式更加合理.铝合金构件和节点等可以进行批量预制，再进行装配，这种生产模式对于具有大量重复特征杆件和节点的大型铝合金空间结构具有良好的适用性.另外，铝合金良好的加工性能也使其能够更好地满足复杂建筑造型的要求. 　　铝合金对于各种波长的光线具有良好的反射率，外观色泽好.由于铝合金屋盖对阳光有高反射率，可保证结构内部环境冬暖夏凉，所以铝合金空间结构被大量用于植物温室、植物园展览厅等建筑中.在建筑结构中，铝合金一般不需要专门的防腐处理，因为铝合金自身在空气中可形成致密氧化膜，使其具有良好的耐腐蚀性能.在游泳馆和溜冰场等水蒸气含量较高的体育馆，采用铝合金结构可以很好地抵御水蒸气的侵蚀，减少后期维护费用.同样，在石油化工、仓储等防腐要求较高的大型工业建筑中，铝合金网壳也被大量应用.综上所述，铝合金材料与钢材相比自重轻、耐腐蚀并具有特有的功能.而结构工程中充分发挥铝合金上述优点的是大跨度空间结构( 如体育场、会议厅和礼堂等) 和长期暴露于潮湿、腐蚀性环境的结构( 如游泳馆等).

随着我国经济的高速发展，大型公共建筑和高层建筑发展迅猛，作为以轻质、高强、薄、面大、精特点为主的材料建筑幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中，写字楼、商业建筑、体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽建筑等的外围护结构都以建筑幕墙作为时代发展的特征。由于建筑业的高速发展，建筑幕墙以人居舒适为核心，以节能和环保技术为要点开发方向，各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑幕墙型材应运而生。铝合金型材具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀、美观耐用、易成形、可表面处理、可回收再生、可节能储能等一系列优良性能，因此，铝合金型材在建筑幕墙领域是一种长盛不衰的材料。　　　　在1983～1994年间，我国主要是生产构件式明框玻璃幕墙，结构单一（如图1），模仿国外技术，无本土行业规范和标准，技术质量水平较低。　　　　在1995～2002年间，1995年初成立了中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会，这是我国幕墙步入成长期的标志。这一时期除明框玻璃幕墙外，发展了隐框、铝板及石材幕墙，开发了单元式幕墙，1995年引进点支承幕墙，在引进国外技术的同时，开始结合国情有所创新。　　　　在2005年～至今，建筑幕墙产品还将继续保持稳步增长、发展和成熟，各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑铝幕墙型材、断桥幕墙也由此诞生和普及应用。从而也大大考验了铝型材生产商的生产能力和技术力量与之发展的匹配，在铝合金幕墙型材的生产过程中，如何保证配套生产按时保质交货，这是很多生产厂商都会遇到的棘手难题。导致出现这种情况的原因：生产厂商的硬件设施能否满足生产要求、模具加工和修模的技术如何、各工序工艺的控制是否达到了较理想的状态、各工序生产管理控制是否合理等等。都会拖延配套交货进度，尤其是面对一些结构复杂、表面处理严格的大型铝合金型材生产时，更是表现得束手无策。　　　　1.熔铸是源头：挤压铝棒的质量对出材的质量有着举足轻重的影响，高质量的挤压铝棒是获得高质量铝型材的基础。要获得高质量的铝棒要有先进的设备、成熟的熔铸工艺和出色的管理技术人员作保障。采用先进合理的熔铸工艺，根据选用的合金金相特性，选择合适的熔炼温度，尽可能地缩短熔炼时间，同时注意工具的清洁和精炼剂的纯度，确保熔体的质量。采用多次去气除渣工艺，尽可能地消除气、渣的存在，必要时采用在线除气工艺。在铸造前，可采用二级保温泡沫陶瓷过滤板对合金熔液进行过滤，进一步减少熔液中的夹杂含量，净化熔液。　　　　2.模具、挤压是本体：模具是挤压工艺过程的基础，也是高端幕墙型材生产成形的技术关键之一。它不仅决定挤压产品的形状、尺寸精度和表面状态，而且还影响到挤压成形和产品的组织性能。好模要有优质的材料、优秀的设计师、先进的加工设备技术精湛的修模技术人员为基础，才能设计加工出高质的模具，特别是多孔模，多孔模是提高产能和保证配套交单的又一保障。而挤压是模具的载体，它们唇齿相依。合理选用挤压工艺是型材成形好坏和保证模具高寿命的重点，也是我们完成生产任务的技术关键。⑴、根据不同合金合理选用挤压前铝棒的加热工艺，铝棒在慢速加温时，通过某一温度区间时，Mg2Si相极易析出，因此，要快速加温，以最快的速度通过Mg2Si相析出温度区域；⑵、选择合理的挤压筒温和模温，挤压时，模温变化大，控制模具冷却温度是关键，要严格控制冷却强度防止模具的热应力过大而导致失效，同时又要保证模具温度在正常的范围内，防止冷却介质渗漏到工作带影响挤压质量。⑶、选择适当的出口温度和冷却工艺，出口温度要控制在最佳的淬火温度范围，采用配套的牵引系统，使出料变形得到控制。以强风或加水雾快速冷却，以保证型材的机械性能完成坯料生产。　　　　3.表面处理是容妆：不同的表面处理方法，让型材有各种各样的容妆。产品表面质量的好坏取决于我们对各项工艺参数的控制，并严格执行。而生产效率的提高，源于实践，源于我们对技术的改革和创新，技术的改革和创新很多时候源于一些简单的想法，然后努力的去验证并实现，确保配套生产顺利交货。　　　　幕墙技术不断地发展，设计理念和领域也在不断地创新。现已从传统的、高能耗型的设计理念，转向低能耗、生态、健康型的设计理念。同时也进入了建筑学领域、功能学领域、结构学领域、面材领域和扩展领域。而恰恰面材领域和扩展领域是我们铝材生产商所关心和重视的，如现在发展的双层幕墙、光电幕墙、遮阳板幕墙、生态幕墙、智能幕墙、膜结构幕墙、动态幕墙和大型结构幕墙等，这些都需要大量的薄大精长和表面质量高要求型材。而在表面处理方面，未来一定时期里，铝型材表面处理的发展趋势是开发并推广清洁环保、高效节能技术，其具体表现为：喷涂喷粉前处理无酸无铬的化学处理工艺、高速高效阳极氧化技术、电解着色向多色彩化方向发展、槽液闭路循环回收技术和装备、耐磨耐划和超强耐候性的电泳涂料。　　　　要适应这发展趋势，在生产大型高端铝合金幕墙型材时必须拥用合理先进的机械设备和设施，同时也要拥有强大的管理技术团队，不断地学习新的科学知识并运用到生产中去，保证所生产的产品与时俱进，不会被高速发展的建筑业所摒弃，也为未来发展所需生产要求保架护航。

1.铝合金幕墙加工设备。 　　提供铝型材挤压模具设计培训加工设备也是保证幕墙质量的关键之一。不同的加工设备，加工精度、效率及经济性也会不一样。 　　2.铝合金幕墙加工工艺。 　　幕墙产品的加工工艺，是保证幕墙产品质量的关键。幕墙公司应根据各种幕墙产品的加工特点，划分工序，配备必要的夹具、刀具、量具、模具及设备，制定工艺流程，编制工艺规程，确保幕墙半成品的质量。 　　3.铝合金幕墙质量标准。 　　幕墙公司应根据规范和设备条件制定较严格的加工质量标准，保证幕墙半成品的加工精度。同时，在加工过程中实行样板先行及首样必检制度，也是控制加工质量的重要手段。 　　4.铝合金幕墙加工环境。 　　加工环境也是保证幕墙质量的关键之一。就象没有一定的注胶养护车间，就不可能保证隐框幕墙的质量一样。 　　5.铝合金幕墙工装模具。 　　使用必要的工装模具也是保证幕墙半成品质量的关键之一，也是提高生产效率的有效手段，特别是需要批量加工的工序。

玻璃铝型材幕墙施工前必须做好测量放线，达到施工的准确。　　　　(1)首先仔细研究和审查业主提供的结构施工图纸和土建施工单位提供的结构误差测量记录。　　　　(2)土建施工单位提供每层基准十字线，交点定位于沿楼层传递的垂直轴线上，以及楼标高基准线。　　　　(3)先测量出结构总标高误差，利用原设计结构垂直轴线沿层传递孔和标高基准点，采用垂直仪、吊铅垂线以及水平仪、经纬仪逐层标出水平基准线，并最终得出结构总标高的误差。　　　　(4)核实结构总体标高，将总的结构标高误差均分到各楼层，重新标定最终每层水平基准线。　　　　(5)复核土建施工单位提供的每层标出的十字基准线，并标出每层的最终十字基准线。　　　　(6)利用十字基准线逐层按结构施工图标注的尺寸测得并标出所有的结构轴线，包括南北向东西向。　　　　(7)由结构主体各立面的实际位置与标定之最外沿轴线的距离，测得各立面的垂直偏差。　　　　(8)设计部门根据实际的结构误差，向安装部门做出指示，确定幕墙面最外沿离标定之结构最外沿轴线的尺寸。　　　　(9)将现场测量数据，特别是各特殊几何形状部位（如尖角部、楼顶部等）的所有顶点坐标，提供给设计部，作为理论计算的核对参考值。　　　　(10)用钢丝组成纵横测量控制网。纵横钢丝控制线两端均与法兰螺丝连接，利用预先固定在主体上的法兰螺丝绷紧钢丝线。钢丝控制网必须调整在同一平面内。钢丝控制网必须指定专人经常检查，防止其移位，检查结果要做好原始记录。

随着我国经济的高速发展，大型公共建筑和高层建筑发展迅猛，作为以轻质、高强、薄、面大、精特点为主的材料建筑幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中，写字楼、商业建筑、体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽建筑等的外围护结构都以建筑幕墙作为时代发展的特征。由于建筑业的高速发展，建筑幕墙以人居舒适为核心，以节能和环保技术为要点开发方向，各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑幕墙型材应运而生。铝合金型材具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀、美观耐用、易成形、可表面处理、可回收再生、可节能储能等一系列优良性能，因此，铝合金型材在建筑幕墙领域是一种长盛不衰的材料。　　　　在1983～1994年间，我国主要是生产构件式明框玻璃幕墙，结构单一模仿国外技术，无本土行业规范和标准，技术质量水平较低。　　　　在1995～2002年间，1995年初成立了中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会，这是我国幕墙步入成长期的标志。这一时期除明框玻璃幕墙外，发展了隐框、铝板及石材幕墙，开发了单元式幕墙，1995年引进点支承幕墙，在引进国外技术的同时，开始结合国情有所创新。 　　在2005年～至今，建筑幕墙产品还将继续保持稳步增长、发展和成熟，各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑铝幕墙型材、断桥幕墙也由此诞生和普及应用。从而也大大考验了铝型材生产商的生产能力和技术力量与之发展的匹配，在铝合金幕墙型材的生产过程中，如何保证配套生产按时保质交货，这是很多生产厂商都会遇到的棘手难题。导致出现这种情况的原因：生产厂商的硬件设施能否满足生产要求、模具加工和修模的技术如何、各工序工艺的控制是否达到了较理想的状态、各工序生产管理控制是否合理等等。都会拖延配套交货进度，尤其是面对一些结构复杂、表面处理严格的大型铝合金型材生产时，更是表现得束手无策。　　　　那么要怎样才能缓解或解决这问题呢？　　　　1.熔铸是源头：挤压铝棒的质量对出材的质量有着举足轻重的影响，高质量的挤压铝棒是获得高质量铝型材的基础。要获得高质量的铝棒要有先进的设备、成熟的熔铸工艺和出色的管理技术人员作保障。采用先进合理的熔铸工艺，根据选用的合金金相特性，选择合适的熔炼温度，尽可能地缩短熔炼时间，同时注意工具的清洁和精炼剂的纯度，确保熔体的质量。采用多次去气除渣工艺，尽可能地消除气、渣的存在，必要时采用在线除气工艺。在铸造前，可采用二级保温泡沫陶瓷过滤板对合金熔液进行过滤，进一步减少熔液中的夹杂含量，净化熔液。　　　　2.模具、挤压是本体：模具是挤压工艺过程的基础，也是高端幕墙型材生产成形的技术关键之一。它不仅决定挤压产品的形状、尺寸精度和表面状态，而且还影响到挤压成形和产品的组织性能。好模要有优质的材料、的设计师、先进的加工设备技术精湛的修模技术人员为基础，才能设计加工出高质的模具，特别是多孔模，多孔模是提高产能和保证配套交单的又一保障。而挤压是模具的载体，它们唇齿相依。合理选用挤压工艺是型材成形好坏和保证模具高寿命的重点，也是我们完成生产任务的技术关键。⑴、根据不同合金合理选用挤压前铝棒的加热工艺，铝棒在慢速加温时，通过某一温度区间时，Mg2Si相极易析出，因此，要快速加温，以较快的速度通过Mg2Si相析出温度区域；⑵、选择合理的挤压筒温和模温，挤压时，模温变化大，控制模具冷却温度是关键，要严格控制冷却强度防止模具的热应力过大而导致失效，同时又要保证模具温度在正常的范围内，防止冷却介质渗漏到工作带影响挤压质量。⑶、选择适当的出口温度和冷却工艺，出口温度要控制在较佳的淬火温度范围，采用配套的牵引系统，使出料变形得到控制。以强风或加水雾快速冷却，以保证型材的机械性能完成坯料生产。　　　　3.表面处理是容妆：不同的表面处理方法，让型材有各种各样的容妆。产品表面质量的好坏取决于我们对各项工艺参数的控制，并严格执行。而生产效率的提高，源于实践，源于我们对技术的改革和创新，技术的改革和创新很多时候源于一些简单的想法，然后努力的去验证并实现，确保配套生产顺利交货。　　　　幕墙技术不断地发展，设计理念和领域也在不断地创新。现已从传统的、高能耗型的设计理念，转向低能耗、生态、健康型的设计理念。同时也进入了建筑学领域、功能学领域、结构学领域、面材领域和扩展领域。而恰恰面材领域和扩展领域是我们铝材生产商所关心和重视的，如现在发展的双层幕墙、光电幕墙、遮阳板幕墙、生态幕墙、智能幕墙、膜结构幕墙、动态幕墙和大型结构幕墙等，这些都需要大量的薄大精长和表面质量高要求型材。而在表面处理方面，未来一定时期里，铝型材表面处理的发展趋势是开发并推广清洁环保、高效节能技术，其具体表现为：喷涂喷粉前处理无酸无铬的化学处理工艺、高速高效阳极氧化技术、电解着色向多色彩化方向发展、槽液闭路循环回收技术和装备、耐磨耐划和超强耐候性的电泳涂料。　　　　要适应这发展趋势，在生产大型高端铝合金幕墙型材时必须拥用合理先进的机械设备和设施，同时也要拥有强大的管理技术团队，不断地学习新的科学知识并运用到生产中去，保证所生产的产品与时俱进，不会被高速发展的建筑业所摒弃，也为未来发展所需生产要求保架护航。

据不完全统计，目前我国公共建筑能耗约为居住建筑能耗的5-15倍，我国的建筑总能耗占到社会总能耗的28.7%，而门窗的能源损失又占到建筑能耗的40%。所以门窗是引起能源损失的主要途径，要降低建筑的总能耗，实现整体建筑节能，必须首先从薄弱的门窗入手，从各个方面提高门窗幕墙的保温隔热性能。铝合金隔热型材作为轻质建材的较优异选择，已经成为了建筑设计师进行建筑节能设计的必然选择，从小到一块单元板块，大到整栋建筑的应用，不论从外观效果还是节能指标的控制，都完美体现了设计师的设计理念。下面我将从型材和玻璃两方面进行阐述铝合金隔热技术在幕墙中的应用。 　　1、铝合金隔热型材的应用 　　在没有强烈掀起节能呼声的时候，门窗和幕墙所采用的基本上还是普铝型材或者其他型材。而近几年尤其在门窗上，隔热断桥铝合金型材被普遍广泛应用，随着对隔热性能要求的不断提高，现在幕墙设计也开始采用了隔热断桥设计。以北京地区为例，2012年颁布的《居住建筑节能设计标准》DBJ11-891-201(1)中要求外窗透明部分平均传热系数K≤ 2.0W/m2.K(1)，现在执行的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010(2)，其中规定外窗透明部分平均传热系数K≤2.5W/m2K(2)，而新的标准在进行重新编制。所以从对传热系数限值的变化上可以看出，国家对节能要求越来越高。因此3节能设计势在必行。谈到节能，我们首先要从热传递开始着手。热传递包括三个方面:传导，对流(词条“对流”由行业大百科提供)和辐射(如下图1所示)。热传导: 　　热量从系统的一部分传到另一部分或由一个系统传到另一系统的现象叫做热传导。对流:液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。热辐射:物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热辐射。　　2、暖边间隔条对隔热节能的作用 　　按着《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008图中规定，上式4.3.1中第四项为间隔条对传热性能的影响，因此间隔条的传热性能也将直接影响到整个板块的传热系数。所以在做隔热节能设计时，这部分也是在必要的考虑范围内。下面我们还以幕墙节点为例，对使用泰诺风暖边间隔条和冷边铝间隔条两种情况的设计使用Therm软件进行模拟，将结果进行对比如下:使用冷边间隔条设计的幕墙节点(如下图4所示)，用Therm软件进行热工模拟计算的框材结果为:Uf=4.898W/ m2.K。　　使用泰诺风TGI暖边12mm间隔条设计的幕墙节点(如下图5所示)，用Therm软件进行热工模拟计算的框材结果为: Uf =4.482W/ m2.K。　　综上两种情况的对比，使用TGI暖边间隔条要比使用冷边铝间隔条对框材的U值(词条“U值”由行业大百科提供)影响减少了4.898-4.482=0.416 W/ m2.K，对边界的传热系数减少了2.132-1.904=0.227W/m2. K。由此可见，使用暖边间隔条的设计对框材的热工性能也起到了很好的改善。因此在幕墙的设计中暖边间隔条的使用也是隔热节能设计必不可缺的选择。 　　以上我们对隔热条和间隔条两种不同形式的设计分别进行了对比分析，模拟计算的结果形成了鲜明的对比，采用了这些隔热设计后，对框材的传热系数有了明显的降低，从而对热工性能有了很大的改善。正是对这种隔热节能设计的采纳，降低了热量的流失，减少了能量的损失，对建筑节能做出了巨大贡献。在此建议幕墙设计师们，在今后的幕墙设计中采用这种隔热型材加暖边间隔条的设计，来降低建筑幕墙的能耗问题，为建筑节能做出应有的贡献。

缩尾是锭坯表面上的氧化皮、偏析瘤或油污等杂质及附着于挤压筒内衬的污物、润滑剂等，在挤压后期挤入挤压件内部，使得金属制品内部不连续、不致密，组织与性能降低的一种缺陷。依其出现的部位分为中心缩尾、环形缩尾和皮下缩尾三种类型。它是长期来一直困扰挤压技术发展的一项技术难题，几乎占棒材废品量的一半，严重影响棒材的成品率，降低了企业的生产效率和经济效益。　　　　在实际生产中，通过调整挤压工艺条件取得了一定的效果。如通过增加挤压压余的厚度，一般约为60mm～80mm，或铸锭刨皮的措施能够较好地解决缩尾问题，但是却降低了产品的成品率，且增加消耗工时、能耗，使生产成本上升。为了找到既能更好地防止缩尾，又能减小挤压压余的厚度避免铸锭刨皮工序的方法，专门从模具设计结构的角度进行研究，共选用了9种不同设计结构的模具进行了对比挤压试验。试图找出适合的模具设计结构，以尽可能减少缩尾废品，提高铝合金棒材的成品率。　　　　1试验设备与试验方案　　　　试验材料为6063铝合金，经均匀化处理后但不刨皮，切成Φ130×550mm的成品铸锭。铸锭在加热炉中均匀加热到490～500℃后，在10MN卧式挤压机的Φ130mm圆挤压筒上，用Φ200(单孔)模具，模具温度为430～450℃，采用正向无润滑挤压出Φ20mm的6063铝合金棒材。λ=45.56；挤压速度V=23～25m／min；挤压压余15mm；挤出长度为22000mm。共采用9种设计结构的模具进行挤压，每种模具结构各挤压2根铸锭，然后取第二根铸锭挤压的长料由尾端至前端切取低倍试片，并记录各种模具结构下出现缩尾的长度，进行对比研究。　　　　2试验结果与讨论　　　　2．1试验结果　　　　试验1～9所采用的模具结构分别如图1～9所示，缩尾长度的对比如表1所示。表中所列条件下的挤压压余厚度均为15mm，缩尾长度包括挤压长料头、尾两段的缩尾长度。　　　　2．2讨论　　　　（1）挤压型材头段出现的缩尾，主要由于这几次试验挤压压余留得太短，只有15mm。导致在上一个铸锭挤压完成时就已经将铸锭表层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西卷入模具并残留在模具的导流槽和蓄铝环中，在下一个铸锭挤压时，就必先把模具中残留的铝先挤压出去，这样就形成了头段缩尾。如果压余留得足够长，是不易出现头段缩尾现象的。　　　　从试验1、2、3、4号模具设计结构和头、尾段缩尾长度对比情况可以看出，在同一挤压工艺条件下，模具导流槽入口尺寸为25mm时（见图4）挤压尾段缩尾较长，达到3000mm；入口尺寸为100mm时（见图2）挤压尾段缩尾较短，仅为1200mm。但是，当入口尺寸从100mm增大到125mm或减小到85mm时，其尾段缩尾的长度又会变长。这就证明了蓄铝环或导流槽的入口尺寸大小设计是控制挤压尾段缩尾的关键要素之一。因为蓄铝环或导流槽与挤压筒内衬形成的前端死区宽度和高度（如图10所示），将影响到蓄铝环或导流槽端面对阻挡铸锭表层氧化物、偏析瘤、油污等脏东西卷入模具的效果。所以蓄铝环或导流槽入口尺寸的确定既要保证形成足够的前端死区宽度，又要尽量地减小前端死区的高度。　　　　前端死区的宽度L近似等于挤压筒内衬半径与蓄铝环或导流槽入口尺寸外圆半径之差，如图11所示。在同一种合金，同一挤压工艺条件下，模具与挤压筒内衬形成的前端死区宽度越大，其死区高度h就越大。前端死区的高度越高，在挤压后期铸锭外层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西就会越早的向中心流动而形成更长的尾段缩尾。所示蓄铝环或导流槽的入口尺寸既不是越大越好，也不是越小越好。如试验1、2、3、4号的前端死区高度分别为5mm、17.5mm、25mm、和55mm，由表1可以看出，当前端死区高度为17.5mm时，对防止挤压缩尾的效果较好。　　　　（3）模具工作带长度和角度对缩尾长度的影响。从试验1和试验5号的模具构造和缩尾结果对比，以及试验5和试验6号的模具构造与缩尾结果对比可以看出减短工作带长度，或工作带做成88°促流角设计都可以减小铝合金在被挤压通过工作带时受到的摩擦应力的影响，让金属变形区内、外部的金属流动速度更加趋向于平衡，减少了尾段缩尾的长度。　　　　（4）蓄铝环和导流槽的容积对缩尾长度的影响。　　　　试验7和试验8号的模具结构的区别在于蓄铝环厚度的不同，然而其头、尾段的缩尾情况却不一样，试验7尾段缩尾为0mm，试验8的尾段缩尾为150mm，加厚的蓄铝环只是相当于把尾部铸锭放入蓄铝环内挤压，相当于延长了压余的厚度，只不过它不能被切除掉，反过来却增长了前端缩尾的长度。这就说明蓄铝环越厚尾段缩尾长度就越短，甚至消失。而从试验6和试验9号的结果对比分析，同样也说明了减小导流槽的深度则相当于减少了压余的厚度，导流槽的深度越小，其挤压头段的缩尾就越小，但是反过来又增加了尾段缩尾的长度。综上所述：蓄铝环厚度越厚、导流槽的深度越深，挤压尾段产生的缩尾就越短，但是却增长了挤压头段的缩尾废料。挤压头段缩尾废料长度近似等于V/S（V：蓄铝环与导流槽的容积；S：挤压棒材的截面积）。

随着我国经济的高速发展，大型公共建筑和高层建筑发展迅猛，作为以轻质、高强、薄、面大、精特点为主的材料建筑幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中，写字楼、商业建筑、体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽建筑等的外围护结构都以建筑幕墙作为时代发展的特征。由于建筑业的高速发展，建筑幕墙以人居舒适为核心，以节能和环保技术为要点开发方向，各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑幕墙型材应运而生。铝合金型材具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀、美观耐用、易成形、可表面处理、可回收再生、可节能储能等一系列优良性能，因此，铝合金型材在建筑幕墙领域是一种长盛不衰的材料。　　　　高端铝合金幕墙生产的主要过程为：　　　　(1).熔铸是源头：挤压铝棒的质量对出材的质量有着举足轻重的影响，高质量的挤压铝棒是获得高质量铝型材的基础。要获得高质量的铝棒要有先进的设备、成熟的熔铸工艺和出色的管理技术人员作保障。采用先进合理的熔铸工艺，根据选用的合金金相特性，选择合适的熔炼温度，尽可能地缩短熔炼时间，同时注意工具的清洁和精炼剂的纯度，确保熔体的质量。采用多次去气除渣工艺，尽可能地消除气、渣的存在，必要时采用在线除气工艺。在铸造前，可采用二级保温泡沫陶瓷过滤板对合金熔液进行过滤，进一步减少熔液中的夹杂含量，净化熔液。　　　　(2).模具、挤压是本体：模具是挤压工艺过程的基础，也是高端幕墙型材生产成形的技术关键之一。它不仅决定挤压产品的形状、尺寸精度和表面状态，而且还影响到挤压成形和产品的组织性能。好模要有优质的材料、的设计师、先进的加工设备技术精湛的修模技术人员为基础，才能设计加工出高质的模具，特别是多孔模，多孔模是提高产能和保证配套交单的又一保障。而挤压是模具的载体，它们唇齿相依。合理选用挤压工艺是型材成形好坏和保证模具高寿命的重点，也是我们完成生产任务的技术关键。⑴、根据不同合金合理选用挤压前铝棒的加热工艺，铝棒在慢速加温时，通过某一温度区间时，Mg2Si相极易析出，因此，要快速加温，以较快的速度通过Mg2Si相析出温度区域；⑵、选择合理的挤压筒温和模温，挤压时，模温变化大，控制模具冷却温度是关键，要严格控制冷却强度防止模具的热应力过大而导致失效，同时又要保证模具温度在正常的范围内，防止冷却介质渗漏到工作带影响挤压质量。⑶、选择适当的出口温度和冷却工艺，出口温度要控制在较佳的淬火温度范围，采用配套的牵引系统，使出料变形得到控制。以强风或加水雾快速冷却，以保证型材的机械性能完成坯料生产。　　　　(3).表面处理是容妆：不同的表面处理方法，让型材有各种各样的容妆。产品表面质量的好坏取决于我们对各项工艺参数的控制，并严格执行。而生产效率的提高，源于实践，源于我们对技术的改革和创新，技术的改革和创新很多时候源于一些简单的想法，然后努力的去验证并实现，确保配套生产顺利交货。　　　　幕墙技术不断地发展，设计理念和领域也在不断地创新。现已从传统的、高能耗型的设计理念，转向低能耗、生态、健康型的设计理念。同时也进入了建筑学领域、功能学领域、结构学领域、面材领域和扩展领域。而恰恰面材领域和扩展领域是我们铝材生产商所关心和重视的，如现在发展的双层幕墙、光电幕墙、遮阳板幕墙、生态幕墙、智能幕墙、膜结构幕墙、动态幕墙和大型结构幕墙等，这些都需要大量的薄大精长和表面质量高要求型材。而在表面处理方面，未来一定时期里，铝型材表面处理的发展趋势是开发并推广清洁环保、高效节能技术，其具体表现为：喷涂喷粉前处理无酸无铬的化学处理工艺、高速高效阳极氧化技术、电解着色向多色彩化方向发展、槽液闭路循环回收技术和装备、耐磨耐划和超强耐候性的电泳涂料。　　　　要适应这发展趋势，在生产大型高端铝合金幕墙型材时必须拥用合理先进的机械设备和设施，同时也要拥有强大的管理技术团队，不断地学习新的科学知识并运用到生产中去，保证所生产的产品与时俱进，不会被高速发展的建筑业所摒弃，也为未来发展所需生产要求保架护航。

巴氏合金轴瓦首要合金成分是锡、铅、锑、铜。锑、铜。软相基体使合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和巴氏合金抗咬合性，用以前进合金强度和硬度。巴氏合金的组织特点是软相基体上均匀分布着硬相质点。并在磨合后，软基体内凹，硬质点外凸，使滑动面之间构成细微空地，变成贮油空间巴氏合金轴瓦和润滑油通道，利于减摩;上凸的硬质点起支承作用，有利于承载。巴氏合金除制造滑动轴承外，因其质地软、强度低，常将其丝或粉喷涂在钢等基体上制成轴瓦运用。巴氏合金分锡基(见锡合金)和铅基合金两种。后者含锑10%20%锡5%15%为防止成分偏析和细化晶粒，还常参与少量的砷。铅基合金的强度和硬度比锡基合金低，耐蚀性也差。     组织特点是软相基体上均匀分布着硬相质点。并在磨合后，软相基体使巴氏合金具有非常好的嵌藏性、顺应性和抗咬合巴氏合金性。软基体内凹，硬质点外凸，使滑动面之间构成细微空地，变成贮油空间和润滑油通道，利于减摩;上凸的硬质点起支承作用，有利于承载巴氏合金轴瓦。     巴氏合金(包括锡基轴承合金和铅基轴承合金)较广为人知的轴承材料。因其呈白色，具有减摩特性的锡基和铅基轴承合金。由美国人巴比特发明而得名。又称白合金，其运用可以追溯到工业时代。具有减摩特性的锡基巴氏合金和铅基巴氏合金是唯轴承合金一适宜相对于低硬度轴翻滚的材料，与其它轴轴承合金承材料比较，具有更好的适应性和压入性，广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、沟通发电机，以及其它矿山机械和大型旋转机械等。

玻璃幕墙所选用的材料应符合国家现行产品标准的规定，同时应有出厂合格证、质保书及必要的检验报告。　　　　1、铝合金型材规格、型号及加工制作质量必须符合设计要求。　　　　2、铝合金型材应符合国家标准《铝合金建筑型材》（GB/T5237）中规定的高精级和《铝及铝合金阳极氧化阳级氧化膜总规范》（GB8013）的规定，铝合金的表面处理层厚度和材质应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》（GB/T5237.2-5237.5）的有关规定。

（一）合金幕墙安装人员应经专门安全技术培训，考核合格后方能上岗操作。施工前要详细进行安全技术交底。 　　（二）幕墙安装时操作人员应在脚手架上进行，作业前必须检查脚手架必须 靠，脚手板有否空洞或探头等。确认安全可靠后方可作业，高处作业时，应严格遵守《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91的规定。 　　（三）安装时使用的焊接机械急电动螺丝刀、手电钻、冲击钻、曲线锯等手持式电动工具，严格遵守《手持电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规范》JGJ3738-83的要求。 　　（四）玻璃的搬运除按上述第一、二条执行外，还应遵守下列要求： 　　1、对于隐框幕墙，若玻璃与框是在车间粘结的，要待结构胶固化后才能搬运。 　　2、若玻璃尺寸过大，则要用专门的吊装机具搬运。 　　3、风力在5级或以上难以控制玻璃时，应停止搬运和安装玻璃。 　　（五）使用天那水清洁幕墙时，室内要通风良好，戴好口罩，严禁吸烟，周围不准有火种，沾有天那水的棉纱、布应收集在金属容器内，并及时处理。

铝是面心立方结构，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。　　　　铝合金以铝为基的合金总称。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。　　　　采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。

铝合金淬火炉我们之前介绍的多是关于其淬火速度的一些技术知识，那些知识比较的复杂，今天我们简单的说说关于铝合金淬火炉的特点，是对这种锅炉的一个基本介绍，让大家能够更了解一点铝合金淬火炉，看到它不一样的地方。　　　　为了让大家能够更好的理解铝合金淬火炉的特点，我们先说说它的结构，只有大家了解了铝合金淬火炉的结构，才能理解它的特点，才会明白我们以前说的那些淬火知识。就像介绍熔铝炉时一样。　　　　炉体外壳框架采用型钢焊接成型，内壁采用耐热钢板，内衬采用优质全纤维结构，炉壳内表面贴附一层橡胶石棉板，起到隔热作用并保护炉壳表面不被腐蚀。热风循环装置由通风机装置和导风板组成，通风机装置安放在炉体顶部，风扇采用耐热钢制作成离心式风叶。导风板采用耐热钢制成，通过若干个搁杆固定于炉膛内壁上，将电阻带包裹在里面，通过热风循环系统将电阻带散发的热量进行热循环，使炉内温度均匀。铝合金淬火炉是立式锅炉，这个和网带炉很不一样的。　　　　看了结构，是不是大家很好奇了呢？我们一起看一下其设备特点吧！　　　　（1）温度均匀度　　　　实现用户要求的温度均匀度，是以循环风机、导风罩板、炉膛结构、电热功率的分配及电热元件的布置、控制方式与过程、炉门结构等关联设计来保证。　　　　（2）先进的机械系统　　　　系统的先进性由设计、元器件选型及质量、加工制造质量来保证的。机械系统运行平稳、可靠，设备处于低噪音、低振动工作状态。　　　　（3）完善的控制系统　　　　体现在100～650℃均可实现准确控温、系统稳定可靠、操作简便、避免人为误操作、功能齐全等方面。　　　　（4）淬火转移时间迅速、可调　　　　炉底对开式炉门、倍速升降机构、先进的机械系统，使得淬火转移迅速、可靠，时间可以根据用户工艺要求调整。

铝合金隐框玻璃幕墙是一种综合性技能新产品，该幕墙没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框，它是彻底依托结构胶把成百上千块的热反射镀膜玻璃粘结在铝型材框架上，玻璃之间的缝隙用密封结构胶粘接，整个构成一个大面积玻璃镜面，装修于建筑物外立面的幕墙。使建筑物显得独具匠心，亮光，明快和挺立，较其他装修材料，不论在色彩仍是在光泽方面，都给人一种全新的概念。特别是运用热反射镀膜玻璃，将建筑物周围的街景、蓝天、白云等天然现象，都映在建筑物的外表面上，而且跟着时节、时刻和光线强弱的不同而改变，然后使建筑物的外表层层交织。情形溶融构成绚丽多姿近看景象丰厚，远看又熠熠生辉，光彩照人的效果。加之隐框玻璃幕墙选用的热反射镀膜玻璃的透光率数码都在20以下因而具有激烈的防窥功用，即在野外看不见大楼室内的景象，起到帐幕的效果，而户内仍可向室外瞭望通览无阻，正由于这种魅力，我国构成隐框幕墙热。但有必要知道这种幕墙的规划、制造、装置施工和材料的技能要求特别严厉，难度、技能杂乱程度和风险度也特别大。 　　由于一些供应商不彻底按标准、规程干，在国内曾多次呈现幕墙工程塌落，丢失惨重，另人触目惊心，不能不引起咱们极大的注重。为防止人身伤亡和财产丢失，请用户及有关部分留意盯梢隐框玻璃幕墙易出质量风险的洞悉，介绍如下。 　　一、隐框玻璃幕墙在用材上存在的风险 　　1熔练时加废铝电线、废铝锅等替代铝金属、铝元素 　　确保幕墙质量的靠前要素就是型材，隐框玻璃幕墙的镀膜玻璃由于没有外框，而是彻底依托结构胶粘结在铝材上，因而对铝材、玻璃和结构胶的要求极严。 　　幕墙常用的铝材应契合GB/T5237·2-2000的要求其原状况是由铝镁硅等元素组成，其成份如表1。 　　首要成份得到确保才干谈得上有合格的强度，但有的铝材厂为了削减本钱，在熔练时加废铝电线、废铝锅等替代铝金属、铝元素。用这种铝材做任何幕墙都是十分风险的。由于它达不到强度要求，确保不了幕墙的功用和运用寿命，这是风险其一。 　　2不按元素含量制造的铝合金型材 　　铝合金元素由上表能够看出，它的制造合金，每一种元素均有必定规模的含量，镁的报价高，有的出产厂为削减本钱，把镁的用量削减到较少答应含量。有的更甚者，把镁的含量低于答应的较少含量。这不按元素含量制造的铝合金型材，根本谈不上是6063合金，较后使型材机械强度很低，很简单曲折，这也是有的铝材报价便宜的原因。铝材报价便宜，整个的本钱就下降，但今后怎么加工，质量也上不去这就如中装协铝制品委员会，原彭政国理事长兼秘书长所说的“带有风险的玻璃幕墙是空中的”，当然其它元素用量不按上述表中含量配方也会构成相同结果。 　　3铝合金熔炼炉也是影响其合金质量 　　制造好的6063合金怎么熔化，用什么炉子是至关重要的，现在国内外各供应商选用的炉子也大不相同，有70年代水平的;还有90年代水平的，有烧煤的、烧油的、还有烧气的和电热熔炉，有的炉子有烟筒，有的炉子无烟筒，一般选用的为方型炉(矩形炉)，先进的是圆型炉也有的圆型炉能够倾斜到铝水。 　　论吨位有几吨到几十吨的熔铝炉，比较先进一点的，在熔铝炉下面，再加一个静置炉，制造6063合金用，可在此炉内除渣除气、静置，然后再铸造铝棒，以供揉捏运用。这种炉和原始烧煤炉子制造的合金质量决对不相同。一般炉子不论烧什么燃料，均有烟筒，燃料在焚烧过程中发作的废气渣大部分能够从烟筒排出;如没有烟筒，废气废渣会悉数熔在铝水中，这样铸出的铝棒内部存在着严峻的夹渣气泡，揉捏出的型材必有严峻的质量问题，会使它的物理功用严峻下降。一是强度不行，二是表面尺度公役，表面亮光度均较差，决不能用在隐框幕墙上。 　　4型材揉捏的质量 　　我国型材揉捏机种类许多，层次相差较大，有用简易的揉捏机有用压挤塑料机改造的，有少数国产的，其次大部分是台湾的、日本的、美国的和西德的，有水压的、油压的形形，好和差的揉捏机在相同的铸棒，挤出的型材质量决不相同。在铝材的淬火上也有水冷淬火，也有风冷淬火。建筑用6063型材是用风冷淬火，把淬火后的铝材放在时效炉内时效必定时刻，铝材内部结晶从头排列，机械强度显着提高。在金属一切合金中，唯一只要铝合金有时效状况，但各出产供应商尽管都通过时效，但效果不同很大，这与铝型材揉捏温度速度有关，和型材出揉捏机时风冷速度与风量有关，如不能尽快把揉捏出的500多度的型材敏捷冷却到200度以下，这叫淬火不彻底，时效后铝材强度就不抱负。 　　5隐框幕墙用的铝型材表面氧化膜厚度 　　按国家标准要求，不低于15μm，不然粘结结实度显着下降，现在有不少供应商供应隐框幕墙用的铝型材，其表面氧化膜厚度均达不到这个要求，有的乃至于不到12μm，这就十分风险。由于氧化膜厚度添加了，本钱会添加，供应商获利少，但用户不明白，价高又不肯承受，只要听之认之，较后出完事，缺少责任心。 　　6铝型材表面处理 　　除了上述的阳极氧化膜以外，尚有电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳喷涂。电泳涂漆表面光泽好，防腐才干强，但漆膜结实度差，不能用在隐框玻璃幕墙的粘结面上，期望用户特别留意。用在隐框玻璃幕墙上的铝型材表面处理，日前只要阳极氧化膜型材为佳。 　　二、在用镀膜玻璃中存在的风险 　　玻璃是铝合金幕墙的首要材料之一，它直接限制幕墙的各项功用，一起也是幕墙艺术风格的首要表现者，因而选用镀膜玻璃是幕墙规划的重要组成部分，如挑选不妥会呈现严峻结果，它表现在两个方面。 　　1镀膜玻璃的原片出产办法和厚度 　　出产玻璃原片现在首要有引上法和浮法两种。引上法是直接从玻璃液中引上缓慢冷却，构成普通玻璃板，其表面平坦度较低。浮法玻璃是现在较为先进的出产工艺，是以溶化的玻璃浮在锡床上，靠自重和表面张力的效果构成滑润表面，其表面平坦亮光质量杰出，无波纹，不走像，因而在选用镀膜玻璃的原片时，有必要是浮法出产的一级品玻璃，且在外观质量上契合国家现行标准GB11614的规则。且镀膜玻璃原片玻璃的新鲜度的时刻不能超越一个星期，不然膜的结实度差影响功用效果。一起原片的厚度不能随意取舍，有必要依照风荷载和效果的效应组合，进行核算及校核方能断定，不然易发作破碎而销毁。如美国波士顿约翰·考克大厦60层，曾在20世纪70年代夏日的一次劲风效果下发作严峻损坏，由部分破碎至100块开裂，较后不得不替换10348块玻璃。 　　1995年1月17日，日本神户地震许多幕墙损坏，玻璃破碎飞出构成伤亡事端很大。我国也有相似事端如内蒙包头市昆区五金交电商铺隐框玻璃幕墙竣工不到两个月，成百块玻璃悉数破碎。因而有必要稳重挑选镀膜玻璃的原片出产办法和厚度。 　　2出产镀膜玻璃的办法 　　现在，出产镀膜玻璃的办法较多，有化学法、物理堆积法、真空离子法、真空磁控阴极溅射法、在线热喷涂镀等。在国内有的出产供应商无完好的正规设备和安稳的工艺参数，土法改造上马的也较多，因而膜的结实度各有不同。就现在国内外隐框幕墙所用的镀膜玻璃有必要是真空磁控阴极溅射法和在线热喷涂镀出产的镀膜玻璃。真空磁控阴极溅射法的镀膜玻璃有以下特色： 　　一是溅射率高，耙型尺度大，出产量大，幅面大; 　　二是膜层均匀，色差小，工艺操控安稳; 　　三是膜层组合便利，色彩种类及膜层类型多如阳光反射膜、低辐射膜、导电膜、液压膜等; 　　四是溅射膜粒子能量大，各种膜料各种工艺办法彻底，膜附着力强，膜结构严密，机械强度好; 　　五是磁控膜奢华亮光，反射五颜六色种类多; 　　六是光控性强，能够抱负的操控进入室内的光通量和热辐射量，完成了人们对遮阳，防寒节能的要求。 　　因而，能表现现代建筑水平的大楼及其它建筑物均选用真空磁控阴极溅射镀膜玻璃做隐框幕墙玻璃。 　　在线热喷涂镀膜玻璃，是运用化学气相堆积(CVD工艺)结合浮法出产工艺，在玻璃尚处在600～700℃时，进行气相反响及后处理构成的薄膜它有700℃以上的热安稳性，在需热弯成形加工的幕墙玻璃运用中有共同的方位。 　　三、在结构胶运用中存在的风险 　　硅酮结构密封胶是一种有机硅氧烷的聚合物，它以10万个以上的硅氧键单体分子组成，大分子的线型键为主键，结合不同的有机基团并经交联反响而成的具有不同特性的聚合物。由于要损坏硅氧键需求很大的能量，因而具有极佳的耐老化才干。如耐阳光中紫外线照耀和耐臭氧效果及耐热和耐低温度的特性。它是由硅酮聚合物、偶联剂、催化剂及填充物，上色配料等组成。有机硅分子引进基基团，能使硅酮胶在-40～60℃不丢失挠曲功用。偶联剂中亲基材基因与基材表面构成相似的化合键，表现了对基材的粘结强度。填充物对表面结构，表面活性，分散性等撕裂程度都有影响。在填充物微粒表面包上一层偶联剂，便能够使它与硅酮聚合物结实的结合，提高了硅酮密封胶的强度。对隐框幕墙而言，它较杰出的功用特色是： 　　1具有高的粘结强度和内聚强度 　　原因之一是它具有杰出的湿润功用，能进入待粘结表面微观的波峰波谷之间，构成严密的彼此触摸，然后发作了胶与基材分子间的吸引力。原因之二，是胶体中的部分偶联剂分散到粘结界面上，它的亲基材的基因与基材构成相似化学键聚合物的结合而难以别离。但待粘表面与胶不相容，则粘结后，其粘结功用于两周未将会彻底丢失。待粘结表面如有残留污物或尘埃会构成弱边界层也会严峻的影响粘结功用。 　　内聚强度是其胶体自身反抗不同条件下拉伸，紧缩和剪切，扭转而不被损坏的才干。它很高的内聚强度使它在高风荷载和效果组合效应的一起效果下，不答应隐框幕墙玻璃的边际发作过大的曲折，挠曲等变形，然后防止玻璃破碎，一起又能防止幕墙玻璃由于温差效应的胀大缩短所引起的结构胶层过大的变形而塌落。 　　2有优秀的电气绝缘功用和生理慵懒 　　是已知的较无生物活性的材料之一，与动物机体无排异反响。它的固化机理：是在催化剂的存鄙人，微量水份引起活性基团反响，然后发作交联反响，构成弹性体。 　　结构胶分单组份和双组份两种，不论选用哪一种，都有必要在购料之前作相溶性和拔离试验。经试验合格后，并有质保单，才干运用，在运用时不能过期。但国内有一些供应商在制造上有许多不做相溶性试验，或拿出不是此工程相溶性试验或粘结力试验陈述来假充，或许施工后拿出的后补陈述，均属假的，是决对不能够的。既是真的合格陈述，在购其的有关材料，还有必要是与陈述中的材料是同厂、同批的。由于供应商的每批铝材，镀膜玻璃，双面胶带，出产条件，原材料成份出产工具不可能彻底相同，曾发作过上批相溶时过数天再一批材料做相溶性试验就不相溶，不能存有侥幸心理，对科学恶作剧。 　　四、在规划中存在的风险 　　幕墙质量好坏，靠前道关就是规划核算，不核算无法断定铝型材截面巨细。在规划核算办法上现在有两种状况：一是以经历为主的定值表达的容许应力规划核算法;二是以概率理论为根底的极限状况规划核算法。建筑幕墙是建筑物的外保护结构，它应选用以概率理论为根底的极限状况规划办法，用分项系数的规划表达式进行核算为较佳。其规划核算过程： 　　一是讨取建筑规划及拟建地有关材料; 　　二是选取建筑型材系列或截面规划与玻璃类型并核算其几许特性参数; 　　三是荷载与效果核算; 　　四是对型材框格和玻璃进行受力分析及内力核算; 　　五是效应组兼并取其较大值; 　　六是进行玻璃强度与变形核算，有必要满足要求; 　　七是进行型材框格强度与变形核算，有必要满足要求; 　　八是进行型材温度效果核算;断定结构尺度; 　　九是衔接核算：柱、梁衔接;柱与衔接件以及衔接件与预埋件衔接;预埋件锚固核算; 　　十是胶缝的宽度和厚度的核算。 　　通过核算才干断定预埋件方位及埋板、锚筋、尺度和型材系列。可是在国内一些出产供应商没有严厉实施此程序，有的不论在什么地方的幕墙及其高度、形体、地理方位、气候条件及环境、重要性一概选用150系列的，这是十分不严厉的作法。在规划幕墙时，风荷载是重要的规划参数，它在重力，温度及地震等效果中处于操控方位。风荷载对玻璃尺度、胶缝的巨细、杆件的截面起着决定性的效果，如风荷载取值不恰当，将影响幕墙的安全运用。有些供应商压低风荷载取值，不考虑当地50年一遇的风压值，以到达削减型材截面尺度、玻璃厚度、胶缝宽度和厚度，然后下降本钱，不合法添加利润的意图。 　　这样就在规划中埋下了，一旦俄然遇见一次50年一遇的劲风，就要悉数玩完，给人民生命财产带来很大的丢失。 　　装置施工中存在的风险 　　1隐框幕墙的结构玻璃装置组件制造 　　施工条件很严，它是隐框玻璃幕墙到达安全可靠较重要的确保条件。隐框幕墙的损坏，首要是粘接失效构成的。所以清洗净化是结构玻璃装置出产的较要害工序，也是安全性可靠性的首要技能办法之一。对粘结面的基材一般选用以下清洁剂进行清洗净化： 　　一对错油性污染物，选用各50%的和水的混合溶剂; 　　二是油性污染物，选用二、甲、乙酮。 　　清洗净化办法：两块抹布法进行。这两块抹布都应是不脱绒不掉色的棉布，将溶剂倒在一块抹布上对基材表面进行擦抹，在溶解了污渍的溶剂未蒸发前，用另一块洁净的抹布，将溶解了污渍的溶剂擦抹洁净(这块抹布已脏要再换另一块)。不能在溶剂蒸发后再擦，由于溶剂蒸发后，污渍仍残留在基材表面上，抹布是擦不掉的。净化后10～15分钟内要当即进行注胶，不然基材表面又会遭到周围环境中污染物如尘埃等的再次污染，还要从头净化，才干注胶。 　　注胶：注胶前对结构密封胶进行三校正(对种类、牌号、出产日期)不契合要求和过期的决不能运用。实践中已发现过多起错用事端，有必要引起高度注重。将单组份或双组份胶，注入以玻璃和铝型材为侧壁，隔框或胶带为底板的空腔内，其依次均匀恰当的速度进行注胶能够使空腔内的空气排出，防止空穴和胶缝内残留气泡。确保胶缝丰满。一个组件注胶完毕，当即用刀刮匀或空胶筒尾部将胶缝压实。注胶间内环境温度不超越21℃湿度不大于50%。 　　静置维护：注胶后的板块，应在静置埸静置维护，维护时的堆积办法一般是组件叠放，每块组件用4个等边立方体泡沫塑料块垫于一层组件上，叠放不宜超越7层，要求立方体尺度误差≤0.5mm，不然放置不平。维护的环境温度在18～28℃相对湿度在65～75%。双组份静置维护3天后，单组份静置维护7天后，查看样品，将样品切开，调查切断胶体如是亮光的表面则胶没有彻底固化，如是平坦或昏暗的表面则已彻底固化。若查看发现未彻底固化，第二天持续切开，第二个样品直到彻底固化。14天还未彻底固化，阐明胶质有问题。作好记载列入档案。组件未彻底固化前不能移动，防止胶缝发作活动，影响胶的固化，胶彻底固化后，可将组件放到寄存埸地，持续维护到14～21天，使其彻底粘接到达硬度要求，可运往工地现埸装置。 　　上述任一环节的忽略都会使幕墙粘结失利，有必要采纳实在的技能确保办法。可是国内有些供应商现场打胶，温度、湿度、清洁度均无确保，粘结后的玻璃板块，应寄存在7～21天彻底固化到达硬度要求后才干装置运用，但在实践中有许多供应商为赶进展忽视此问题，未到达要求就上墙运用进行装置，这就无法确保幕墙的质量。 　　2螺栓直接衔接钢板预埋件和铝合金幕墙型材 　　在施工现场常常能够看到，建筑物钢板预埋件和铝合金幕墙型材，用一般螺栓直接衔接。钢材表面和铝材、钢螺栓触摸面在遭到潮气时，发作电化学腐蚀，构成小电池，使铝材成粉状，一层一层腐蚀掉，因而除用不锈钢板外的其他钢板有必要进行防腐处理，在相间之间选用绝缘垫(代有弹性)进行处理。 　　3幕墙的预埋件 　　必定要在灌溉混凝土前焊在墙面的钢筋上，有的业主在建筑物主体工程起来后再搞预埋，这是十分过错的，这就迫使预埋件要选用其他办法进行预埋加固，这些办法无一是有利幕墙的结实度，所以有必要防止。 　　制造结构玻璃装置组件的打结构胶。 　　打胶工人有必要进行训练，经考试合格后持证上岗，做到技能娴熟，质量高明。但现在一些供应商无此工人进行训练，找包工外做，这样就无法操控其质量，有很多有声望的供应商名誉大减，乃至声名狼藉，就在于此。为了确保隐框幕墙的铝材、规划、制造、装置施工质量，特别是要一丝不苟的遵循GB3035《建筑幕墙》标准和JGJ102《玻璃幕墙工程技能规范》的要求。在此根底上，出产供应商还要拟定高于此标准的内控标准。出产隐框幕墙时，要树立工程完好的技能档案、技能监督机构、实施工序查看和装置盯梢相结合的专职查验人员进行活动查验，把一切人员都统一到高度注重质量，决不放跑点滴的风险，必定做到自己满足、当地质检部分定心用户满足。 　　对上述的一些问题，用户要千万留意现场洞悉，确保不呈现此类问题。

钢化玻璃和半钢化玻璃在国内外很多建筑幕墙都使用过，但香港和国外工程在高层建筑幕墙上更趋向于采用半钢化玻璃和其制成的中空玻璃，如上海金茂大厦、香港金融中心二期和美国西尔斯大厦。而且现在更多地采用半钢化玻璃制成的夹层中空玻璃，玻璃破碎后有更大的残余强度，一般情况不会坠落。香港廉政公署新办公大楼，大面幕墙采用半钢化夹胶中空玻璃，并特意在局部采用钢化玻璃，并设置明显标志，以便在发生紧急情况时室内外的人员可以敲碎此处玻璃进行逃生和营救。因此建议在建筑上的一般部位的采用半钢化玻璃及其组合的夹层中空玻璃；在易遭受撞击、冲击而造成人体伤害的部位，如门和标高在5m以下的玻璃拦河，选用应力大于95Mpa的钢化玻璃及其组合玻璃。玻璃幕墙下应设置绿化带或雨蓬，防止路人靠近。总之，设计以人为本，应该根据实际情况采用更安全的材料。