Praegu saab Venemaa turul kõige levinumad ebaseaduslikud relvakoosseisude süsteemid jagada kolme suurde rühma:
Parima tugevuse ja termilise jõudlusega on loomulikult roostevabast terasest aluskonstruktsioonid.
*Roostevaba terase ja tsingitud terase omadused erinevad veidi.
1. Alumiiniumi 3 korda väiksema kandevõime ja 5,5 korda kõrgema soojusjuhtivusega alumiiniumisulamist kronstein on tugevam "külmasild" kui roostevabast terasest kronstein. Selle indikaatoriks on hoone välispiirete soojusliku ühtluse koefitsient. Uurimisandmete kohaselt oli roostevabast terasest süsteemi kasutamisel ümbritseva konstruktsiooni termilise ühtluse koefitsient 0,86–0,92 ja alumiiniumsüsteemide puhul 0,6–0,7, mistõttu on vaja paigaldada suure paksusega isolatsioon ja vastavalt tõsta fassaadi maksumust .
Moskva jaoks on nõutav takistus seinte soojusülekandele, võttes arvesse soojuse ühtluse koefitsienti, 3,13/0,92=3,4 (m2,°C)/W roostevaba kronsteini puhul ja 3,13/0,7= alumiiniumklambri puhul 4,47 (m 2 .°C) / W, s.o. 1,07 (m 2 .°C) / W üle. Seega tuleks alumiiniumklambrite kasutamisel isolatsiooni paksust (soojusjuhtivuse koefitsiendiga 0,045 W / (m ° C) võtta peaaegu 5 cm võrra rohkem (1,07 * 0,045 = 0,048 m).
2. Alumiiniumklambrite suurema paksuse ja soojusjuhtivuse tõttu võib ehitusfüüsika uurimisinstituudis tehtud arvutuste kohaselt välistemperatuuril -27 °C ankru temperatuur langeda kuni -3,5 °C ja veelgi madalam, sest. Arvutustes eeldati, et alumiiniumklambri ristlõikepindala on 1,8 cm 2, tegelikkuses on see aga 4-7 cm 2. Roostevabast terasest kronsteini kasutamisel oli temperatuur ankru juures +8 °C. See tähendab, et alumiiniumklambrite kasutamisel töötab ankur vahelduvate temperatuuride tsoonis, kus on võimalik niiskuse kondenseerumine ankrule, millele järgneb külmumine. See hävitab järk-järgult ankru ümber oleva seina konstruktsioonikihi materjali ja vähendab vastavalt selle kandevõimet, mis on eriti oluline madala kandevõimega materjalist (vahtbetoon, õõnestellis jne) seinte puhul. Samas vähendavad kronsteini all olevad soojusisolatsioonipadjad oma väikese paksuse (3-8 mm) ja kõrge (isolatsiooni suhtes) soojusjuhtivuse tõttu soojuskadusid vaid 1-2%, s.o. praktiliselt ei murra "külmasilda" ega mõjuta ankru temperatuuri vähe.
3. Juhikute madal soojuspaisumine. Alumiiniumisulami temperatuurideformatsioon on 2,5 korda suurem kui roostevaba terase deformatsioon. Roostevaba teras on madalama soojuspaisumisteguriga (10 10 -6 °C -1) võrreldes alumiiniumiga (25 10 -6 °C -1). Sellest lähtuvalt on 3-meetriste juhikute pikenemine temperatuuride erinevusega -15 ° C kuni +50 ° C terase puhul 2 mm ja alumiiniumi puhul 5 mm. Seetõttu on alumiiniumjuhiku soojuspaisumise kompenseerimiseks vaja võtta mitmeid meetmeid:
nimelt lisaelementide lisamine alamsüsteemi - liigutatavad liugurid (U-kujuliste klambrite jaoks) või ovaalsed augud koos puksidega neetide jaoks - mitte jäik fikseerimine (L-kujuliste sulgude jaoks).
See toob paratamatult kaasa alamsüsteemi keerukuse ja kulukuse või vale paigalduse (nagu sageli juhtub, et paigaldajad ei kasuta pukse või kinnitavad koostu lisaelementidega valesti).
Nende meetmete tulemusena langeb raskuskoormus ainult laagriklambritele (ülemine ja alumine), ülejäänud aga ainult toena, mis tähendab, et ankrud ei koormata ühtlaselt ja seda tuleb projekti arendamisel arvestada. dokumentatsiooni, mida sageli lihtsalt ei tehta. Terasesüsteemides jaotatakse kogu koormus ühtlaselt - kõik sõlmed on jäigalt fikseeritud - väikesed soojuspaisumised kompenseeritakse elastse deformatsiooni staadiumis kõigi elementide tööga.
Klambri konstruktsioon võimaldab teha plaatide vahele roostevabast terasest süsteemides alates 4 mm vahe, alumiiniumsüsteemides aga vähemalt 7 mm, mis pealegi ei sobi paljudele klientidele ja rikub hoone välimust. Lisaks peab klamber tagama voodriplaatide vaba liikumise juhikute pikenemise võrra, vastasel juhul purunevad plaadid (eriti juhikute ristmikul) või klamber paindub lahti (mõlemad võivad põhjustada voodriplaatide kukkumine). Terassüsteemis puudub oht klambrijalgade lahtipainumiseks, mis võib alumiiniumsüsteemides aja jooksul tekkida suurte termiliste deformatsioonide tõttu.
Roostevaba terase sulamistemperatuur on 1800°C ja alumiiniumil 630/670°C (olenevalt sulamist). Temperatuur tulekahju ajal plaadi sisepinnal (vastavalt piirkondliku sertifitseerimiskeskuse “OPYTNOE” katsetulemustele) ulatub 750 °C-ni. Seega võib alumiiniumkonstruktsioonide kasutamisel tekkida aluskonstruktsiooni sulamine ja osa fassaadi (akna avanemise piirkonnas) kokkuvarisemine ning temperatuuril 800-900 °C toetab alumiinium ise põlemist. Roostevaba teras seevastu tulekahjus ei sula, mistõttu on see tuleohutusnõuete seisukohalt kõige eelistatum. Näiteks Moskvas ei tohi kõrghoonete ehitamisel alumiiniumist aluskonstruktsioone üldse kasutada.
Praeguseks on ainus usaldusväärne allikas konkreetse aluspinna konstruktsiooni korrosioonikindluse ja vastavalt ka vastupidavuse kohta ExpertCorr-MISiS-i ekspertarvamus.
Kõige vastupidavamad on roostevabast terasest konstruktsioonid. Selliste süsteemide kasutusiga on keskmise agressiivsusega linnatööstuses vähemalt 40 aastat ja tinglikult puhtas madala agressiivsusega atmosfääris vähemalt 50 aastat.
Alumiiniumsulamitel on oksiidkile tõttu kõrge korrosioonikindlus, kuid kõrge kloriidide ja väävlisisalduse tingimustes atmosfääris võib tekkida kiire teradevaheline korrosioon, mis toob kaasa konstruktsioonielementide tugevuse olulise vähenemise ja nende hävimise. Seega ei ületa alumiiniumisulamist konstruktsiooni kasutusiga keskmise agressiivsusega linnatööstusatmosfääris 15 aastat. Kuid Rosstroy nõuete kohaselt peavad alumiiniumisulamite kasutamisel ebaseaduslike relvastatud koosseisude aluskonstruktsiooni elementide valmistamiseks kõik elemendid tingimata olema anodeeritud kattega. Anoodkatte olemasolu pikendab alumiiniumisulamist aluskonstruktsiooni kasutusiga. Kuid aluskonstruktsiooni paigaldamisel ühendatakse selle erinevad elemendid neetidega, mille jaoks puuritakse augud, mis põhjustab kinnituspiirkonnas anoodikatte rikkumist, st paratamatult tekivad anodeerimata alad. Lisaks moodustab alumiiniumneedi terassüdamik koos elemendi alumiiniumkeskkonnaga galvaanilise paari, mis toob kaasa ka aktiivsete teradevahelise korrosiooni protsesside arenemise kohtades, kus aluskonstruktsiooni elemendid on kinnitatud. Tuleb märkida, et sageli on ühe või teise alumiiniumsulamist aluskonstruktsiooniga IAF-süsteemi odavus tingitud just süsteemi elementide kaitsva anoodkatte puudumisest. Selliste aluskonstruktsioonide hoolimatud tootjad säästavad toodete anodeerimisel kulukate elektrokeemiliste protsesside pealt.
Tsingitud terasel on konstruktsiooni vastupidavuse osas ebapiisav korrosioonikindlus. Kuid pärast polümeerkatte pealekandmist on polümeerkattega tsingitud terasest aluskonstruktsiooni kasutusiga keskmise agressiivsusega linnatööstuses 30 aastat ja tinglikult puhtas madala agressiivsusega atmosfääris 40 aastat.
Võrreldes ülaltoodud alumiiniumist ja terasest aluskonstruktsioonide näitajaid, võime järeldada, et terasest aluskonstruktsioonid on alumiiniumist kõigis aspektides oluliselt paremad.
Tänapäeval kasutatakse alumiiniumi peaaegu kõigis tööstusharudes alates toidutarvete tootmisest kuni kosmoselaevade kere loomiseni. Teatud tootmisprotsesside jaoks sobivad ainult teatud alumiiniumiklassid, millel on teatud füüsikalised ja keemilised omadused.
Metalli peamised omadused on kõrge soojusjuhtivus, elastsus ja plastilisus, vastupidavus korrosioonile, väike kaal ja madal oomiline takistus. Need sõltuvad otseselt selle koostises sisalduvate lisandite protsendist, samuti tootmis- või rikastamistehnoloogiast. Vastavalt sellele eristatakse peamised alumiiniumiklassid.
Kõik metalliklassid on kirjeldatud ja kaasatud ühtsesse tunnustatud riiklike ja rahvusvaheliste standardite süsteemi: Euroopa EN, Ameerika ASTM ja rahvusvaheline ISO. Meie riigis on alumiiniumi klassid määratletud GOST 11069 ja 4784. Kõiki dokumente käsitletakse eraldi. Samal ajal jaguneb metall ise täpselt klassideks ja sulamitel pole konkreetselt määratletud märke.
Vastavalt riiklikele ja rahvusvahelistele standarditele tuleks eristada kahte tüüpi legeerimata alumiiniumi mikrostruktuuri:
Kõige sagedamini peetakse lisanditeks raua- ja räniühendeid. Alumiiniumi ja selle sulamite rahvusvahelises ISO standardis on eraldatud eraldi seeria.
Materjali tehniline tüüp on jagatud teatud klassideks, mis on määratud vastavatele standarditele, näiteks AD0 vastavalt standardile GOST 4784-97. Samas on klassifikatsioonis ka kõrgsagedusmetall, et mitte segadust tekitada. See spetsifikatsioon sisaldab järgmisi klasse:
Lisaks on olemas ka ligatuuride kategooriad - alumiiniumiühendid, mida kasutatakse sulamite loomiseks kullast, hõbedast, plaatinast ja muudest väärismetallidest.
Esmane alumiinium (klass A5) on selle rühma tüüpiline näide. Seda saadakse alumiiniumoksiidi rikastamisega. Looduses ei leidu metalli puhtal kujul selle kõrge keemilise aktiivsuse tõttu. Kombineerides teiste elementidega, moodustab see boksiite, nefeliine ja aluniite. Seejärel saadakse nendest maakidest alumiiniumoksiidi ja keeruliste keemiliste ja füüsikaliste protsesside abil saadakse sellest puhast alumiiniumi.
GOST 11069 kehtestab nõuded primaaralumiiniumi klassidele, mis tuleks märgistada vertikaalsete ja horisontaalsete triipudega erinevat värvi kustumatu värviga. See materjal on leidnud laialdast rakendust arenenud tööstusharudes, peamiselt seal, kus toorainelt nõutakse kõrgeid tehnilisi omadusi.
Tehnilist alumiiniumi nimetatakse materjaliks, mille võõrlisandite protsent on alla 1%. Väga sageli nimetatakse seda ka legeerimata. Alumiiniumi tehnilisi klasse vastavalt standardile GOST 4784-97 iseloomustab väga madal tugevus, kuid kõrge korrosioonikindlus. Legeerivate osakeste puudumise tõttu kompositsioonis moodustub metalli pinnale kiiresti kaitsev oksiidkile, mis on stabiilne.
Tehnilise alumiiniumi klassid eristuvad hea soojus- ja elektrijuhtivusega. Nende molekulaarvõres pole praktiliselt mingeid lisandeid, mis elektronide voolu hajutavad. Nende omaduste tõttu kasutatakse materjali aktiivselt instrumentide valmistamisel, kütte- ja soojusvahetusseadmete ning valgustusesemete valmistamisel.
Sepistatud alumiinium on materjal, mida töödeldakse kuuma ja külma survega: valtsimine, pressimine, tõmbamine ja muud tüüpi. Plastiliste deformatsioonide tulemusena saadakse sellest erineva pikilõikega pooltooted: alumiiniumvarras, leht, lint, plaat, profiilid ja muud.
Kodumaises tootmises kasutatava deformeeritava materjali peamised klassid on toodud normatiivdokumentides: GOST 4784, OCT1 92014-90, OCT1 90048 ja OCT1 90026. aine kaks või enam tahket olekut.
Sepistatud alumiiniumi ulatus, nagu ka see, kus kasutatakse alumiiniumlatti, on üsna ulatuslik. Seda kasutatakse nii materjalidelt kõrgeid tehnilisi omadusi nõudvates valdkondades - laeva- ja lennukiehituses, kui ka ehitusplatsidel keevitussulamina.
Vormitud toodete tootmiseks kasutatakse valatud alumiiniumi marke. Nende peamine omadus on kõrge eritugevuse ja madala tiheduse kombinatsioon, mis võimaldab valada keeruka kujuga tooteid ilma pragunemiseta.
Vastavalt nende otstarbele jagatakse valuklassid tinglikult rühmadesse:
Väga sageli parandatakse valatud alumiiniumist toodete jõudlust erinevat tüüpi kuumtöötlusega.
Valmistatud toodete kvaliteeti mõjutavad ka alumiiniumi füüsikalised omadused. Ja madala kvaliteediga materjalide kasutamine ei piirdu ainult pooltoodete loomisega. Väga sageli kasutatakse seda terase deoksüdeerimiseks - hapniku eemaldamiseks sula rauast, mis on selles lahustunud ja suurendab seeläbi metalli mehaanilisi omadusi. Selle protsessi läbiviimiseks on kõige sagedamini kasutatavad kaubamärgid AV86 ja AV97F.
Alumiiniumist Kirjeldus: Alumiiniumil pole polümorfseid teisendusi, sellel on näokeskne kuupvõre perioodiga a=0,4041 nm. Alumiinium ja selle sulamid sobivad hästi kuum- ja külmdeformatsiooniks – valtsimiseks, sepistamiseks, pressimiseks, tõmbamiseks, painutamiseks, lehtede stantsimiseks ja muudeks toiminguteks.
Kõiki alumiiniumisulameid saab ühendada punktkeevitusega ning spetsiaalseid sulameid saab keevitada sulatus- ja muud tüüpi keevitusega. Sepistatud alumiiniumsulamid jagatakse kuumtöötlemise teel karastatud ja karastamata.
Kõik sulamite omadused ei ole määratud mitte ainult tooriku pooltoote saamise meetodiga ja kuumtöötlemisega, vaid peamiselt keemilise koostise ja eriti iga sulami faaside - kõvendite olemusega. Vananevate alumiiniumisulamite omadused sõltuvad vananemise tüüpidest: tsoon, faas või koagulatsioon.
Koagulatsiooni vananemise staadiumis (T2 ja T3) suureneb korrosioonikindlus oluliselt ning tagatakse tugevusomaduste, pingekorrosioonikindluse, koorimiskorrosiooni, purunemiskindluse (K 1s) ja plastilisuse (eriti kõrges suunas) optimaalseim kombinatsioon. .
Pooltoodete seisukord, plaadistuse laad ja proovide lõikamise suund on näidatud järgmiselt: Valtsitud alumiiniumi sümbolid:
M - pehme, lõõmutatud
T – karastatud ja loomulikult vananenud
T1 – karastatud ja kunstlikult vanandatud
T2 – karastatud ja kunstlikult vanandatud, et tagada suurem purunemiskindlus ja parem pingekorrosioonikindlus
ТЗ - karastatud ja kunstlikult vanandatud vastavalt režiimile, mis tagab kõrgeima vastupidavuse korrosioonile pingete ja purunemiskindluse korral
N - kõvasti töödeldud (sulamite, nagu duralumiinium, lehtede raske töökindlus umbes 5-7%)
P – poolkarastatud
H1 – kõvasti töödeldud (lehtede töökus ligikaudu 20%)
Kaubanduskoda – karastatud ja looduslikult vanandatud, suurenenud tugevus
GK – kuumvaltsitud (lehed, plaadid)
B - Tehnoloogiline vooder
A - Tavaline plaatimine
UP – paks vooder (8% külje kohta)
D – pikisuunas (piki kiudu)
P - põiksuunas
B – kõrguse suund (paksus)
X – akordi suund
R – radiaalsuund
PD, DP, VD, VP, XR, RX – proovide lõikamise suund, mida kasutatakse väsimusprao murdumistugevuse ja kasvukiiruse määramiseks. Esimene täht iseloomustab proovi telje suunda, teine - tasapinna suunda, näiteks: PV - proovi telg langeb kokku pooltoote laiusega ja prao tasapind on paralleelne kõrgus või paksus.
Alumiiniumi analüüs ja proovide võtmine: maagid. Praegu saadakse alumiiniumi ainult ühte tüüpi maagist – boksiidist. Tavaliselt kasutatav boksiit sisaldab 50–60% A12O3,<30% Fe 2 О 3 , несколько процентов SiО 2 , ТiО 2 , иногда несколько процентов СаО и ряд других окислов.
Boksiidist võetakse proove üldiste reeglite järgi, pöörates erilist tähelepanu niiskuse imendumise võimalusele materjali poolt, samuti suurte ja väikeste osakeste erinevale proportsioonile. Proovi mass sõltub testitava saadetise suurusest: igast 20 tonnist tuleb koguproovi võtta vähemalt 5 kg.
Boksiidi proovide võtmisel koonusekujulistes hunnikutes murtakse kõikidelt suurtelt >2 kg kaaluvatelt 1 m raadiusega ringikujulistelt tükkidelt maha väikesed tükid ja võetakse labidasse. Puuduv maht täidetakse väikeste materjaliosakestega, mis on võetud katsekoonuse külgpinnalt.
Valitud materjal kogutakse tihedalt suletud anumatesse.
Kogu proovimaterjal purustatakse purustis osakeste suurusega 20 mm, valatakse koonusesse, redutseeritakse ja purustatakse uuesti osakeste suuruseks<10 мм. Затем материал еще раз перемешивают и отбирают пробы для определения содержания влаги. Оставшийся материал высушивают, снова сокращают и измельчают до частиц размером < 1 мм. Окончательный материал пробы сокращают до 5 кг и дробят без остатка до частиц мельче 0,25 мм.
Proovi edasine ettevalmistamine analüüsiks viiakse läbi pärast kuivatamist temperatuuril 105 ° C. Analüüsitava proovi osakeste suurus peaks olema väiksem kui 0,09 mm, materjali kogus on 50 kg.
Keedetud boksiidi proovid on väga altid segregatsioonile. Kui proovid koosnevad suurusega osakestest<0,25 мм, транспортируют в сосудах, то перед отбором части материала необходимо перемешать весь материал до получения однородного состава. Отбор проб от криолита и фторида алюминия не представляет особых трудностей. Материал, поставляемый в мешках и имеющий однородный состав, опробуют с помощью щупа, причем подпробы отбирают от каждого пятого или десятого мешка. Объединенные подпробы измельчают до тех пор, пока они не будут проходить через сито с размером отверстий 1 мм, и сокращают до массы 1 кг. Этот сокращенный материал пробы измельчают, пока он не будет полностью проходить через сито с размером отверстий 0,25 мм. Затем отбирают пробу для анализа и дробят до получения частиц размером 0,09 мм.
Alumiiniumisulami elektrolüüsil elektrolüütidena kasutatavate fluoriidide vedelate sulamite proovid võetakse terasest vahukulbiga vedelalt sulatiselt pärast vanni pinnalt tahke aine eemaldamist. Sulatuse vedel proov valatakse vormi ja saadakse väike valuplokk mõõtmetega 150x25x25 mm; seejärel jahvatatakse kogu proov laboriproovi osakeste suuruseks alla 0,09 mm...
Alumiiniumi sulatamine: Olenevalt tootmismahust, valamise olemusest ja energiavõimalustest saab alumiiniumsulameid sulatada tiigliahjudes, takistuselektrilistes ahjudes ja elektrilistes induktsioonahjudes.
Alumiiniumisulamite sulatamine peaks tagama mitte ainult valmissulami kõrge kvaliteedi, vaid ka sõlmede kõrge tootlikkuse ja lisaks valu minimaalse maksumuse.
Kõige arenenum meetod alumiiniumisulamite sulatamiseks on tööstusliku sagedusega vooluga induktsioonkuumutamise meetod.
Alumiiniumisulamite valmistamise tehnoloogia koosneb samadest tehnoloogilistest etappidest nagu mis tahes muudel metallidel põhinevate sulamite valmistamise tehnoloogia.
1. Värskete valuplokimetallide ja ligatuuride sulatamisel laaditakse esmalt alumiinium (täielikult või osaliselt) ja seejärel ligatuurid lahustatakse.
2. Sulatamisel, kasutades laengus esialgset valuploki sulamit või valuploki silumiiniumist, laaditakse ja sulatatakse esmalt valuplokisulamid ning seejärel lisatakse vajalik kogus alumiiniumi ja põhisulameid.
3. Juhul, kui laeng koosneb jäätmetest ja valuplokkidest metallidest, laaditakse see järgmises järjestuses: esmane alumiiniumvaluplokk, defektsed valandid (valuplokid), jäätmed (esimene sort) ning rafineeritud ümbersulatus ja ligatuurid.
Vase võib sulamisse sisestada mitte ainult sulami, vaid ka elektrolüütilise vase või jäätmete kujul (sisseviimine lahustamise teel).
Alumiinium ja roostevaba teras võivad tunduda sarnased, kuid tegelikult on need üsna erinevad. Pidage meeles neid 10 erinevust ja juhendage neid oma projekti jaoks metallitüübi valimisel.
Kas pole ikka veel kindel, milline metall sobib teie jaoks? Võtke meiega ühendust telefoni, meili või tulge meie kontorisse. Meie kontohaldurid aitavad teil õige valiku teha!
Valides metalltooteid - käterätikuivatid ja -soojendusega piirded, nõud ja piirded, restid või käsipuud - valime ennekõike materjali. Traditsiooniliselt võistlevad roostevaba teras, alumiinium ja tavaline must teras (süsinikteras). Kuigi neil on mitmeid sarnaseid omadusi, erinevad nad siiski üksteisest oluliselt. Mõttekas on neid võrrelda ja välja mõelda, mis on parem: alumiinium või roostevaba teras(madala korrosioonikindluse tõttu musta terast ei võeta arvesse).
Üks kergemaid metalle, mida põhimõtteliselt tööstuses kasutatakse. See juhib väga hästi soojust, ei allu hapniku korrosioonile. Alumiiniumi toodetakse mitut tosinat tüüpi: igaühel on oma lisandid, mis suurendavad tugevust, oksüdatsioonikindlust, tempermalmist. Kuid kui väga kallis lennukiklassi alumiinium välja arvata, on neil kõigil üks puudus: liigne pehmus. Sellest metallist valmistatud osad deformeeruvad kergesti. Seetõttu on alumiiniumi kasutamine võimatu, kui tootele mõjub töö ajal suur rõhk (näiteks veehaamer veevarustussüsteemides).
Alumiiniumi korrosioonikindlus mõnevõrra ülehinnatud. Jah, metall ei "mädane". Kuid ainult tänu kaitsvale oksiidikihile, mis tekib tootele õhu käes mõne tunniga.
Sulamil pole praktiliselt mingeid puudusi - välja arvatud kõrge hind. See ei karda korrosiooni, mitte teoreetiliselt nagu alumiinium, vaid praktiliselt: sellele ei ilmu oksiidkilet, mis tähendab, et aja jooksul " roostevaba teras» ei tuhmu.
Alumiiniumist veidi raskem roostevaba teras talub suurepäraselt lööke, kõrget survet ja hõõrdumist (eriti mangaani klassid). Selle soojusülekanne on halvem kui alumiiniumil: kuid tänu sellele metall ei "higi", sellel on vähem kondensaati.
Võrdluse tulemuste põhjal saab selgeks - täita ülesandeid, kus on vaja väikest metalli massi, tugevust ja töökindlust, roostevaba teras on parem kui alumiinium.
