建筑鋁型材性能和連續(xù)臥式鋁型材加工熱處理技術
建筑鋁型材是由鋁和鋁合金材料制的建筑材料,。通常是先加工成鑄造品、鍛造品以及箔,、板、帶、管、棒,、型材等后，再經(jīng)冷彎,、鋸切,、鉆孔、拼裝,、上色等工序而制成,。
建筑型材性能
純鋁強度低,，其用途受到-,。但加入少量的一種或幾種合金元素，如鎂,、硅,、錳、銅,、鋅,、鐵、鉻,、鈦等,，即可得到具有不同性能的鋁合金。冷凍板鋁型材鋁合金再經(jīng)冷加工和熱處理,，進一步得到強化和硬化,，其抗拉強度大大提高。
鋁的標準電位是-1.67伏,，化學性質(zhì)很活潑,，易與空氣中的氧作用而形成一層牢固致密的氧化膜，所以在普通的大氣和清潔的水中,，鋁具有良好的耐腐蝕性,。但與鋼或-金屬材料接觸時會產(chǎn)生電化腐蝕，在潮濕的環(huán)境中與混凝土、水泥砂漿,、石灰等堿性材料接觸時會產(chǎn)生腐蝕,，與木材、土壤等接觸時也會產(chǎn)生腐蝕,。因此,，需進行適當?shù)姆栏幚怼?br /> 鋁合金建筑型材生產(chǎn)方法
鋁合金按其生產(chǎn)方式不同，分為鑄造鋁合金和變形鋁合金兩大類,。建筑上一般采用變形鋁合金,，用以軋成板、箔,、帶材,，擠壓成棒、管或各種復雜形狀的型材,。變形鋁合金按其性能,、用途不同，分為防銹鋁合金,、硬鋁,、超硬鋁和特殊鋁等。建筑中一般采用工業(yè)純鋁(L1～L1),、防銹鋁合金（LF2,、LF21等）及鍛鋁(LD2)等。
特點和用途鋁和鋁合金的最大特點,，首先是其容重約為鋼的1/3,，而比強度（強度極限與比重的比值）則可達到或超過結構鋼。其次,，鋁和鋁合金易于加工成各種形狀,，能適應各種連接工藝，從而為建筑結構采用最經(jīng)濟合理的斷面形式提供有利條件,。所以,，采用鋁合金不僅可以大大減輕建筑物的重量，節(jié)省材料,，而且還可減少構件的運輸,、安裝工作量，加快施工進度,。這對于地震區(qū)及交通不便的山區(qū)和邊遠地區(qū),，其經(jīng)濟效果更為顯著。鋁和鋁合金色澤美觀,，耐腐蝕性好,，對光和熱的反射率高,，吸聲性能好，通過化學及電化學的方法可獲得各種不同的顏色,。所以隱框立柱鋁材廣泛用于工業(yè)與民用建筑的屋面,、墻面、門窗,、骨架,、內(nèi)外裝飾板、天花板,、吊頂,、欄桿扶手、室內(nèi)家具,、商店貨柜以及施工用的模板等,。
建筑業(yè)是鋁材的三大主要市場之一，世界上鋁總產(chǎn)量的20％左右用于建筑業(yè),，一些工業(yè)發(fā)達國家的建筑業(yè),，其用鋁量已占其總產(chǎn)量的30％以上。近年來,，建筑鋁材的產(chǎn)品不斷更新,，彩色鋁板、復合鋁板,、復合門窗框,、鋁合金模板等新穎建筑制品的應用也在逐年增加。中國已在工業(yè)與民用建筑中應用鋁合金制作屋面,、墻面,、門窗等,，并逐漸擴及內(nèi)外裝飾,、施工用模板等，已取得良好效果,。
連續(xù)臥式建筑鋁合金型材加工熱處理技術
1,、噴射加熱技術
在加熱爐內(nèi)鋁板由上下分布的空氣噴嘴系統(tǒng)進行快速均勻地加熱，噴射速度為30～70m/s,，加熱速率為1mm/min,，噴射加熱與其它加熱相比可以提高傳熱系數(shù)，達到快速升溫的目的,。同時,，均勻排列的噴嘴和精確地空氣導流可以得到最小的溫度允差。為了達到最佳效果,，要合理設計噴嘴的角度,、排列,、大小和多少；高溫高壓高流率風機,，精確的循環(huán)系統(tǒng)以及特殊的密封系統(tǒng),。
2、噴射冷卻技術
為了使固溶熱處理效果更好,，臥式爐采用噴射冷卻技術代替立式水槽淬火,。主要特點是高壓大流量噴水系統(tǒng)是噴射冷卻的主體，移動式噴嘴可滿足不同尺寸規(guī)格鋁板淬火的要求,；上下噴嘴與鋁板之間的距離,，水和鋁板的接觸點位置，上下噴水的一致性,，噴嘴的形狀,、角度等是能否保證鋁板快速冷卻、冷卻變形小的關鍵,。
3,、傳動技術
連續(xù)固溶熱處理鋁板的最關鍵技術就是如何保證在整個熱處理過程中，鋁板不劃傷,，無壓痕和鑲嵌物,，保持鋁板的表面光滑。傳動刷輥既可保證鋁板表面質(zhì)量,，又可保證鋁板與輥子之間有熱空氣流動,，鋁板任意點加熱均勻。另外,，分段傳動時的變頻調(diào)速,、擺動傳動、伺服同步傳動等都是影響鋁板表面質(zhì)量的關鍵因素,。
在設備的組成上,，均熱生產(chǎn)線一般由多臺均熱爐、冷卻室,、裝卸料臺,、復合裝卸料車、電控系統(tǒng)組成,，采用電加熱或火焰加熱,。在結構上和操作上雖然與前面所述周期式均勻化爐有很多類似之處，但為了保證圓鋁錠的各項熱處理參數(shù),，同時也是為了達到某種熱處理形式所要求的效果,，在設備的設計上還需要注意以下方面：
①熱處理能力
如何合理的利用空間，最大限度的發(fā)揮爐子的熱處理能力,，這是爐子優(yōu)化設計的主要內(nèi)容,。通常用于擠壓型材鋁錠的品種規(guī)格比較多,，直徑從85～400不等，一般來說,，對于同一種均熱爐,，鋁錠的直徑愈大，長度愈長,，裝爐量愈大,，生產(chǎn)能力也就愈大。為了合理安排產(chǎn)量,，首先我們要了解產(chǎn)品的生產(chǎn)大綱和規(guī)格,，既要考慮爐子的生產(chǎn)率，又要考慮爐子的使用率,，同時兼顧爐子的規(guī)模,、造價和成本。在一種爐型上兼顧處理長棒料和短棒料兩種料時,，合理安排裝爐量更顯得尤為重要,。
②均勻化時間
這是工藝問題也是生產(chǎn)能力問題。均勻化時間根據(jù)鋁型材加工牌號而定,，一般為4～6h(不含升溫時間),。小于這個時間，會造成產(chǎn)品晶粒不均勻,，型材的性能出現(xiàn)質(zhì)量問題,，影響成材率。大于這個時間,，會造成二次晶粒長大和生產(chǎn)能力降低等問題,。
③冷卻
鋁錠均熱后冷卻有兩個目的：第一是快速降溫，提高爐組的生產(chǎn)率,；第二是改善鋁錠的擠壓性能,。由于鋁錠的擠壓性能受冷卻速率影響甚大，因此要根據(jù)鋁錠的品種,、長短配備不同類型的冷卻設備,，以滿足各種鋁錠均勻化的需要，冷卻通常分為水冷,、氣冷和水氣混合冷卻。在冷卻過程中,，既要保證鋁錠快速,、均勻的冷卻，又要減少鋁錠的變形,。冷卻速率的控制很重要,，可以采用噴射冷卻反饋技術,，通過流量、壓力和溫度的反饋控制達到上述目的,。
④復合裝卸料車的轉移與自動對位
鋁錠均熱生產(chǎn)線一般配備多臺爐組和冷卻室,、裝料臺等，復合裝卸料車可實現(xiàn)爐料在爐子,、冷卻室和裝料臺之間的相互轉移,。為了實現(xiàn)生產(chǎn)線的全自動化操作，要求復合裝卸料車具有自動準確的尋址功能(自動對位),、防慣性功能和與爐子的連接功能,。根據(jù)工藝要求，復合裝卸料車可分為二維,、三維和可逆復合裝卸料車等幾種類型,，特點是爐外停放，減少爐子的能耗,、一機多用,、異地操作、簡單方便,、運行平穩(wěn)精確,。
周期式均熱爐一般以爐組形式出現(xiàn)，采用復合裝卸料車對每臺爐子進行加料和轉移,，另外還需配備大型的翻錠機構,，在實際操作時，由天車與翻錠機構配合,，將鋁錠轉移到復合裝卸料車上,，然后由它向各爐子加料和卸料。爐子上配備有大風量的對流循環(huán)系統(tǒng)和先進的溫控系統(tǒng),，保證鋁錠在均勻化時各部位溫度均勻,，這種爐子一般裝爐量為30～60t。
為了保證這種爐型鋁錠加熱后的均勻化效果,，必須有效的控制固相線下溫度,、溫度均勻性和均熱時間。因爐體溫度相對退火爐較高,，所以對風機的材質(zhì)提出了較高的要求,。另外，對循環(huán)系統(tǒng),、爐門密封和防止變形,、爐內(nèi)支撐受力的狀態(tài)等，也是我們在結構設計上重點考慮的問題。
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