مقدمة من سبائك الألومنيوم والمواد الإنشائية

الألمنيوم هو العنصر المعدني الأكثر وفرة على الأرض، وهو ما يمثل 7.5 في المائة من قشرة الأرض. ومع ذلك، بسبب صعوبة صهر الألمنيوم، كان مرة واحدة نادرة للغاية ويستحق أكثر من الذهب. منذ أكثر من مائة عام، أنتجت الجمعية الملكية كوب للألمنيوم كان أكثر قيمة من الذهب، وقدمته إلى الكيميائي الروسي منديليف (قدم أول طاولة دورية للعناصر) تقديرا لخبراته في مجال الكيمياء. مساهمة بارزة.

لم يكن ذلك حتى عام 1886 أن تشارلز مارتن قاعة الولايات المتحدة و L. T. Heroult من فرنسا اخترع بشكل مستقل تقنية الصهر من الألمنيوم بالكهرباء. بعد أن تم وضع هذه الطريقة في الإنتاج، زاد إنتاج الألمنيوم المعدني بسرعة، وانخفض السعر بشكل حاد. في الحياة اليومية من الناس.

يحتوي تطبيق الألمنيوم في صناعة البناء على تاريخ يزيد عن 100 عام. تم استخدامه لأول مرة كمواد الديكور المبنى، مثل إطارات الأبواب والنوافذ، وإطارات جدار الستار الزجاجي، وبناء الألواح الألومنيوم الاستعانة بمصادر خارجية، وبناء أسطح اللحام العمودي. في الثلاثينيات، تم استخدام سبائك الألومنيوم في هيكل التحميل والصيانة للمباني؛ في الوقت الحاضر، أصبح سبائك الألومنيوم أكبر مادة معدنية بناء باستثناء الصلب، وحوالي 27٪ من إنتاج الألومنيوم في العالم يستخدم في البناء؛ هناك المزيد والمزيد من التطبيقات كمواد هيكلية تحمل التحميل، مثل الجسور والمستودعات والهياكل الفضائية.

في عام 1951، بنيت بريطانيا أول قبة سبائك الألومنيوم في العالم \"قبة ديسكفري \"، مع قطر شل شبكة 111 متر وارتفاع 27 متر، وهو أكبر قبة في العالم في ذلك الوقت.

الألومنيوم النقي لديه ليونة جيدة ولكن قوة منخفضة، وعادة ما يستخدم فقط لهياكل منخفضة التوتر في درجة حرارة الغرفة. من أجل تحسين أداء الألومنيوم النقي، يصنع الناس جميع أنواع سبائك الألومنيوم بإضافة عناصر معدنية مختلفة إلى الألومنيوم النقي. عادة ما تكون سبائك الألومنيوم الهيكلية عادة سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون.

يمكن تقسيم سبائك الألومنيوم إلى نوعين: الألومنيوم المزورة والألومنيوم المصبوب. السابق هو العمل الساخن أو البارد الصلبة الألومنيوم غير المستدامة، والأخير هو صب الألومنيوم المنصهر في قالب ثم يلقيها في قالب. سبائك الألومنيوم الشائعة الاستخدام للهيكل مزورة الألومنيوم. عادة ما يتم تمثيل درجات سبائك الألومنيوم المزورة بأربع أرقام، واقترح قواعد التسمية من قبل جمعية الألمنيوم الأمريكية (AA) في عام 1954. القوة والأنزل ومقاومة التآكل من درجات مختلفة من سبائك الألومنيوم المزورة تختلف بسبب تكوينها الكيميائي ( عنصر الألمنيوم وغيرها من كميات صغيرة من العناصر المضافة) المحتوى.

من بينها، تحتوي سلسلة 6XXX على عناصر المغنيسيوم والسيليكون. هذه السلسلة من سبائك الألومنيوم لديها مقاومة جيدة للتآكل والقوة مشابهة ل Q235 الصلب، وسهل تبديلها. ينتمي معظم ملفات ملامح الألمنيوم المستخدمة في بناء الهياكل إلى هذه السلسلة، مثل سبائك الألومنيوم 6061-T6 يستخدم على نطاق واسع في هياكل بناء سبائك الألومنيوم.

كثافة قليلة

كثافة الألمنيوم حوالي ثلث من الصلب. هذا هو بلا شك ميزة كبيرة نسبيا في تصميم هياكل البناء حيث يمثل وزنها الخاص بمقدار كبير نسبيا. لذلك، تعطي هياكل سبائك الألومنيوم عادة للناس مظهرا خفيفا.

الحد الأدنى المنخفض من مرونة

إن مواقة مرونة سبائك الألومنيوم ليست سوى ثلث من الصلب، لذلك يكون سبائك الألومنيوم أسهل في الإبزيم من هيكل الصلب، ومعامل الاستقرار في المواصفات أقل بكثير من هيكل الصلب (لينوفو علبة مشتركة). لذلك، فإن التشوه والاستقرار هو مشاكل أكثر شيوعا في سبائك الألومنيوم، ويتم إزاحة مزايا المواد الخفيفة أيضا تشوهات كبيرة.

سيئة لحام

في تصميم لحام الهيكل الصلب، يمكن أن يكون اللحام قويا مثل العضو، في حين أن لحام سبائك الألومنيوم سوف يقلل إلى حد كبير من قوة ويونم المواد. لذلك، غالبا ما يستخدم الاتصال الميكانيكي في اتصال سبائك الألومنيوم. في التصميم الفعلي، فإن عدم القدرة على اللحام سيجعل من الصعب على المهندسين الذين اعتادوا على تصميم هيكل الصلب للتكيف. على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في توصيل لوحة توصيل إلى مكون، فأنت بحاجة إلى إضافة ثقوب الترباس، وستضعف ثقوب الترباس قوة المكون. تم كسره.

بينما T6061 استثنائية.

بثق

سبائك الألومنيوم ناعمة للغاية، لذلك على عكس الهياكل الفولاذية التقليدية التي عادة ما تكون تدحرجت وملحومة، عادة ما يتم تشكيل سبائك الألومنيوم عن طريق البثق. يغلق الله الباب ويفتح دائما نافذة. يمكن أن تنتج عملية البثق الفريدة مكونات مختلفة مع الأقسام المعقدة عبر الأقسام المعقدة، ويمكن دمج جميع الموصلات التي نحتاجها مع الهيكل الرئيسي من خلال النتوء. في الوقت نفسه، يمكن جعل مكونات سبائك الألومنيوم والعقد في دفعات ثم تجميعها. هذا وضع الإنتاج مناسب جدا بنية تجميع المصنع التي ندعو الآن. بالنسبة لهياكل سبائك الألومنيوم الكبيرة مع عدد كبير من الأعضاء المتكررة والعقد، فإنه يحتوي على تطبيق جيد.

حافظة

يحتوي سبائك الألومنيوم أيضا على ميزة كبيرة، يمكن أن يشكل سبائك الألومنيوم نفسه فيلما أكسيد كثيف في الهواء، لذلك لا يتطلب سبائك الألومنيوم عموما علاج التآكل الخاص. مقارنة بالهيكل الصلب، فإنه يوفر تكلفة اللوحة ويقلل أيضا من تكلفة الصيانة في المرحلة اللاحقة. لذلك، غالبا ما يستخدم سبائك الألومنيوم في المباني مع متطلبات تآكل عالية مثل حمامات السباحة والصناعات البتروكيماوية.

معامل التوسع الخطي كبير

معامل التوسع الخطي من سبائك الألومنيوم هو حوالي ضعف هيكل الصلب. ستكون تأثير درجة الحرارة أكثر بروزا في التصميم من الهيكل الصلب عن طريق عرض خصائص الحد الأدنى المنخفض مرونة وقوة منخفضة من سبائك الألومنيوم. للحصول على بنية سبائك الألومنيوم طويلة جدا، يكون تأثير درجة الحرارة على الأرجح. تصبح حالة التحميل الرئيسي.

معدل الاسترداد العالي

في الوقت نفسه، فإن مواد سبائك الألومنيوم سهلة لإعادة التدوير، وتكلف انخفاض تكلفة إعادة المعالجة، ومعدل إعادة تدوير عالية، وقيمة إعادة التدوير عالية. إنه مادة خضراء موفرة للطاقة وصديقة للبيئة. يمكن إعادة تدوير مواد تبقى في الإنتاج الفعلي بسعر مرتفع نسبيا، مما يقلل من تكلفة فقدان هيكل سبائك الألومنيوم.