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高铁车厢是用铝材焊接的,有的高铁线经过零下三四十摄氏度的高寒地带;南极科考船上的一些仪器、装备与起居用品是以铝材制造的,需要经受零下六七十摄氏度的考验;由中国经北极到欧洲的商船上有些装备也是用铝材制造的,其中的一部分露在外面,环境温度也在零下五六十摄氏度;它们能在这样的寒冷环境中正常运转吗?没问题,铝合金及铝材是*不怕寒冷酷热的。说说铝合金的低温性能--铝及铝合金是*好的低温材料,没有低温脆性,不像普通钢材、镍合金等那样有明显的低温脆性,它们的强度性能虽然随着温度的降低而升高,但是塑性与韧性却随着温度的下降而降低,即有明显的低温脆性。可是铝及铝合金则大不一样,没有一丝丝低温脆性,它们的一切力学性能均随着温度的降低而明显上升,与材料的成分无关,不管是铸造铝合金还是变形铝合金,也不管是粉末冶金合金,还是复合材料;与材料状态也没有关系,不管是加工状态的,还是热处理状态的;也与锭坯制备工艺无关,不管是用铸锭轧制的,还是用熔体连续铸轧的或连续连轧的;与铝的提取工艺更无关系,电解的、碳热还原的、化学提取,通通都没有低温脆性;与纯度也无关,不管是99.50%~99.79%的工艺纯铝,还是99.80%~99.949%的高纯铝、99.950%~99.9959%的超纯铝(Super Purity)、99.9960%~99.9990%的极纯铝(extreme purity)、>99.9990%的超高纯铝等都没有低温脆性。有趣的是,另两个轻金属——镁、钛跟铝一样也没有低温脆性。高铁车厢铝材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材,Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材,Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。标准状态有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的数据可明显地看出,不管哪种铝合金,它的力学性能均随着温度的降低而上升,所以铝材是一类绝妙的低温结构材料,火箭的低温燃料(液氢、液氧)储罐、液化天然气(LNG)运输船上与岸基储罐、低温化工产品容器、冷库、冷藏车等都可以用铝材制造。在地球上跑的高速列车的车厢与车头的结构件凡是可用铝合金制造的零部件都可以用现行的相应铝合金制造,不需要另辟蹊径研究一种在高寒地区运营的厢体结构铝合金及其生产工艺,当然如果能研发一种各项性能比6061合金大10%左右的6XXX合金,或比7N01合金约大8%的7XXX合金,那当然是功劳很大的。实际上,在我国黑龙江省,以及以后在内蒙古自治区、新疆维吾尔族自治区、西藏自治区、青海省跑的高铁对铝合金结构来说算不了“高寒”,不需要对合金成分作特殊处理,也不需要对材料生产工艺参数作专门调整。只要为高张高铁或以后为在其他寒冷地区运营的高铁车辆厢体生产的铝材性能符合中国GB、欧洲EN、日本JIS、美国ASTM等标准要求,就是合格的产品,不需要采取特殊措施,以免加大成本。车厢铝合金的发展趋势:在现在轨道车辆厢体制造和维护中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金,用的挤压型材有5083、6061、7N01等,此外一些新的合金诸如5059、5383、6082等也有所应用。它们都有良好的可焊性,焊丝为5356或5556合金,当然*好是采用摩擦搅拌焊(FSW),不但焊接质量高,而且不用焊丝。后来日本研发的7N01合金(Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0,单位%),在轨道车辆制造中获得广泛应用;德国在制造高铁Trans Rapid车厢时采用5005合金板制作壁板,用6061、6063、6005合金挤压所用的型材。总之,直到目前无论是中国还是其他 制造高铁车辆基本上仍沿用这些合金。200km/h~350km/h列车厢体铝合金:我们可根据列车运营速度将厢体铝合金分为:速度<200km/h的车辆用的可称为 代合金,它们是常规的合金,多用于制造城市轨道车辆厢体,如6063、6061、5083合金等;第二代铝合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度为200km/h~350km/h的高铁车辆厢体;第三代合金是6082、含钪的铝合金等。除了6N01、7N01合金(它们是日本合金,N代表Nippon)外,还有7003合金,它的Mg含量比7N01合金的低,是一种低Mg的Al-Zn-Mg合金,它的可焊性及强度与7N01合金的相当,并具有更高的可挤压性能。日本东北和上越新干线、札幌地铁大量采用7003、7N01合金生产壁厚3mm的宽幅型材6005A合金(Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%)是法国注册的,与美国6005合金相比,Mg与Si的含量相等,但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr,不但有与6063合金相当的可挤压性能,而且强度性能也有所提高。6N01合金也如此,日本山阳电化铁路3050型车辆厢体侧板(宽507mm、壁厚2.5mm)、宽558mm的地板,以及制造侧板挂钩、檐梁等的大型宽幅空心型材都是用6N01合金挤压的。350ktm/h~450km/h列车厢体铝合金:这是厢体用的新一代铝合金,列车速度高达450m/h,车辆须承受更大的外力,受到的震动也更强烈,因此应研发新一代轻量化高铁铝合金。含钪的铝合金。钪是铝及铝合金*有效的晶粒细化剂,也是优化铝合金性能有效的元素之一,钪的含量都<0.5%,凡含有钪的合金,不管含量多少都统称铝-钪合金。Al-Sc合金有强度高、塑性好、可焊性优良、抗蚀性强等优点,是舰船、航空航天器、反应堆、国防军工器械等领域选用的新一代铝合金之一,当然也可以用于制造铁路车辆结构。不过向现行铝合金添加钪,对组 织性能的改善如何,尚有待系统的研究,钪是一种稀土元素,中国是世界上的钪生产国,在Al-Sc合金研究方面居世界前列,但总的来看还不如俄罗斯,在Al-Sc合金研究与应用方面俄罗斯是领跑者。东北轻合金有限责任公司、中南大学、航天材料及工艺研究所对Al-Sc合金的研发作了许多工作,他们研究的“大尺寸5B70铝-镁-钪合金板材”获2017年度中国有色金属工业科学技术一等奖,获二等奖的也有一项,为“航天用可焊高强Al-Zn-Mg-Sc合金”。
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铝板基材表面常见的四种处理--A对铝板基的技能需求:对制造PS版的铝板基较基本的技能需求是外表光滑平坦,无擦划伤、坑包、印痕、非金履压入、气孔、轧制条纹等表观缺点,厚薄一致,波涛度操控在1mm内,平直度小于2I;组 织细密均匀,无偏析、夹渣,内应力分由对称、均匀;粗糙度Ra值小于0.28,以确保电解砂目细密均匀。目前我国很多运用的板基材料为1050A、1060等。B碱洗:一般,由铝加工厂供给的铝板,其外表都带有一定量的油,油和氧化膜对砂目处置有影响,在PS版出产中常用热碱冲刷铝板进行外表处置。一般用碱液来去掉氧化膜和油。常用除油液的配比为:NaOH的质量钠等缓蚀剂及葡萄糖酸钠、脂肪酸聚氧乙烯醚类增溶、络合等外表活性剂。除油液的温度一般操控在55~60℃左右,除油的作用与溶液的温度有关。若温度太高,则造民对铝板基严重腐蚀,因此有必要操控温度。除油的时刻有必要通过仔细对比较终断定。由于,它与各种不一样出产线有关。卷筒出产线则与出产线的速度有关,以4m/min为例,除油时刻有必要这到20s,其作用才能处以确保。除油液有必要留意及时更新,由于在除油进程中会生成很多的皂化物、乳化物和铝盐,它们的存在影响除油作用,并阻止对铝板外表油污的皂化和乳化,当发现除油作用不强时,有必要及时更新。一般若通过碱泵进行循环时,除油液能坚持较长时刻,若不循环则更新时刻缩短。查看除油作用较简单的方法是用水。除油作用好的铝板外表水能均匀地附着涣散,若水倒上后,在铝板外表呈水珠状,则阐明除油作用欠好。除油的温度要常常留意,除油液的温度过低,则能够构成除油不完全。C酸洗:在出产工艺中,碱洗以后有一硝酸酸洗进程,其目的是去掉碱洗后的残留物质,中和剩余的碱液。硝酸溶液的质量浓度为5%~10%。配制时留意将硝酸小心肠倒入水中,充分混合。在酸洗进程中应常常留意溶液的浓度剖析,及时弥补。D粗化:粗化是为了构成具有需求粗糙度的砂目构造。粗化既可进步铝板基外表对水的亲和力,进步板基外表湿润量,避免版面上脏;一起粗化后的外表还可进步版同与感光剂的附着力,进而进步印版的耐印力。粗化后的砂目是由无数的凸峰和凹谷构成,不一样的砂目构造,对保水性感光层的附着力影响较大,并对PS版的运用带来较大影响。出产顶用外表粗糙度测试仪制作的砂目粗糙断面轮廓曲线的特征参数来表征。
近年来,随着绿色建筑的推广,铝模板顺应趋势,在建筑领域发展强劲,逐步替代了木模板,迎来爆发;与此同时,其应用范围逐步扩大,从民用建筑向公共建筑延伸,地铁、隧道等工程也开始使用铝模板,国内各大型房地产商如保利、万科和碧桂园等均大规模应用,铝模板行业也逐步形成完善的施工体系。铝模板行业之所以在近年迎来爆发增长,主要得益于其在产品性能、技术应用和经济成本等方面的优势。NO. 1性能优势:铝模板自重比全钢的模板轻、装配与周转方便,结构成型的效果也很好。在欧美等 铝模板已成功的推广十多年,在我国的港澳地区铝模板也得到了广泛应用。铝合金模板在实际中的应用:游泳馆的馆顶遮阳棚,化工业等产业的厂房,体育场(鸟巢)。国外的丰田博物馆、康涅狄克大学及夏威夷大学的竞技场、贝尔竞技中心等都是铝合金模板在现实生活中的实际应用实例。NO.2技术应用优势:由于铝模板的自重轻,且模板承受压力的条件好,很方便混凝土机械化、快速施工的作业;以标准板加上局部非标准板的配置板,并在非标准板上采编号的技术,相同构件的标准板是可以混用的,这使拼装的速度更快;铝模板在拆装的时候操作也更加的简便,拆卸和安装的速度更快;模板与模板之间是用销钉进行固定,安装也方便多了。因为采用了早拆的设计,水平构件模板在36小时后便可拆除。模板在安装的时候设有便于移动的多级操作的平台,确保模板安装、拆卸时作业人员施工的;铝模板在拆除后混凝土表面质量是很好的。按照计划施工,可确保模板安装平整、牢固,确保混凝土的表面达到清水混凝土的效果。NO.3经济成本优势:铝模板不像木质模板那样只能使用一次就变形,相比之下铝制模板使用的次数多,全铝合金模板施工中使用的次数明显高于钢模板、木模板、组合大模板等,在层数高的超高层建筑施工中优势显著。经过核算,一套全铝合金模板只要使用的次数超过50次,成本即与传统的木模板摊销单价持平。另一个优点就是节约工期,减少大型设备租金与其他模板相比,铝模板具有方便、快捷等诸多优点。铝模板在本项目结构层施工过程中平均节约工期两天每层。应用铝模板的工程在面层免抹灰上,成本降低很大一部分,结构面的效果确可以达到清水混泥土的效果,到了装修的阶段,内墙面可以省去抹灰和平正的工序,从质量上直接杜绝了室内墙面抹灰空鼓和裂缝的通病。历经木、钢、竹、塑等模板材料的更新换代,铝模板作为全新第五代建筑模板材料,以其独特优势,成为模板行业的新宠。
铝型材,就是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝材料。那么铝型材与传统机械制造材料相比,有哪些方面的优势呢?铝型材与传统机械制造材料相比,如碳钢和不锈钢材料相比,使用高强度工业铝挤压型材具有以下优势:1.制作过程简单:只需设计、切断/钻孔、组合即可完成;而传统材料通常要经过设计、切断/钻孔、焊接、喷沙/表面处理、表面喷涂、表面阳极氧化等复杂过程。2.材料可重复使用:由于使用工业铝型材的机件在全部制作过程中没有热焊接,所以各部件可很方便的拆卸,所有材料和附件都可重复使用;而传统材料由于切割变形和高额拆解成本等原因事实很少重复使用。3.节省工时:由于制作过程简单,可节省大量工时成本;尤其是在由于制作错误而返工时,比使用传统材料可节省几倍的工时。4.制作精度高:由于制作过程没有经历热焊接,材料无变形,所以装配精度高;而使用热焊接的传统材料则不可避免的要出现变形,从而影响*终装配精度5.外观华丽:使用工业铝型材的设备外观更具现代感,其特有的阳极氧化镀膜比现有的各种涂装方法更加牢固稳定。