建筑铝合金型材生产技术和结构应用

建筑用铝合金型材主要用于建筑物构架、屋面和墙面的周围护结构、骨架、门窗、幕墙、吊顶、饰面、天花板、遮阳等装饰方面；保存粮食的仓库，盛酸、碱和各种液态、气态燃料的大罐，蓄水池的内壁及输送管路；公路、人民和铁路桥梁的跨式结构、护栏，特别是通行大型船舶的江河上的可分开式桥梁；室内立交桥和繁华市区横跨街道的天桥；建筑施工脚架、踏板和水泥预制模板等。

民用建筑铝合金挤压型材，就是用于建筑工业或民用建筑工业上的铝合金挤压型材。实际上，建筑工业也属于整个大工业体系中的一部分，建筑或民用建筑用铝型材也应归属于工业铝型材。但由于中国建筑铝合金型材的发展历史及的发展环境，人们习惯于把建筑铝合金型材从工业铝型材中分离出来，形成目前常见的建筑铝合金挤压型材（GB/T5237-2010）和普通工业铝型材（GB/T6891、6892-2008）两大类。两类铝型材没有本质上的区别，都是基于相同的工作原理和基本变形条件，可用相同的方法和设备及相似的工艺规范进行生产。但是由于建筑用铝合金型材的产量规模大（占所有铝合金型材的60%以上），所用铝型材状态单一（6×××T5/T6），用途局限于民用建筑及基础设施等方面，所使用的铝型材挤压成形方法（正向实心锭平模挤压或焊合挤压）、挤压设备（正向单动卧式油压机）、模具（平模或平面分流组合模）与生产工艺及后续表面处理工艺比较，易于实现连续化生产等。

房屋的铝合金型材承重结构：

在房屋框架结构中，由于铝合金型材的弹性模量低，往往采用钢玄柱，铝合金型材横梁的混合结构。例如，英国一个飞机场的飞机库是全铝合金型材结构，由几个跨度为66.14m的双铰框架组成，朝阳面高13.5m，屋顶用铝型材或铝板，东墙整体全部采用铝板做成，西墙和南墙有可拉动的铝合金型材大门，尺寸为61m×13.2m，铝合金型材用量为27.5kg/平方米。比利时的安特卫普一个库房的骨架是由钢-铝合金型材混合框架制作的，采用铝合金型材部件的原因，是严重的海洋性气候和地下土质松软，要求减小结构重量，铝型材尺寸为250m×3m，由14个双铰格式的铝合金型材框架组成横梁，立柱采用钢铁的，框间距为20m，跨度为80m，采用铝合金型材为17kg/平方米。

铝合金型材拱形结构：

拱形结构上用铝合金型材非常广泛，这种结构要求材料有很高的强度。铝合金型材拱形屋顶属于轻型屋顶，在多种形式的不同规格的建筑物上均有采用此种屋顶的。例如，匈牙利的提索河南部一个城市里，为保存粉状磷酸盐所建立的牢房，采用拱形格式承重铝合金型材结构，跨度为32m，占地面积为385.2平方米，处   高为21.3m。前苏联钢结构设计院为一所实验楼设计了拱形铝合金型材结构屋顶，跨度为90m，以间距为12m配置拱架，屋顶采用保温铝合金型材预制件，拱架断面呈三角形格式，边部为框架结构。

工业铝型材尺寸超差产生的原因：

工业铝型材的断面几何尺寸不符合图纸标准的公差要求，称之为尺寸超差。通常，工业铝型材尺寸超差有壁厚超差、角度超差、开口尺寸超差等。原因大多是由于模具设计时尺寸预留不合理，或模具挤压时产生变形，或模具使用时间太长，或挤压时铸锭温升过高及挤压速度变化太快，或拉伸矫直时伸长率控制不当等因素造成的。

工业铝型材尺寸超差方法：

（1）建立模具档案，对于模具变形、使用时间长、壁厚已经超差的模具应及时报废；改进模具设计和模具制造工艺。

（2）对于角度超差、开口尺寸超差的应修正模具工作带，金属流动均匀。

（3）拉伸矫直，适当控制工业铝型材拉伸量，对有开口的工业铝型材，夹头时在开口处放上适当的垫块，可以防止拉伸时收口。

（4）严格控制挤压温度和挤压速度。

（5）认真进行定尺型材铸锭长度计算，并且要考虑工业铝型材正偏差系数，   锯切。