Şu anda, Rusya pazarındaki en yaygın yasadışı silahlı oluşum sistemleri üç büyük gruba ayrılabilir:
- alüminyum alaşımlarından yapılmış alt kaplama yapısına sahip sistemler;
- polimer kaplamalı galvanizli çelikten yapılmış bir altyapıya sahip sistemler;
- paslanmaz çelik alt yapıya sahip sistemler.
En iyi mukavemet ve termal performans, elbette, paslanmaz çelikten yapılmış alt kaplama yapılarına sahiptir.
Malzemelerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı analizi
*Paslanmaz çelik ve galvanizli çeliğin özellikleri biraz farklıdır.
Paslanmaz çelik ve alüminyumun termal ve mukavemet özellikleri
1. Alüminyumun 3 kat daha düşük yük taşıma kapasitesi ve 5,5 kat daha yüksek termal iletkenliği ile alüminyum alaşımlı braket, paslanmaz çelik brakete göre daha güçlü bir "soğuk köprüdür". Bunun bir göstergesi, bina kabuğunun termal homojenlik katsayısıdır. Araştırma verilerine göre, paslanmaz çelik sistem kullanıldığında kapalı yapının termal homojenlik katsayısı 0,86-0,92 ve alüminyum sistemler için 0,6-0,7'dir, bu da büyük bir yalıtım kalınlığının döşenmesini gerekli kılar ve buna göre, cephe maliyetini artırmak .
Moskova için, termal homojenlik katsayısı dikkate alındığında, duvarların ısı transferine karşı gerekli direnç, paslanmaz bir braket için 3.13/0.92=3.4 (m2.°C)/W ve bir alüminyum braket için 3.13/0.7= 4.47'dir. (m 2 .°C) / W, yani. 1.07 (m 2 .°C) / W üzeri. Bu nedenle, alüminyum braketler kullanıldığında, yalıtımın kalınlığı (0.045 W / (m. ° C) bir termal iletkenlik katsayısı ile) yaklaşık 5 cm daha (1.07 * 0.045 = 0.048 m) alınmalıdır.
2. Yapı Fiziği Araştırma Enstitüsünde yapılan hesaplamalara göre, alüminyum braketlerin daha kalın ve ısıl iletkenliği nedeniyle -27 °C dış ortam sıcaklığında, ankraj üzerindeki sıcaklık -3,5 °C'ye düşebilir ve daha da düşük çünkü. hesaplamalarda, alüminyum braketin kesit alanı 1.8 cm 2 olarak kabul edilirken, gerçekte 4-7 cm 2'dir. Paslanmaz çelik braketi kullanırken, ankrajdaki sıcaklık +8 °C idi. Yani, alüminyum braketler kullanıldığında, ankraj, ankraj üzerinde nem yoğunlaşmasının ve ardından donmanın mümkün olduğu değişken sıcaklıklar bölgesinde çalışır. Bu, duvarın yapısal tabakasının ankrajın etrafındaki malzemesini yavaş yavaş yok edecek ve buna bağlı olarak, özellikle düşük taşıma kapasitesine sahip malzemeden yapılmış duvarlar için önemli olan taşıma kapasitesini azaltacaktır (köpük beton, içi boş tuğla, vb.). Aynı zamanda, braket altındaki ısı yalıtım pedleri, küçük kalınlıkları (3-8 mm) ve yüksek (izolasyona göre) termal iletkenlikleri nedeniyle, ısı kayıplarını sadece %1-2 oranında azaltır, yani. pratik olarak "soğuk köprüyü" kırmaz ve ankrajın sıcaklığı üzerinde çok az etkisi vardır.
3. Kılavuzların düşük termal genleşmesi. Alüminyum alaşımının sıcaklık deformasyonu paslanmaz çeliğe göre 2,5 kat daha fazladır. Paslanmaz çelik daha fazla düşük katsayıısıl genleşme (10 10 -6 °C -1), alüminyum ile karşılaştırıldığında (25 10 -6 °C -1). Buna göre, -15°C ile +50°C arasında sıcaklık farkı olan 3 metrelik kılavuzların uzaması çelik için 2 mm, alüminyum için 5 mm olacaktır. Bu nedenle, alüminyum kılavuzun termal genleşmesini telafi etmek için bir dizi önlem gereklidir:
yani, alt sisteme ek elemanların eklenmesi - hareketli kızaklar (U-şekilli braketler için) veya perçinler için burçlu oval delikler - sert sabitleme değil (L-şekilli braketler için).
Bu, kaçınılmaz olarak, alt sistemin karmaşıklığına ve maliyetine veya yanlış kuruluma yol açar (çünkü montajcıların burç kullanmaması veya montajı ek elemanlarla yanlış sabitlemesi sık görülür).
Bu önlemler sonucunda ağırlık yükü sadece taşıyıcı braketlere (üst ve alt) düşerken diğerleri sadece destek görevi görür, bu da ankrajların eşit şekilde yüklenmediği anlamına gelir ve proje geliştirirken bu dikkate alınmalıdır. genellikle basitçe yapılmayan belgeler. Çelik sistemlerde, tüm yük eşit olarak dağıtılır - tüm düğümler sert bir şekilde sabitlenir - elastik deformasyon aşamasında tüm elemanların çalışmasıyla hafif termal genleşmeler telafi edilir.
Kelepçenin tasarımı, 4 mm'den paslanmaz çelik sistemlerde plakalar arasında bir boşluk bırakmanıza izin verirken, alüminyum sistemlerde en az 7 mm'dir, bu da birçok müşteriye ve ganimete uymaz. görünüm bina. Ek olarak, kelepçe, kılavuzların uzama miktarı kadar kaplama plakalarının serbest hareketini sağlamalıdır, aksi takdirde plakalar tahrip olur (özellikle kılavuzların birleştiği yerde) veya kelepçe çözülür (her ikisi de yol açabilir) kaplama plakalarının düşmesi). Alüminyum sistemlerde zamanla büyük ısıl deformasyonlardan dolayı oluşabilecek kelepçe ayaklarının çelik sistemde bükülme tehlikesi yoktur.
Paslanmaz çelik ve alüminyumun yangın özellikleri
Paslanmaz çeliğin erime noktası 1800°C ve alüminyum 630/670°C'dir (alaşıma bağlı olarak). Yangın sırasındaki sıcaklık iç yüzey karolar (MOOU "Bölgesel Sertifikasyon Merkezi" DENEYSEL " test sonuçlarına göre) 750 ° C'ye ulaşır. Böylece, alüminyum yapılar kullanıldığında, alt yapının erimesi ve cephenin bir kısmının (pencere açıklığı alanında) çökmesi meydana gelebilir ve 800-900 ° C sıcaklıkta alüminyumun kendisi yanmayı destekler. Paslanmaz çelik ise yangında erimez, bu nedenle ihtiyaca göre en çok tercih edilir. yangın Güvenliği. Örneğin, Moskova'da yüksek binalar inşa edilirken alüminyum alt yapıların kullanılmasına kesinlikle izin verilmez.
korozyon özellikleri
Bugüne kadar, belirli bir alt kaplama yapısının korozyon direnci ve buna bağlı olarak dayanıklılık konusunda tek güvenilir kaynak, ExpertCorr-MISiS'in uzman görüşüdür.
En dayanıklı paslanmaz çelik yapılardır. Bu tür sistemlerin hizmet ömrü, orta agresifliğe sahip bir kentsel endüstriyel atmosferde en az 40 yıl ve düşük agresifliğe sahip koşullu temiz bir atmosferde en az 50 yıldır.
Oksit film nedeniyle alüminyum alaşımları yüksek korozyon direnci, ancak koşullar altında yüksek içerik klorür ve kükürt atmosferinde, hızla gelişen taneler arası korozyon meydana gelebilir, bu da yapısal elemanların mukavemetinde ve yıkımında önemli bir azalmaya yol açar. Böylece, orta agresifliğe sahip kentsel bir endüstriyel atmosferde alüminyum alaşımlarından yapılmış bir yapının hizmet ömrü 15 yılı geçmez. Bununla birlikte, Rosstroy'un gereksinimlerine göre, yasadışı silahlı oluşumların alt yapısının elemanlarının üretimi için alüminyum alaşımlarının kullanılması durumunda, tüm elemanlar hatasız anodize edilmelidir. Eloksal kaplamanın varlığı, alüminyum alaşımlı alt yapının hizmet ömrünü uzatır. Ancak, alt yapının montajı sırasında, çeşitli elemanları, deliklerin delindiği perçinlerle bağlanır, bu da sabitleme alanındaki anot kaplamasının ihlaline neden olur, yani kaçınılmaz olarak eloksal olmayan alanlar oluşturulur. Ek olarak, alüminyum perçinin çelik çekirdeği, elemanın alüminyum ortamı ile birlikte, galvanik bir çift oluşturur, bu da alt yapı elemanlarının sabitlendiği yerlerde aktif taneler arası korozyon süreçlerinin gelişmesine yol açar. Alüminyum alaşımlı bir alt yapıya sahip bir veya diğer IAF sisteminin ucuzluğunun, tam olarak sistem elemanları üzerinde koruyucu bir anot kaplamasının bulunmamasından kaynaklandığına dikkat edilmelidir. Bu tür altyapıların vicdansız üreticileri, eloksal ürünleri için pahalı elektrokimyasal işlemlerden tasarruf sağlar.
Yetersiz korozyon direnci, yapının dayanıklılığı açısından galvanizli çeliğe sahiptir. Ancak bir polimer kaplama uygulandıktan sonra, polimer kaplamalı galvanizli çelikten yapılmış bir alt yapının hizmet ömrü, orta agresifliğe sahip bir kentsel endüstriyel atmosferde 30 yıl ve düşük agresifliğe sahip koşullu temiz bir atmosferde 40 yıl olacaktır.
Alüminyum ve çelik alt yapıların yukarıdaki göstergelerini karşılaştırarak, çelik alt yapıların her açıdan alüminyumdan önemli ölçüde üstün olduğu sonucuna varabiliriz.
Her resimde hangi alüminyum levhanın kullanıldığını söyleyebilir misiniz? Zor zamanlar geçirmek?
Ana alüminyum alaşımlarını ve uygulamalarını anlamaya çalışalım.
Önce devleti düşün alüminyum levhalar.
GOST 21631-76 bizim için 7 olası sayfa durumunu tanımlar, sadece en yaygın olanlara odaklanacağız:
1) tavlanmış - M;
Yumuşak alüminyum levha, deforme olması kolay.
2) yarı sertleştirilmiş - H2;
Alüminyum levha "M" durumundan daha serttir, ayrıca deforme edilmesi kolaydır (90 dereceye kadar bükülmeye dayanabilir). Şeklini iyi tutar, rijit hali ezik oluşumunu engeller, bu nedenle en çok boruların ısı yalıtımında kullanılır.
3) çalışkan - H;
soğuk işsoğuk deformasyon (bir makinede ek haddeleme) kullanarak metali sertleştirme yöntemi olarak adlandırılır.
4) sertleştirilmiş ve doğal yaşlandırılmış - T;
Katı alüminyum levhalar. İşlenmesi daha zor (90 derece büküldüğünde patlar). Yüksek yükleme ile detay ve budaklarda uygulanır.
Alaşımlar 1105, VD1.
İzolasyon ve kaplama malzemesi olarak teknik alüminyum levha kullanılmaktadır. Levhanın düşük ağırlığı ve esnekliği, yalıtım çalışmaları sırasında düşük maliyet ve kolaylık sağlar. En yaygın kullanılan alaşımlar 1105AN2, VD1AN2'dir. Ayrıca ısı yalıtımı için AD1N2 alaşımı kullanılmaktadır.
Alüminyum-magnezyum grubunun alaşımları: AMG2, AMG3, AMG5, AMG6.
Aside dayanıklı alüminyum levha, magnezyum ve manganez ile alaşımlı alüminyumdan yapılmıştır. AMg2M, AMg3M, AMg5M, AMg6M kaliteleri yüksek korozyon önleyici özelliklere sahiptir ve mükemmel şekilde kaynaklanmıştır. Bu nedenle uçak yapımında kaynaklı tanklar, yakıt tankları ve diğer parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Hem endüstriyel gemi yapımı hem de tekne, tekne, katamaranların özel üretimi için mükemmeldir.
Alaşımlar AD1, A5.
Gıda sınıfı alüminyum levha, birincil alüminyum - çok işlenmiş (A5N, AD1N), yarı çalışılmış (A5N2, AD1N2), tavlanmış (A5M, AD1M) derecelerinden yapılmıştır.
alaşım AMC.
AMts markasının alüminyum levhaları sünekliği artırmıştır ve kolayca deforme olur. Otomotiv endüstrisinde radyatör, çerçeve, perçin imalatı için yarı çalışkan ve çalışkan halde kullanılırlar. içinde de uygulanabilir yemek üretimi ancak doğrudan gıda teması olmadan.
Alaşımlar D16, D19, V95.
D16AM, normal kaplamalı tavlanmış duralumindir. D16AM, yüksek mukavemetli bir duralumin tipini ifade eder, dış etkenlere karşı dayanıklıdır. D16AM soğukta kırılgan hale gelmez, bu nedenle diğer çelik türlerinin kullanımının imkansız hale geldiği koşullarda kullanılır. D16AM alaşımlı levha, üretiminde en geniş uygulamayı bulur. çeşitli parçalar damgalanarak yapılmıştır.
D16AT - ana kısmı bakır olan alaşım elementlerine sahip bir alüminyum alaşımından yapılmıştır. Alaşım, kavisli profillerin imalatı için kullanılır. D16AT'nin avantajı, böyle bir alaşımdan yapılmış bir parçanın ek ısıl işlem olmaksızın hemen katı hale gelmesidir.
D16T - duralumin, bakır ve manganez ile bir alüminyum alaşımından yapılmıştır. D16T, iyi sünekliğe ve artan yorulma özelliklerine sahiptir. Alaşımın uygulama alanı geniştir. D16T inşaat, uçak yapımı, gemi yapımı, mobilya üretimi ve diğer sektörlerde kullanılmaktadır.
B95, dayanıklı bir havacılık alaşımıdır. Modern uçakların (TU-204, Il-96, Be-200) kanat üstünü (plakalar, levhalar), kirişleri (bükülmüş sac ve pres), kirişleri, payandaları ve gövde ve kanadının diğer elemanlarını kaplamak için kullanılır. ) ve esas olarak sıkıştırma için çalışan diğer yüksek yüklü yapılar.
D16, V95 alaşımları argon-ark ve gaz kaynağı ile kaynaklanmaz. Bu nedenle, yarı mamul ürünlerin (kalın levhalar, profiller ve paneller) eklemlenmesi için çoğunlukla perçin bağlantıları kullanılır.
Tanınmış uluslararası ve ulusal standartlar (önceden Alman DIN ve şimdi Avrupa EN, Amerikan ASTM standartları, uluslararası ISO) ve GOST'lerimiz alüminyum ve alüminyum alaşımlarını ayrı ayrı ele alır. Aynı zamanda, alüminyum, alaşımlara (alaşımlar) değil, kalitelere (sınıflara) ayrılır.
Alüminyum sınıfları ayrılır:
- alüminyum yüksek saflık(%99,95) ve
- %1'e kadar safsızlık veya katkı maddesi içeren teknik alüminyum.
Teknik alüminyumun mikro yapısı, bir alüminyum matrisindeki esas olarak az miktarda demir ve silikon bileşikleridir.
teknik alüminyum
Alaşımsız alüminyum - teknik alüminyum - saflığına bağlı olarak - safsızlıkların içeriği - derecelere ayrılır. Örneğin, GOST 4784-97'ye göre AD0 alüminyum kalitesi veya EN 573-3'e göre alüminyum 1050 kalitesi olarak adlandırılırlar.
Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının uluslararası sınıflandırmasındaki alüminyum için ayrı bir 1xxx (veya 1000) serisi tahsis edilmiştir.
Standartlarda alüminyum kaliteleri
EN 573-3'te alüminyum kaliteleri
EN 573-3 standardı, "alüminyum EN AW 1050A" gibi çeşitli saflık derecelerini ve "alaşım EN AW 6060" gibi alüminyum alaşımlarını adlandırır. Bununla birlikte, genellikle alüminyuma alaşım denir, örneğin: Alüminyum alaşımı 1050A".
GOST 4784'te alüminyum kaliteleri
Standartlarımızda, örneğin, GOST 4784-97 "Alüminyum ve dövme alüminyum alaşımları" ve alüminyum ve alüminyum alaşımları için diğer standartlarda, "tanımlama" kavramı yerine, "kalite" kavramına yakın bir kavram kullanılmaktadır. İngilizce karşılığı “sınıf”. Standarda göre, resmi olarak "alüminyum kalitesi AD0" ve "alüminyum alaşımı kalitesi AD31" gibi ifadeler kullanılmalıdır.
Uygulamada, "marka" kelimesi sadece alüminyum için kullanılır ve alüminyum alaşımlarına genellikle herhangi bir kalite olmaksızın basitçe "alüminyum alaşımları" denir, örneğin "AD31 alüminyum alaşımı". Ve bu, bize göre, kabul edilen uluslararası yaklaşımla oldukça tutarlıdır.
Alüminyum sınıfı ve alüminyum işaretleme
Daha da kötüsü, "marka" terimi genellikle "etiketleme" terimiyle karıştırılır.
GOST 2.314-68'e göre işaretleme- bu, ürünü karakterize eden bir dizi işarettir, örneğin, atama, kod, parti (seri) numarası, seri numarası, üretim tarihi, üreticinin ticari markası, marka malzeme, kurulum veya nakliye işaretleri vb. Böylece atama veya marka alaşım sadece küçük bir parçadır işaretler ve kesinlikle etiketin kendisi değil.
Alüminyum veya alaşımın derecesini belirtmek için, külçe, külçe vb. uçlarından birine silinmez boya ile renkli şeritler uygulanır - bu zaten işaretleme. Örneğin, GOST 11069-2001'e göre A995 kalite alüminyum dört yeşil dikey şeritle işaretlenmiştir.
GOST 11069 ve GOST 4784'e göre alüminyum kaliteleri
Alüminyum kaliteleri iki ana standart belirler:
- GOST 11069-2001 (DSTU GOST 11069:2003) külçe, külçe, filmaşin, şerit ve sıvı haldeki birincil alüminyum için;
- GOST 4784-97, sıcak veya soğuk deformasyonla yarı mamul ürünlerin yanı sıra levha ve külçelerin üretimi için dövme alüminyum üzerine.
11069
GOST 11069-2001 (tablo 1), alüminyum yüzdesindeki ondalık noktadan sonraki sayılarla alüminyum kalitelerini belirtir: A999, A995, A99, A85, A8, A7, A6, A5 ve A0. En saf alüminyum- yüksek saflıkta alüminyum A999 - en az %99,999 alüminyum içerir ve tüm safsızlıkların toplamı %0,001'den fazla değildir. Esas olarak laboratuvar deneyleri için kullanılır. Yüksek saflıkta alüminyum (alüminyum içeriği %99,95 ila %99,95 arası) ve teknik saflık (%99,0 ila %99,85 arası alüminyum içeriği) ayrıca endüstride kullanılmaktadır.Alüminyumun ana (kalıcı) safsızlıkları demir ve silikondur.
4784
GOST 4784-97, metal şekillendirme yöntemleriyle ürünlerin imalatında kullanılan alüminyumu içerir. Burada sayılar yararlı bir şey söylemiyor (tablo 2): AD000, AD00, AD0, AD1 ve AD. E harfi (elektroteknik) ile yapılan değişiklikler, elektrik iletkenliğini iyileştirmek için azaltılmış silikon içeriği içerir. GOST 11069'dan farklı olarak GOST 4784, ikincil alüminyumu, yani hurdadan elde edilen alüminyumu hariç tutmaz.
