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鋁型材和鋼鐵的區(qū)別
所謂鋁型材的鋼材,一般分為型材、板材、管材、金屬制品四大類。一般來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)鋼通常是指建筑、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程中用于制造金屬結(jié)構(gòu)件的鋼材。如碳素結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼、強(qiáng)化鋼等。
鋁型材是由鋁棒熱熔擠壓而成的具有不同截面形狀的鋁材。工業(yè)鋁型材通??煞譃榻ㄖX型材、散熱器鋁型材、一般工業(yè)鋁型材、軌道車輛結(jié)構(gòu)鋁型材、安裝鋁型材等。鋁型材也廣泛使用,尤其是在工業(yè)制造中。
鋼硬度高,耐高溫,可加工性好,比重大,拉伸和剪切應(yīng)力高;工業(yè)鋁型材硬度低,延展性好,耐腐蝕性好,重量輕,導(dǎo)電性好。
對(duì)比鋁合金和鋼的力學(xué)性能,讓你有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。
密度低的
鋁的密度大約是鋼的三分之一,這在自重比較大的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中無(wú)疑是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì),所以鋁合金結(jié)構(gòu)通常在外觀上給人輕盈的感覺。
低彈性模量
鋁合金的彈性模量只有鋼的三分之一,所以鋁合金比鋼結(jié)構(gòu)更容易屈曲,規(guī)范中的穩(wěn)定系數(shù)也比鋼結(jié)構(gòu)低很多(聯(lián)想我們常見的易拉罐)。所以變形和穩(wěn)定性是鋁合金中比較常見的問(wèn)題,輕質(zhì)材料的優(yōu)勢(shì)也被大變形抵消了。
擠壓成型
鋁合金很軟,所以通常采用擠壓成型,不同于鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中傳統(tǒng)的軋制和焊接。當(dāng)關(guān)上一扇門時(shí),他總會(huì)打開一扇窗。獨(dú)特的擠壓工藝可以生產(chǎn)出各種截面復(fù)雜的構(gòu)件,我們需要的各種連接件都可以通過(guò)擠壓與主體結(jié)構(gòu)融為一體。同時(shí),鋁合金構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)可以批量預(yù)制,然后組裝。這種生產(chǎn)模式非常適合我們現(xiàn)在提倡的工廠裝配結(jié)構(gòu),對(duì)于具有大量重復(fù)特征的大型鋁合金空間結(jié)構(gòu)具有很好的適用性。
耐蝕
鋁合金的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以在空氣中形成致密的氧化膜,所以一般不需要特殊的防腐處理。與鋼結(jié)構(gòu)相比,節(jié)省了涂裝成本,降低了后期維護(hù)成本。因此,鋁合金常用于游泳池、石化等對(duì)腐蝕要求較高的建筑。
可焊性差
在鋼結(jié)構(gòu)的焊接設(shè)計(jì)中,焊縫可以和構(gòu)件一樣堅(jiān)固,而鋁合金焊接會(huì)大大降低材料的強(qiáng)度和延性,所以鋁合金的連接常采用機(jī)械連接。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,習(xí)慣鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師會(huì)很難適應(yīng)焊接。比如你要把一個(gè)連接板連接到一個(gè)構(gòu)件上,你需要加螺栓孔,這樣會(huì)削弱構(gòu)件的強(qiáng)度,工程師的心在這個(gè)時(shí)候會(huì)崩潰。
大線膨脹系數(shù)
鋁合金的線膨脹系數(shù)是鋼結(jié)構(gòu)的兩倍左右,在鋁合金低彈性模量、低強(qiáng)度的特點(diǎn)疊加下,溫度效應(yīng)會(huì)比鋼結(jié)構(gòu)更加突出。對(duì)于超長(zhǎng)鋁合金結(jié)構(gòu),溫度效應(yīng)很可能成為主要的載荷條件。
高回收率:
同時(shí),鋁合金材料易于回收,再加工成本低,回收率高,回收價(jià)值高,屬于節(jié)能環(huán)保的綠色材料。實(shí)際生產(chǎn)中的邊角料可以以相對(duì)較高的價(jià)格回收,降低了鋁合金結(jié)構(gòu)的損耗成本。