新 型 建 筑 材 料新 型 建 筑 材 料新 型 建 筑 材 料Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering知识结构知识结构知识结构知识结构知识结构知识结构Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering一、概述一、概述 以各种金属作为建筑装饰树料，有着源远流长的历史。
北以各种金属作为建筑装饰树料，有着源远流长的历史北京颐和园中的铜亭，山东泰山顶上的铜殿，云南昆明的金殿，京颐和园中的铜亭，山东泰山顶上的铜殿，云南昆明的金殿，西藏布达拉宫金碧辉煌的装饰等极大地赋予了古建筑独特的艺西藏布达拉宫金碧辉煌的装饰等极大地赋予了古建筑独特的艺术能力在现代建筑中，金属材料更是以它独特的性能术能力在现代建筑中，金属材料更是以它独特的性能耐耐腐、轻盈、高雅、光辉、质地、力度，赢得了建筑师的青睐腐、轻盈、高雅、光辉、质地、力度，赢得了建筑师的青睐从高层建筑的金属铝门窗到围墙、栅栏、阳台、入口、柱面等，从高层建筑的金属铝门窗到围墙、栅栏、阳台、入口、柱面等，金属材料无所不在金属材料从点缀并延伸到赋予建筑奇待的金属材料无所不在金属材料从点缀并延伸到赋予建筑奇待的效果如果说，世界著名的建筑埃菲尔铁塔是以它的结构特征，效果如果说，世界著名的建筑埃菲尔铁塔是以它的结构特征，创造了举世无双的奇迹，那么法国蓬皮杜文化中心则是金属的创造了举世无双的奇迹，那么法国蓬皮杜文化中心则是金属的技术与艺术有机结合的典范，创造了现代建筑史上独具一格的技术与艺术有机结合的典范，创造了现代建筑史上独具一格的艺术佳作。
艺术佳作概述概述概述Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering我国三大铜亭为：我国三大铜亭为：颐和园内铜亭颐和园内铜亭，为清帝后祈福诵经，为清帝后祈福诵经之所，乾隆二十年（之所，乾隆二十年（17551755年）建成年）建成通高通高7.557.55米，重四十一万四千斤米，重四十一万四千斤（207207吨），铜殿梁柱、斗拱、椽瓦、吨），铜殿梁柱、斗拱、椽瓦、匾联等全部构件采用我国传统的匾联等全部构件采用我国传统的“拨拨蜡法蜡法”与与“沙法沙法”铸造并烧制成，工铸造并烧制成，工艺繁杂，有很高的科学价值艺繁杂，有很高的科学价值云南昆明的铜亭云南昆明的铜亭山东岱庙内的铜亭山东岱庙内的铜亭，铜亭的铜门窗，铜亭的铜门窗被日本侵略者抢走。
被日本侵略者抢走颐和园铜亭&概述概述概述Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述云南昆明金殿Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述山东岱庙铜亭Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述江山社稷金殿（故宫）Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述红铜三羊香炉Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述宝云阁（汉白玉底座）铜亭Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering国立蓬皮杜文化中心&概述概述概述Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述埃菲尔铁塔Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering埃菲尔铁塔&概述概述概述Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&概述概述概述埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering二、铝及铝合金二、铝及铝合金（一）铝的特性（一）铝的特性F 铝属于有色金属中的轻金属，外观呈银白色。
铝的密度为铝属于有色金属中的轻金属，外观呈银白色铝的密度为2.78g/cm32.78g/cm3，熔点为，熔点为660660，铝的导电性和导热性均很好铝的导电性和导热性均很好F 铝的化学性质很活泼，它和氧的亲和力很强，在空气中易生成铝的化学性质很活泼，它和氧的亲和力很强，在空气中易生成一层氧化铝薄膜，从而起到了保护作用，具有一定的耐蚀性但氧化铝一层氧化铝薄膜，从而起到了保护作用，具有一定的耐蚀性但氧化铝薄膜的厚度仅薄膜的厚度仅0.10.1微米左右，因而与卤素元素微米左右，因而与卤素元素(氯、溴、碘氯、溴、碘)、碱、强酸、碱、强酸接触时，会发生化学反应而受到腐蚀另外，铝的电极电位较低，如与接触时，会发生化学反应而受到腐蚀另外，铝的电极电位较低，如与电极电位高的金属接触并且有电解质存在时电极电位高的金属接触并且有电解质存在时(如水汽等如水汽等)会形成微电他，会形成微电他，产生电化学腐蚀，所以使用铝制品时要避免与电极电位高的金属接触产生电化学腐蚀，所以使用铝制品时要避免与电极电位高的金属接触F 铝具有良好的可塑性铝具有良好的可塑性(伸长率可达伸长率可达5050)，可加工成管材、板材、，可加工成管材、板材、薄壁空腹型材，还可压延成极薄的铝箔薄壁空腹型材，还可压延成极薄的铝箔(6(610103 3252510103 3mm)mm)，并具，并具有权高的光、热反射比有权高的光、热反射比(87(879797)，但铝的强度和硬度较低，但铝的强度和硬度较低(屈服强屈服强度度8080100 MPa100 MPa，HBHB200)200)。
为提高铝的实用价值，常加入合金元素为提高铝的实用价值，常加入合金元素&铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering（二）铝合金（二）铝合金F 通过在铝中添加镁、锰、铜、硅、锌等合金元素形成铝基通过在铝中添加镁、锰、铜、硅、锌等合金元素形成铝基合金以改变铝的某些性质，如同在碳素钢中添加一定量合金元素合金以改变铝的某些性质，如同在碳素钢中添加一定量合金元素形成合金钢而改变碳素钢某些性质一样，往铝中加入适量合金元形成合金钢而改变碳素钢某些性质一样，往铝中加入适量合金元素则称为铝合金素则称为铝合金F 铝合金既保持了铝质量轻的特性，同时，机械性能明显提铝合金既保持了铝质量轻的特性，同时，机械性能明显提高高(屈服强度可达屈服强度可达210210500 MPa500 MPa，抗拉强度可达，抗拉强度可达380380550 MPa550 MPa)，因而大大提高了使用价值不仅可用于建筑装修，还可用于结构因而大大提高了使用价值不仅可用于建筑装修，还可用于结构方面。
方面F 铝合金的主要缺点是弹性模量小铝合金的主要缺点是弹性模量小(约为钢的约为钢的1/3)1/3)、热膨胀系、热膨胀系数大、耐热性低、焊接需采用惰性气体保护等焊接新技术数大、耐热性低、焊接需采用惰性气体保护等焊接新技术铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering（三）铝合金的分类、牌号和性能（三）铝合金的分类、牌号和性能 铝合金可以按合金元素分为二元和三元铝合金如铝合金可以按合金元素分为二元和三元铝合金如A1A1MnMn合金、合金、AlAlMgMg合金、合金、AlAlMgMgSiSi合金、合金、A1A1CuCuMgMg合金、合金、A1A1ZnZnMgMg合金、合金、AlAlZnZnMgMgCuCu合金。
掺入的合金元素不同，铝合金掺入的合金元素不同，铝合金的性能也不同，包括机械性能、加工性能、耐蚀性能和焊合金的性能也不同，包括机械性能、加工性能、耐蚀性能和焊接性能铝合金还可按加工方法分为铝合金还可按加工方法分为铸造铝合金铸造铝合金和和变形铝合金变形铝合金铸造铝合金的品种有铝硅、铝铜、铝镁、铝锌四个组，按照铸造铝合金的品种有铝硅、铝铜、铝镁、铝锌四个组，按照YBl43YBl437575规定，铸造铝合金锭的牌号用汉字拼音字母规定，铸造铝合金锭的牌号用汉字拼音字母“ZL”(ZL”(铸铝铸铝)和三位数字组成如和三位数字组成如ZL101ZL101称称101101号铸铝，三位数号铸铝，三位数字中第一位数字字中第一位数字(1(14)4)表示合金的组别，表示合金的组别，1 1表示铝硅合金，表示铝硅合金，2 2代代表铝铜合金，表铝铜合金，3 3代表铝镁合金，代表铝镁合金，4 4代表铝锌合金，后面两位数字代表铝锌合金，后面两位数字为顺序号，如为顺序号，如ZL101ZL101为铝硅合金，为铝硅合金，ZL201ZL201为铝铜合金为铝铜合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering 变形铝合金是通过冲压，弯曲，辊轧等工艺使其组织、形状变形铝合金是通过冲压，弯曲，辊轧等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金发生变化的铝合金 根据热处理对其强度的不同影响，分为根据热处理对其强度的不同影响，分为热处理非强化热处理非强化和和热处理可强化热处理可强化两种，热处理非强化型，即不能用淬火的方法来提两种，热处理非强化型，即不能用淬火的方法来提高其强度，如：铝锰合金，铝镁合金高其强度，如：铝锰合金，铝镁合金(我国通称防锈铝我国通称防锈铝)；可；可热处理强化型，即能用热处理的办法来提高强度，如硬铝、超硬热处理强化型，即能用热处理的办法来提高强度，如硬铝、超硬铝及锻铝等。
建筑用铝合金主要是变形铝合金铝及锻铝等建筑用铝合金主要是变形铝合金各种变形铝合金的牌号分别用汉语拼音字母和顺序号表各种变形铝合金的牌号分别用汉语拼音字母和顺序号表示，顺序号不直接表示合金元素的含量如：示，顺序号不直接表示合金元素的含量如：LF-LF-防锈铝合金防锈铝合金(筒称防锈铝筒称防锈铝)；LY-LY-硬铝合全硬铝合全(简称硬铝简称硬铝)LC-LC-超硬铝合金超硬铝合金(筒称超硬铝筒称超硬铝)；LD-LD-锻铝合金锻铝合金(简称锻铝简称锻铝)LT LT特殊铝合金特殊铝合金&铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&防锈铝有防锈铝有铝锰合金铝锰合金和和铝镁合金铝镁合金两种。
两种常用防锈铝的牌号有：常用防锈铝的牌号有：LF21LF21，LF2,LF3LF2,LF3，LF4LF4，LF5LF5，LFl1LFl1等，等，LF21LF21为铝锰合金，其余都属于铝镁合金为铝锰合金，其余都属于铝镁合金LF21LF21突出的性能是塑性好、耐腐蚀、焊接性优异加锰后突出的性能是塑性好、耐腐蚀、焊接性优异加锰后有一定的固溶强化作用但高温强度较低适用于受力不大的门窗、有一定的固溶强化作用但高温强度较低适用于受力不大的门窗、罩壳、民用五金、化工设备中现代建筑中铝板幕墙采用的是该合罩壳、民用五金、化工设备中现代建筑中铝板幕墙采用的是该合金铝镁合金的性能特点是抗蚀性好，疲劳强度高，低温性能良好，铝镁合金的性能特点是抗蚀性好，疲劳强度高，低温性能良好，即随温度降低，抗拉强度、屈服强度、伸长率均有所提高，虽热处即随温度降低，抗拉强度、屈服强度、伸长率均有所提高，虽热处理不可强化，但冷作硬化后具有较高强度常将其制作成各种波形理不可强化，但冷作硬化后具有较高强度常将其制作成各种波形的板材，它具有质轻、耐用、美观、耐久等特点适用于建筑物的的板材，它具有质轻、耐用、美观、耐久等特点适用于建筑物的外墙和屋面，也可用于工业与民用建筑的非承重外挂板。
外墙和屋面，也可用于工业与民用建筑的非承重外挂板铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering 常用硬铝有常用硬铝有1111个牌号，个牌号，LYl2LYl2是硬铝的典型产品是硬铝的典型产品常用超硬铝有常用超硬铝有8 8个牌号，个牌号，LC9LC9是该合金中应用较早较广的合金是该合金中应用较早较广的合金牌号锻铝的典型牌号为锻铝的典型牌号为LD30LD30和和LD31LD31，分别相当于国际上流行的，分别相当于国际上流行的60616061和和60636063合金牌号合金牌号AlAlMgMgSiSi系合金是目前各国制作铝合金门窗、幕墙等建筑系合金是目前各国制作铝合金门窗、幕墙等建筑装饰材料最主要的合金品种。
最常用的为装饰材料最主要的合金品种最常用的为LD30LD30和和LD31LD31LD30LD30合金的特点是，中等强度，有良好的塑性，优良的合金的特点是，中等强度，有良好的塑性，优良的可焊性和耐蚀性，特别是无应力腐蚀开裂倾向可焊性和耐蚀性，特别是无应力腐蚀开裂倾向LD31LD31合金除热处理强化后具有中等强度外，冲击韧性高，合金除热处理强化后具有中等强度外，冲击韧性高，有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂、薄壁、中空的有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂、薄壁、中空的各种型材焊接性和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，加各种型材焊接性和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，加工后表面十分光洁且易阳极氧化和着色工后表面十分光洁且易阳极氧化和着色铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering（四）铝合金型材的加工（四）铝合金型材的加工 建筑铝合金型材的生产方法可分为建筑铝合金型材的生产方法可分为压挤压挤和和轧制轧制两大类。
两大类由于建筑铝合金型材的品种规格繁多，断面形状复杂，尺寸由于建筑铝合金型材的品种规格繁多，断面形状复杂，尺寸和表裹面要求严格因此，它和钢铁材料不同，在国内外的生产和表裹面要求严格因此，它和钢铁材料不同，在国内外的生产中，绝大多数采用挤压方法，仅在生产批量较大、尺寸在表面要中，绝大多数采用挤压方法，仅在生产批量较大、尺寸在表面要求较低的中、小规格的棒材和断面形状简单的型材时，才采用轧求较低的中、小规格的棒材和断面形状简单的型材时，才采用轧制方法因此，只对挤压生产工艺作一般介绍因此，只对挤压生产工艺作一般介绍生产建筑铝合金型材主要采用生产建筑铝合金型材主要采用正挤压法正挤压法，但有时也采用，但有时也采用反挤反挤压法压法冷轧坯料热轧坯料&铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering(1)(1)正挤压法正挤压法 正挤压法是目前挤压生产中应用最广的一种方正挤压法是目前挤压生产中应用最广的一种方法挤压过程见图：挤压时，将铸锭法挤压过程见图：挤压时，将铸锭3 3放入挤压筒放入挤压筒1 1中在挤压轴中在挤压轴2 2的压力作用下，沿金属模孔的压力作用下，沿金属模孔4 4而流出，得到与模孔尺寸形状相同而流出，得到与模孔尺寸形状相同的挤压制品的挤压制品5 5。
铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&正挤压法的主要特点正挤压法的主要特点是在挤压过程中，挤压筒固定不动，铸锭是在挤压过程中，挤压筒固定不动，铸锭在挤压轴压力作用下，沿挤压筒内壁移动，压出金属的流动方向与挤压在挤压轴压力作用下，沿挤压筒内壁移动，压出金属的流动方向与挤压轴的运动方向相同，故称正挤压或正向挤压正挤压法优点很多，灵活轴的运动方向相同，故称正挤压或正向挤压正挤压法优点很多，灵活性大，可用此法生产各种挤压制品，在设备结构，工具装配和生产操作性大，可用此法生产各种挤压制品，在设备结构，工具装配和生产操作等方面也都较其他挤压方法简单。
等方面也都较其他挤压方法简单正挤压法的主要缺点正挤压法的主要缺点是在挤是在挤压过程中，由于铸锭在挤压筒内移压过程中，由于铸锭在挤压筒内移动而引起了很大的摩擦阻力，使金动而引起了很大的摩擦阻力，使金属流动不均匀，增加了制品组织和属流动不均匀，增加了制品组织和性能的不均匀性，几何废料较多，性能的不均匀性，几何废料较多，而且在相同挤压条件下，采用正挤而且在相同挤压条件下，采用正挤压法所需的挤压力要比反挤压法约压法所需的挤压力要比反挤压法约高高3040铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering(2)(2)反挤压法反挤压法 反挤压法的主要特点是在挤压过程中，铸锭与挤压筒反挤压法的主要特点是在挤压过程中，铸锭与挤压筒之间无相对运动，从而改变了在挤压筒中金属流动的力学条件，降低了之间无相对运动，从而改变了在挤压筒中金属流动的力学条件，降低了变形的不均匀性，减低了所需的挤压力。
变形的不均匀性，减低了所需的挤压力在现代挤压机上实现反挤压的方法主要有在现代挤压机上实现反挤压的方法主要有带堵头的带堵头的和采用和采用双挤压轴双挤压轴的的两种，其挤压过程：两种，其挤压过程：当采用带堵头的当采用带堵头的挤压法时，空心挤压轴挤压法时，空心挤压轴5 5固定不动，堵头固定不动，堵头3 3在挤在挤压机主缸压力作用下，压机主缸压力作用下，推动挤压筒推动挤压筒2 2和铸锭和铸锭1 1同同时前进，迫使金属从模时前进，迫使金属从模孔孔4 4沿着与空心挤压轴沿着与空心挤压轴5 5相反的方向流出相反的方向流出(如图如图)，故称反挤压或反向挤压故称反挤压或反向挤压铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering 当采用带双挤压轴的反挤压法时，空心挤压轴当采用带双挤压轴的反挤压法时，空心挤压轴5 5固定不动，固定不动，铸锭铸锭1 1在挤压轴在挤压轴7 7的压力作用下，与挤压筒的压力作用下，与挤压筒2 2同时前进，金属从模同时前进，金属从模孔孔4 4中沿着与空心挤压轴中沿着与空心挤压轴5 5相反的方向流出相反的方向流出(如图如图b)b)&铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering&反挤压法的优点：反挤压法的优点：变形区靠近模孔附近，所需挤压力小，变形区靠近模孔附近，所需挤压力小，挤压速度高，金属流动均匀，制品的组织和性能均匀，可减少挤压速度高，金属流动均匀，制品的组织和性能均匀，可减少甚至消除粗晶环缺陷，几何废料少等。
甚至消除粗晶环缺陷，几何废料少等反挤压法的主要缺点反挤压法的主要缺点：需要采用带有长行程挤压筒的挤压需要采用带有长行程挤压筒的挤压机，制品的表面质量欠佳，所能挤压制品的规格尺寸有限等机，制品的表面质量欠佳，所能挤压制品的规格尺寸有限等反挤压法虽然优点很多，但由于受到设备条件反挤压法虽然优点很多，但由于受到设备条件(如挤压筒行如挤压筒行程长度和压型咀结构等程长度和压型咀结构等)及分离残料困难等因章的限制，故在工及分离残料困难等因章的限制，故在工业生产中采用较少，但近年来随着生产技术的发展和设备结业生产中采用较少，但近年来随着生产技术的发展和设备结构的改进，在实际生产中反挤压法又有所发展构的改进，在实际生产中反挤压法又有所发展铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering（五）铝合金型材的表面处理 阳极氧化处理阳极氧化处理：通过控制氧化条件及工艺参数，使在铝型材表面形成比自然氧化膜通过控制氧化条件及工艺参数，使在铝型材表面形成比自然氧化膜(厚度小于厚度小于0.1um)0.1um)厚得多的氧化膜层厚得多的氧化膜层(5(520um)20um)，为进一步着色创造了条，为进一步着色创造了条件，并进行件，并进行“封孔封孔”处理，以达到提高表面硬度、耐磨性、耐蚀性等的处理，以达到提高表面硬度、耐磨性、耐蚀性等的目的。
目的阴极阴极 2H+十十2eH2 阳极阳极 2Al3+3O2A12O3+热量热量&铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil EngineeringF 阳极氧化膜的结构在电镜下观察是由内层和外层组成的内层薄而阳极氧化膜的结构在电镜下观察是由内层和外层组成的内层薄而致密，成分为无水致密，成分为无水AlAl2 2O O3 3，称为活性层；外层呈多孔状，由非晶型，称为活性层；外层呈多孔状，由非晶型AlAl2 2O O3 3及少量及少量A1A12 20 03 3H H2 20 0组成，它的硬度比活性层低，厚度却大得多这组成，它的硬度比活性层低，厚度却大得多。
这是因为硫酸电解液中的是因为硫酸电解液中的H H，SOSO4 42-2-，HSOHSO4 4离子会浸入膜层而使其局部溶离子会浸入膜层而使其局部溶解，从而形成了大量小孔，使直流电得以通过，氧化膜层继续向纵深发解，从而形成了大量小孔，使直流电得以通过，氧化膜层继续向纵深发展，在氧化膜沿深度增长的同时，形成一种定向的针孔结构，断面呈六展，在氧化膜沿深度增长的同时，形成一种定向的针孔结构，断面呈六棱体蜂窝结构，氧化膜厚度因用途不同而异，一般棱体蜂窝结构，氧化膜厚度因用途不同而异，一般5 52020微米铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering表面着色处理：表面着色处理：经中和水洗（中和也叫出光或光化。
其目的在于用酸性溶经中和水洗（中和也叫出光或光化其目的在于用酸性溶液除去挂灰或残留碱液，以获得光亮的金属表面中和处理后应液除去挂灰或残留碱液，以获得光亮的金属表面中和处理后应进行认真的水洗工作，以防清洁的表面受到污染）或阳极氧化后进行认真的水洗工作，以防清洁的表面受到污染）或阳极氧化后的铝型村，可以进行表面着色处理的铝型村，可以进行表面着色处理着色方法着色方法有：自然着色法、金属盐电解着色法有：自然着色法、金属盐电解着色法(简称着色法简称着色法)、化学浸渍着色法、涂漆往和无公害处理法等化学浸渍着色法、涂漆往和无公害处理法等 几种着色方法中最常用的是几种着色方法中最常用的是自然着色法自然着色法(美国和西欧普及美国和西欧普及)和和电解着色法电解着色法(日本和加拿大普及日本和加拿大普及)铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering(1)(1)自然着色法自然着色法 铝材在特定的电解液和电解条件下进行阳极氧化的同时而产铝材在特定的电解液和电解条件下进行阳极氧化的同时而产生着色的方沾叫自然着色法。
自然着色法国外按着色原因的不同生着色的方沾叫自然着色法自然着色法国外按着色原因的不同又分为合金着色法和溶液着色法，合金着色法靠控制铝材中合金又分为合金着色法和溶液着色法，合金着色法靠控制铝材中合金元素及其含量和热处理条件来控制着色的，不同的铝合金由于所元素及其含量和热处理条件来控制着色的，不同的铝合金由于所含的合金成分及含量的不同，在常规硫酸及其他有机酸溶液中阳含的合金成分及含量的不同，在常规硫酸及其他有机酸溶液中阳极氧化所生成的膜的颜色也不同，实际生产中自然着色法是合金极氧化所生成的膜的颜色也不同，实际生产中自然着色法是合金着色法的综合既要控制合金成分，又要控制电解液成分和电解着色法的综合既要控制合金成分，又要控制电解液成分和电解条件铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering（2 2）电解着色法）电解着色法 对在常规硫酸浴中生成的氧化膜进行进一步电解，使电解对在常规硫酸浴中生成的氧化膜进行进一步电解，使电解液中所含金属盐的金属阳离子沉积到氧化膜孔底而着色的方法液中所含金属盐的金属阳离子沉积到氧化膜孔底而着色的方法叫电解着色法。
电解着色从本质上说也就是电镀，是把金属盐叫电解着色法电解着色从本质上说也就是电镀，是把金属盐溶液中的金属离子通过电解沉积到铝阳极氧化膜针孔底部，光溶液中的金属离子通过电解沉积到铝阳极氧化膜针孔底部，光线在这些金属粒子上漫射，就使氧化膜呈现颜色由于前处理，线在这些金属粒子上漫射，就使氧化膜呈现颜色由于前处理，阳极氧化及电解着色条件的不同，电解析出的金属及其粒度和阳极氧化及电解着色条件的不同，电解析出的金属及其粒度和分布状态也有差异，从而就出现不同的颜色，获得从青铜色系、分布状态也有差异，从而就出现不同的颜色，获得从青铜色系、褐色系以至红、青、绿等原色的着色氧化膜褐色系以至红、青、绿等原色的着色氧化膜铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering3.3.封孔处理封孔处理 铝合金经阳极氧化、着色后的膜层为多孔状，具有很强的吸附能铝合金经阳极氧化、着色后的膜层为多孔状，具有很强的吸附能力，容易吸附有害物质而被污染或早期腐蚀，既影响外观又影响使用。
力，容易吸附有害物质而被污染或早期腐蚀，既影响外观又影响使用因此，在使用之前应采取一定方法，将多孔膜层加以封闭，使之丧失吸因此，在使用之前应采取一定方法，将多孔膜层加以封闭，使之丧失吸附能力，从而提高氧化膜的防污染性和耐蚀性，这些处理过程称之为封附能力，从而提高氧化膜的防污染性和耐蚀性，这些处理过程称之为封孔处理1）水合封孔水合封孔 水合封孔包括沸水封孔和常压或高压蒸汽封孔其水合封孔包括沸水封孔和常压或高压蒸汽封孔其原理是高温下水与氧化膜发生水合反应，生成了原理是高温下水与氧化膜发生水合反应，生成了Al2O3Al2O3H20H20，因其密度，因其密度小于小于A12O3A12O3而体积增大，堵塞了氧化膜孔隙，达到了封孔的目的而体积增大，堵塞了氧化膜孔隙，达到了封孔的目的2）金属盐溶液封孔金属盐溶液封孔 利用在金属盐溶液中发生氧化膜的水化反应，利用在金属盐溶液中发生氧化膜的水化反应，同时存在着盐类水解生成氢氧化物在膜孔中沉淀析出而使膜孔封闭，故同时存在着盐类水解生成氢氧化物在膜孔中沉淀析出而使膜孔封闭，故也叫沉淀封孔也叫沉淀封孔3 3）有机涂层封孔有机涂层封孔 在铝合金表面涂敷封孔涂料，既有效地提高了在铝合金表面涂敷封孔涂料，既有效地提高了膜层的耐蚀性、防污染性外观的装饰性，应用较广的是电泳法和浸渍法膜层的耐蚀性、防污染性外观的装饰性，应用较广的是电泳法和浸渍法&铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering（六）铝合金型材的质量参数（六）铝合金型材的质量参数 5237.15237.120002000铝合金建筑型材基材铝合金建筑型材基材和和5237.25237.220002000铝合金建筑型材氧化着色型材铝合金建筑型材氧化着色型材中要求中要求,每批每批型材均必须检验化学成分、尺寸偏差、外观质量、力学性能、膜型材均必须检验化学成分、尺寸偏差、外观质量、力学性能、膜厚、封孔质量及颜色和色差等厚、封孔质量及颜色和色差等7 7个必检项目个必检项目;当用户提出要求时当用户提出要求时,要检验耐蚀性要检验耐蚀性,耐磨性和耐侯性。
耐磨性和耐侯性化学成分：化学成分：标准规定型材的化学成分应符合标准规定型材的化学成分应符合/31903190的规定各元的规定各元素的含量应在合金牌号规定的范围内合金成分的测定是由化学素的含量应在合金牌号规定的范围内合金成分的测定是由化学分析方法完成的化学成分的测定一般在熔铸阶段由生产厂完成分析方法完成的化学成分的测定一般在熔铸阶段由生产厂完成,铝型材出厂时应附有一份材质单用户或质量监督部门如要检验铝型材出厂时应附有一份材质单用户或质量监督部门如要检验这个项目这个项目,应在现场取样后应在现场取样后,到实验室或委托其他单位测定到实验室或委托其他单位测定铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering壁厚和尺寸偏差：壁厚和尺寸偏差：铝合金型材的使用强度除了取决于力学性能外铝合金型材的使用强度除了取决于力学性能外,还与它的壁厚还与它的壁厚相关。
然而相关然而,型材是按重量出售的型材是按重量出售的,而制成门窗后是按面积计价而制成门窗后是按面积计价的的 为了提高建筑型材制品的安全性为了提高建筑型材制品的安全性,在新标准中规定门窗用的受在新标准中规定门窗用的受力杆件型材的壁厚应不小于力杆件型材的壁厚应不小于1.21.2,幕墙用的受力杆件型材的壁幕墙用的受力杆件型材的壁厚应不小于厚应不小于3.03.0尺寸偏差规定了尺寸偏差规定了9 9个检查项目个检查项目,即截面尺寸、平面间隙、曲面即截面尺寸、平面间隙、曲面间隙、弯曲度、扭拧度、圆角半径、长度、端头切斜度和角度间隙、弯曲度、扭拧度、圆角半径、长度、端头切斜度和角度为了保证制成品的装配质量为了保证制成品的装配质量,多项尺寸偏差的要求都提高了多项尺寸偏差的要求都提高了尺寸偏差会影响到装配质量尺寸偏差会影响到装配质量,因此其检验工作一般应由订货的门因此其检验工作一般应由订货的门窗、幕墙公司在验收时同生产厂的质检人员共同完成窗、幕墙公司在验收时同生产厂的质检人员共同完成铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering力学性能：力学性能：力学性能是型材的重要质量参数之一力学性能是型材的重要质量参数之一,它主要取决于合金成它主要取决于合金成分和热处理效果。
新标准中对其要求有所提高力学性能的测定分和热处理效果新标准中对其要求有所提高力学性能的测定方法有三种方法有三种,分别是拉伸试验分别是拉伸试验(228)228)、维氏硬度试验、维氏硬度试验(4140)4140)和韦氏硬度试验和韦氏硬度试验(ASTMB647(ASTMB647、YS/YS/)标准中规定三项标准中规定三项试验只做其中任意一种即可试验只做其中任意一种即可,仲裁时以拉伸试验为准仲裁时以拉伸试验为准拉伸试验在拉伸试验机上进行要分别测出抗拉强度拉伸试验在拉伸试验机上进行要分别测出抗拉强度,规定非规定非比例伸长应力和伸长率比例伸长应力和伸长率,合格值分别是合格值分别是175175/2 2,130,130/2 2和和6%6%维氏硬度合格值为维氏硬度合格值为6262新标准将韦氏硬度计作为力学新标准将韦氏硬度计作为力学性能试验方法之一纳入性能试验方法之一纳入,规定合格值为规定合格值为9 9(为新规定的韦氏为新规定的韦氏硬度符号硬度符号)铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金Copyright 2004 Copyright 2004 Copyright 2004 Made By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANMade By Doctor H.D.YANHuaqiaoHuaqiaoHuaqiao University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering University Dept Of Civil Engineering外观质量：外观质量：新标准规定型材表面应清洁,不许有裂纹、起皮、腐蚀和气泡等缺陷。
型材上允许有轻微的压坑、碰伤、擦伤,其深度为：在装饰面上不超过0.03,非装饰面上不超。