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铝合金论文赏析八篇

发布时间:2023-09-27 16:14:48

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的铝合金论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

铝合金论文

第1篇

铝的密度要比铁以及铜要低,所以相比较而言,用铝制成的铝制用品就相对来说比较轻,尤其是铝合金材料重量十分轻,在托运的过程中十分的方便,省力。铝的强度和硬度相比铁、钢这些材料要软,可是它有很强的融合性。在添加一些元素以及加工处理后,铝就会变成铝合金,这个时候它的硬度以及强度就会变高。很多的铝合金产品都比较容易加工制造,可以通过切割、压缩、延展等形成各种各样的形状。由于这一性能也使得铝合金材料在汽车行业中的应用更加的广泛。铝与铝合金材料化学性质十分的活泼所以表面上都会呈现出白色,在这种情况下,铝合金变得特别的好看。除此之外,铝以及铝合金的导电性以及导热性都比较高,在汽车应用方面比较的广泛,尤其是可以用作汽车的散热器以及应用在汽车的各个电子器件中。而且铝合金一旦在低温的环境中,它的强度就会明显的增加。而且硬度也会提高。由于铝合金材料有很强的氧化性。所以,这种材料的表面十分的易受影响。铝合金材料可以利用相关的技术例如:添色等技术的处理,染上不同的颜色。而且,铝合金材料的综合性能十分高。众所周知,我国的铝资源十分的多,铝合金材料经过技术的处理之后,就拥有了很强的化学性、抗压性以及极高的应用性。总而言之,铝还有铝合金材料拥有许多的优点和特长,目前铝合金材料的应用范围已经十分的广泛。铝合金与钢材料相比性能更加的活泼,优质,而且容易加工,价格相对比较低,这是其他金属材料所不能达到的,所以在汽车行业应用的十分的广泛。

2铝合金材料在现代汽车行业中的使用情况

为了能够节省国家的原料,减少对环境的污染,铝合金材料也慢慢的走进了汽车行业,而且铝合金材料的使用方面十分的齐全。现如今,铝合金材料已经在汽车制造行业有了很高的影响力。铝合金材料已经渐渐的代替了原有的材料,成为了汽车制造行业的重要材料。

2.1铝合金材料能给汽车变得更轻

铝合金材料的汽车的重量相对来说比较轻。为了能够最大程度的降低汽车的重量,具体的方法主要有,改变汽车的骨架结构;另一种方法就是选择质量相对比较轻的产品,就比如铝合金材料。截止到现在,通过对汽车行业的分析和调查,现代的汽车制造企业把给汽车的方法,放在了改变汽车材料。选择质量轻的材料。通过各方面的考察,分析,发现铝合金材料质量较轻,而且对环境污染比较小,安全性能相对于其他同类产品要高,价格相对比较便宜,而且环保。基于这些条件,铝合金成为了现代汽车行业的重点选择对象。

2.2环保节能效应高

通常情况下,降低汽车的油耗的重要方法就是降低汽车的重量以及提高汽车发动机的工作效率。在节能的重要方法中,降低汽车的重量是最有效,也是最直接的方法。铝合金的材质相对较轻,所以能够使用有效的提高汽车的节能效果。根据相关的数据统计,通常情况下,一般正常的汽车重量每减轻1kg则1L汽油可使汽车多行驶0.011km,由此可见,汽车重量降低能够提高能源利用效率。

2.3汽车的整体效能比较高

降低汽车的重量,能够有效的增加汽车的行驶距离。使用铝合金车轮,能够有效的降低汽车的震动强度,而且可以使用更加轻便的缓冲装置。与此同时,在不缩小汽车的承载量的基础上,降低汽车的重量,能够让乘坐的人员感到更加的舒适,而且汽车的空间也会明显的增大。当汽车受到外物撞击的时候,铝合金材料能够巧妙地降低冲击力度,所以安全性能相对比较高,可靠性强。

3铝合金材料未来的发展走向

3.1铝合金材料的应用前景远

当前,铝合金材料在汽车领域的应用范围越来越大,而且铝合金材料在这一行业也得到了认可。铝合金材料不但能够提高汽车的性能而且有助于环境保护。汽车的材料使用问题,也受到很多人员的关注,而且当前汽车材料使用的标准和规定也变得越发的严格。我国相关的政府部门也十分关注这一工作,支持汽车行业改变使用的材料。

3.2铝合金达到了汽车行业的认同

当前,我国汽车行业在发展的过程中,不断的引进、学习了国外的经验,不断的对行业进行改革,创新。将铝合金材料选作汽车设计过程中的第一选择材料。目前,新型的材料不断的出现,铝合金材料也在不断的升级、革新。总而言之,从环境保护以及降低能源消耗的层面来说,铝合金在当前汽车领域上的应用范围将会越来越广泛。大量使用铝合金材料是目前汽车行业的重要体现。当前全球各地都在积极的研究铝合金材料,造成了汽车行业的不断提高。通过多年的研究,未来的铝合金材料将会呈现出更多新的优点,对未来汽车行业的发展也会有着重要的帮助和推动作用。

4结语

第2篇

一、公益金的国内法性(特色性)

无论是大陆法系国家还是英美法系国家,其公司法的公积金制度中都没有“法定公益金”规定。由此可见,这的确是我国公司法的一个特色,是我国在经济制度转型时期的创造。

当我们全面衡量公司法的立法历程,我们不得不由衷的感叹其间的艰辛。1983年,国务院有关部门开始起草公司法,因为认识的局限,制定的两个条例虽数易其稿,终未能提交立法机关审议;1992年,公司立法又提上议事日程,至1993年12月终获通过并正式颁行。[1]认识方面的原因,始终贯彻公司法的制定历程。即使1993年公司法诞生,其负载的一项重要历史使命是国企改革,突出的表现就是第1条“为了适应建立现代企业制度的需要……根据宪法,制定本法”。建立现代企业制度,正是国企改革的中心。而计划经济体制下的国企,承担着更多的社会保障和职工福利功能。公司法的目的,自然也就包容着保障职工的福利,因为在1993年制定公司法时职工的普遍收入,尚无法完全满足职工的所有福利,尤其表现为住房紧张;何况,由传统的对社会主义的认识和计划经济体制形成的“大企业、小社会”的根深蒂固的观念造成公司法带有一些时代的烙印,例如,提取公益金的强制性规定,在所难免,也本无可厚非。只是应该保持清醒的是,在人类的历史极大迈进、公司理念植入人心的今天,我们需要反思。不再有存在合理性的过渡型的制度不再延续,而具有旺盛生命力的,则应得到立法的确认和实现的张扬。我们不能否认公益金制度曾经发挥的作用,只是今天或者明天,它的价值又如何定位?或者说,它还有存在的基础吗?

二、公益金的提取与投资者权益的冲突

公司是商品经济高度发展的产物,同时也是当今市场经济发达国家普遍采用的企业资本组织形式。公司的迅速发展和壮大,是与其强大的筹资功能分不开的。从法学上看,公司的筹资就是公司在集资过程中恰切的运用了权利义务相对称和有限责任的法学原理。[2]股东之所以向公司投资,是基于自己利益的需要而对公司的预期收益。而公司对股东投资形成的公司资产有经营使用的权利,但同时也承担保值增殖责任,并在有利可分时向股东分配红利。企业资金将越来越多来源于资本市场而不是国家拨款或银行贷款,因此,《公司法》的重要原则,就是保护出资人权益。对投资人来说,公司的净资产收益率和税后利润是体现其投资权益的重要参数,它决定着资本市场的股票交易价格。

按照公司法第177条的规定,公司在分配当年税后利润的顺序是,如上一年有亏损的,先弥补亏损,再提取利润的10%的法定公积金和5~10%的法定公益金。然后,经股东会决议,可以提取任意公积金。剩下的利润才在股东之间分配。这样一来,用于分配给投资者的利润所剩无几,甚至无利可分。不仅使所有者权益和净资产收益率掺入5~10%的水份,而且,投资者如果得不到较满意的收益,对公司将失去信心和积极性,甚至抛售股票,从而必将抑制股份制的活力,甚至断送公司的前程。同时也导致决定公司股票交易价格的市盈率指标不真实。还有,规范的公司法律和会计制度决定职工福利的提取在税前列支,事实上等于免缴所得税,而《公司法》的这一规定却要求公益金在税后利润中提取,事实上增加了缴纳所得税的基数,损害了公司出资人的合法权益。

三、公益金的运用与公司利益的冲突

公司对投资者投资形成的财产以及公司积累的财产享有独立的支配和使用的权利,同时公司以独立的公司财产对债权人承担责任。这既是公司得以独立和发展的一个基本条件,又是公司法人制度的一个基本理念。

强制公司提取法定公益金,不利于公司灵活使用资金应对激烈的市场竞争。公益金提取与公积金提取的一个区别是提取公益金没有最高额限制,而且公益金只能用于集体福利。所以,当公司亏损严重,其公积金(法定公积金、资本公积金、任意公积金)全部已用于弥补亏损,此时仍急需为扩大生产而增加资本,面对可能是巨额的公益金,公司的经营者也不敢冲破法律的,这无疑束缚了公司法人的手脚。公益金所转化的集体福利实践中平均主义的发放,造成的不容忽视的浪费,也与公司的经营规则相悖。

既然我们把股份制作为企业改革和实现公有制的有效模式,就必须按股份制的基本理论运作。在现代公司的法律和会计制度中,劳动者与所有者在财务和产权两方面的利益界定十分清晰,劳动者的收益和福利均通过费用形式摊入公司成本,在税前列支,其中由劳动者享有的职工福利作为负债科目体现为公司对雇员的负债,年初提取,年末摊销。而作为企业主体的所有者,则享有公司的全部税后利润,税后利润是股东权益的重要组成部分,它既包括所有者拿走的权益,如红股和红利,也包括作为公积金的未分权益。显然,现代公司无论从产权制度还是财务分配制度看,都不能在税后利润中提取公益金。

公益金从产权归属上看,是所有者权益的组成部分,但从使用权看,则用于公司职工的集体福利。所以,公益金在实践中的运作,也留下了困惑。已经分配给职工并消耗掉的公益金无疑是职工的福利。但是,待分配的公益金、公益金使用所形成的固定资产(如不属于职工个人的住房)自然应该是公司财产的一部分。在资产负债表上,公益金是计入股东权益栏目的。那么,当公司进入破产清算,未分配的公益金以及未归职工个人所有的福利设施作为破产财产,与公益金的提取初衷相悖。

四、公益金的初衷如何实现?

公司姓资姓社的争论已经得到澄清,公司作为由股东出资的社会化大生产方式的确认,导致公司分配方式的变化在我国已经得到广泛的承认和保障。因此,曾经为人们所倡导的“公益金体现社会主义优越性”的观念已经丧失根基。

其实,职工的福利并非公益金所能够解决。法定公益金制度不利于体现“法人自主经营”的原则,在一定程度上抵销了公司制度内在活力。且它只着眼于职工的眼前利益,而忽视了激励机制将会给企业和职工带来的长远受益的机遇和利益。只有公司发展与壮大,公司的市场竞争实力的增强,职工长远的福利才能够得到解决。而且,现行会计制度上的职工福利基金由公司按照职工工资总额的一定比例提取备用,在会计核算中列入成本费用管理。所以,公司发展带来的职工收入的增长和职工福利基金的运用对职工福利能够起到积极的作用。

五、立法的价值协调—废除该规定

综上所述,公益金制度的设计尽管是立法者不可跨越的历史认识,一定程度上也发挥了它的作用。但是,投资者的利益保护、公司的权益维护和应对市场挑战对法人财产的合理利用,以及加入WTO公司适应国际潮流的需要,公益金制度的历史使命已经完成。在《公司法》修改中,我们必须清醒的认识到这一点,我们不能因认识的的片面和误区给整部法律留下瑕疵。同时,我们必须清醒的认识到,尽管我国没有形式意义上的商法典,但是,单行商事法律对效率的重新认识与追求,负有迫切的历史使命。“我们的晚餐并非来自屠宰商、酿酒师和面包师的恩惠,而是来自他们对自身利益的追求”[3]

注释:

[1]周有苏:《公司法通论》,四川人民出版社,2002,70—73。

第3篇

[关键词]利率市场化;商业银行;利率风险

1 我国利率市场化改革回顾

利率市场化是指政府或货币当局放松对利率的直接管制,将利率的决定权交给市场,根据各种市场因素主要是资金供求关系,通过一定的定价机制自主地确定资金价格。利率市场化是一个国家金融深化的标志,是提高金融市场化程度的重要一环,它不仅是利率定价机制的深刻转变,而且是金融深化的前提条件和核心内容。利率市场化改革的实践主要基于20世纪70年代初美国经济学家罗纳德I.麦金农和爱德华肖的“金融抑制论”和“金融深化论”。我国利率市场化实质性改革始于1996年。1996年6月1日,银行间同业拆借市场利率开放,拉开了利率市场化改革的序幕。1997年6月人民银行规定,各商业银行可用其持有的国债、中央银行融资券和政策性金融债在银行间进行回购和现券买卖。这标志着银行间债券市场的成立。1998年后逐渐实现了金融债、国债的市场化发行。2000年9月21日,实现外币贷款利率的市场化。同时,金融机构贷款利率浮动区间不断扩大。2005年3月16日,人民银行大幅度降低超额准备金利率,并完全放开金融机构同业存款利率。2007年1月4日,上海银行间同业拆借利率(Shibor)正式上线运行,标志着我国向利率市场化之路迈出了标志性的一步。到2008年4月,包括银行间同业拆借市场、银行间债券市场、贴现、再贴现市场在内的货币市场及外币贷款利率、300万美元(或等值的其他外币)以上外币定期存款利率,已基本实现利率市场化。利率市场化最关键的一步是完全放开金融机构存款利率和贷款利率,把货币资金的定价权交给市场交易主体,这也是当前中国人民银行利率市场化改革的关键任务。

2 我国利率市场化进程中存在的问题

(1)中国利率市场化改革是自上而下推行的,遇到的阻力大、动力不足。中国的市场化改革已经进入了中后期,在改革初期,改革的结果使大部分人都受益,所以改革的动力和决心很大。当前改革进入了攻坚阶段,市场化改革必定会使大部分人收益,而部分人利益受损。因此能够影响政府决策的各种利益集团为了维护自身利益有时会抵制改革,使改革进程受阻。

(2)中国利率市场化改革涉及多个金融领域的改革,因此需要这些改革方案和进程相协调。中国利率市场化改革不是单独的、孤立的改革,而是伴随着对整个金融系统的改革。这些改革包括对金融机构(尤其是银行)的企业管理制度的改革、企业产权制度的改革、货币市场利率形成机制的改革、金融业监管制度的改革、证券市场的改革以及人民币汇率的改革。这些领域的改革相互交叉、相互影响,因此利率市场化改革过程中不能不考虑到其他金融领域的改革进度以及它们之间的相互影响。

(3)中国对银行业实行的是隐性的保险制度,缺乏合理的退出机制。目前中国没有建立存款保险制度,为了保护存款人的利益,政府不允许商业银行倒闭。为了冲销国有银行的不良贷款,政府也多次对银行注资。政府为了维护公众的利益,有义务采取必要的行动来防止金融危机的发生和维护金融系统的稳定。但是政府充当银行的最后担保人,会使银行风险和收益不对称,可能激励银行高风险经营,当由此引发的金融危机爆发时,政府又会成为银行高风险经营行为的最后埋单者。这样的隐性保险制度,不仅会导致银行的道德风险,而且当银行经营不善、流动性不足等问题出现时,政府和银行都会去掩饰这些问题。

(4)尽管中国货币市场快速发展,但是国债(尤其是短期国债)市场和票据市场仍然发展不充分,制约着央行进行公开市场业务来有效地调节利率,执行货币政策。首先,货币市场总体规模较小,市场发展不够均衡。交易规模与欧美发达国家相比还存在着较大差距。其次,货币市场的交易主体较为单一。我国货币市场交易客体品种较少,且除了同业资金拆借之外,其他货币市场工具都规模较小,债券市场中,短期国债的发行量太小。票据市场的主要工具为银行承兑汇票(占95%)。

3 利率市场化改革的建议

(1)要建立统一、开放、高效、有序的金融市场,增强市场利率的联动性。在开放的经济格局中,资金流动规模大、速度快,没有一个统一开放的高效有序的金融市场,有可能产生短期内利率的大起大落,给经济带来危害。为此,首先要继续发展同业拆借市场,使同业拆借利率真正成为反映资金市场供求关系的晴雨表。扩大票据的贴现和再贴现业务,使得再贴现率成为中央银行调控市场资金供求的基准利率。其次要进一步完善资本市场的建设,规范证券市场的动作,推动我国债券一级、二级市场的发展。此外要发展银行债券柜台交易,这样就可以使债券发行和交易都市场化,形成零售与批发、场外与场内有机统一的、分层次的债券市场体系,消除不同市场债券交易价格与收益率的非正常差异,增强市场利率的联动性。再次要进一步降低非银行金融机构进入货币市场的限制,通过交易主体的交叉,增强货币市场和资本市场的沟通与渗透。

(2)加快金融体制改革,提高银行业赢利和风险管理水平,提升银行业的整体竞争力。国内金融业的对外开放和利率市场化进程的加快,使得国内银行业面临着前所未有的生存和竞争压力。这对国内银行业来说,是挑战,也是机遇。只有国内银行勇于接受挑战,积极参与金融市场的竞争,充分利用自己的优势,不断弥补自己的不足,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

(3)加快银行金融产品的创新步伐。银行为满足不同层次客户群体金融理财需求的金融产品创新,是银行争夺客户资源,拓展赢利渠道,提高品牌忠诚度和竞争力的重要手段。

第4篇

[关键词]镁合金;差厚板;轻量化

中图分类号:U463.82 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0043-01

1 车身轻量化的目的及途径

城市化进程的加快,能源变得越来越短缺、环境污染越来越严重,节能减排成为关乎国计民生的重要事件。无论是传统汽车,还是新兴的新能源汽车都十分注重车身轻量化设计,以达到节能环保的目的。

大量研究数据显示,约75%的油耗与整车的质量相关,车身重量减少10%,燃油量减少6%~8%,车辆废气排放量减少也会显著;就新能源汽车而言,车身减重,续航能力将极大提高。

车身轻量化主要包括三个方面:结构轻量化设计、轻量化材料应用、先进制造工艺。结构轻量化设计是基于车身承载性能在概念设计阶段进行尺寸、外形优化,在车身性能数据分析阶段对进行拓扑优化及多学科优化;轻量化材料应用,用低密度轻质材料,广泛研究应用的材料有:高强度钢板、铝合金、镁合金、工程塑料等,优化材质,提高轻量化程度;先进制造技术,如液压成型、激光焊接等[1]。

2 镁合金

镁在我国储量丰富,密度低,强度高。与钢、铝合金相比较,比刚度高、电磁屏蔽性佳、减震及散热性好等特点。据新材料产业“十二五”发展规划,到2015年,高强镁合金板材、型材和压铸技术将取得新的进步,生产能力达到15万吨。

据美国能源部的数据,镁合金在轻量化材料中,减重效果达到30%~70%,仅次于碳纤复合材料。镁合金将成为汽车工业必须采用的材料,在欧洲和北美汽车的用量更是以每年15%左右的速度增长[2]。

国内对镁合金的研究较为深入,据国家专利局数据,2004年镁合金行业相关专利公开数量为105项,2012年为789项,并且保持直线增长趋势,其中对镁基合金、制造、热处理及加工的研究最多。

长安汽车研究院的刘波等人对某轿车车身前端采用镁合金材料改进结构进行轻量化设计,实验得到应力应变曲线及本构关系,并结合有限元对原车身和镁合金车身的刚度、模态和碰撞进行计算对比,结果显示后者减少车身零件的数目及加工工序,使原结构质量降低一半。重庆大学王清在其硕士论文中探讨了直通道线性剪切工艺,改善AZ31镁合金拉压不对称性[3]。泛亚汽车技术中心的吴迪等人探究了镁合金车身覆盖件的工艺,指出镁合金耐腐蚀性差、金属基体易、成本高等技术难点有待进一步攻克。

除此之外,各大汽车厂商也积极研发镁合金。欧洲正在研制和使用的镁合金汽车零部件有60多种,大众汽车用镁合金代替车身的车门防撞杆、车顶横梁、前后保险杠等。通用汽车全球首台“镁合金专用立式挤压铸造机”安装调试完毕,并试制首批工艺验证零部件;重庆科学院成功开发国内首台镁合金专用轧制设备,在镁合金轧制技术上取得了新的突破[4]。

3 差厚板

在激光拼焊板之后,具有表面质量好、强度高、成本低、轻量化程度高的差厚板出现。重量上,差厚板是等厚度板的80%,是激光拼焊板的60%,减重效果较明显。

HaugerA在博士论文里探讨了柔性轧制控制技术以及差厚板的制备工艺,还对差厚板的截面形状进行了分类[5]。KoppR等人提出了一种新的轧制工艺,研究指出:这种板料的应用范围包括具有适应载荷和优化载荷要求的不同厚度结构[6]。

同济大学杜继涛等探讨了差厚板在车身制造及轻量化中的应用,并将模糊重心理论应用于差厚板的工艺方案和轧制过程中进行研究[7]。东北大学刘相华团队对差厚板的成形性能、回弹稳健、轧制力学模型、轧制速度等进行了研究[8-9]。江苏大学姜银方等人探讨了压边力对差厚板U形件、方盒件的影响,通过数值模拟和正交优化方法优化了差厚板的成形参数,并分别对差厚板梁的回弹进行数值模拟[10]。

差厚板应用于连接件、加强件、框、梁等各种车身零部件上。东北大学与上海和达汽车配件公司、上汽集团合作,完成了长863mm,管外径为70mm,最薄处为1mm的差厚板管材[11]。

4 镁合金差厚板应用是一种趋势

根据汽车行业通用车身轻量化评价经验,依据评价公式如下:

L=M/(K・A)

其中:L―车身轻量化系数;M―白车身质量;K―车身扭转刚度;A―轴距与轮距乘积。

该指标指出车身轻量化系数越小,轻量化水平越高,进行车身轻量化研发的同时,需对车身安全指标、强度刚度等进行设定。

材料方面,高强度钢板的用量已达到50%以上。铝合金在车身的用量逐年增加:2014年欧洲需求量为316千吨,北美为204千吨,中国为48千吨,预计到2020年,欧洲的需求量将增加至685千吨,增加117%,北美为1312千吨,增加543%,中国为264千吨、增加450%,它们在车身轻量化中的应用已相对成熟。低密度镁合金是当今车身轻量化中最适宜的材料,而作为镁储量、原镁生产和出口的我国更应该积极投身于镁合金的开发应用之中,单纯依靠原材料出口永远在世界科技之林中占不了一席之地。

从轧制方法来看,差厚板是先进制造技术中较成熟的轧制技术,将差厚板的轧制技术应用于镁合金板材中,代替原有的普通钢材、高强度钢板及铝合金材料,必将是一种趋势。

参考文献

[1] 范子杰,桂良进,苏瑞意. 汽车轻量化技术的研究与进展[J]. 汽车安全与节能学报.2014(05):02-04.

[2] 孟岩、潘建亮.汽车轻量化材料应用.技术与应用[J],2010,18:24-27.

[3]汪清.AZ31镁合金特种型材挤压成形工艺及性能研究[D].重庆大学硕士论文.重庆:重庆大学.2013,05:57-59.

[4] 中国有色金属工业协会镁合金分会.2014镁工业十大事件[N].中国有色金属报,2015.01.03(007).

[5] HaugerA.FlexiblesWalzenalskontinuierlicherFertigungsprozess fur TailorRolled Blanks[D]. Aachen:RWTHAachen, 2000.

[6] Kopp R,Bohlke P.A New Rolling Process for Strips with a Defined CrossSection [J].CIRP Annals Manufacturing Technology,2003,52 (1):197-200 .

[7] 杜继涛,李艳华,费宏斌. 基于模糊重心理论的TRB工艺方案评价. Chinese Control and Decision Conference.2009,(09).

[8] 田野.CR340冷轧差厚板的退火工艺及组织演变.东北大学硕士论文.沈阳:东北大学.2012,06:19-22.

[9] 张华伟.轧制差厚板成形性能研究.大连理工博士论文.大连:大连理工大学.2012,12:16-24.

[10] 姜银方,靖娟,王永良,袁国定,王友华,李新城. 变截面板放盒形件成型参数的正交实验分析. 模具工业.2009,07.

[11] 刘相华,高琼,苏晨等人.变厚度轧制理论与应用的新进展[J].轧钢.2012,06(29).

第5篇

关键词:铝合金 热处理 焊接

1、铝合金分类

铝合金是铝金属与添加材料在高温下共同发生作用后形成的金属材质。一般来讲,铝合金的分类原则是可以从不同的角度进行区分。按照生产工艺的不同可以分为铸造铝合金和变形铝合金;按照热处理能力的不同可以分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金;而按照铝合金材料的性能属性又可以分为高塑性铝合金、高强度铝合金、中强度铝合金、热强铝合金和耐蚀铝合金。

2、铝合金热处理特点

“热处理”这一名词,从广义上讲,是指改变金属产品的机械性能,冶金机构或残余应力状态的任何加热和冷却操作。但是,这名词用于铝合金时,经常仅仅是指,其目的在于提高沉淀硬化锻压和铸造合金的强度和硬度的特定操作。这些合金通常称为“热处理”合金,用于区别那些不可通过加热和冷却而显着强化的合金。即一般所谓“非热处理”合金。后一类合金,当其处于锻压形式时,主要是靠冷加工来提高强度。这两类合金都可以通过加热来降低强度和提高延性(退火)。这是的冶金反映,随合金类型和软化程度而有所不同。

铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度,升到某一相应温度下,保温一定时间,并以一定得速度冷却,从而改变其合金的组织,其主要目的是提高合金的力学性能,并增强耐腐蚀性能,提高合金的机械强度和硬度,改善金相组织,保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能。

3、热处理方法

3.1退火处理

内应力作为严重影响铝合金质量的重要因素,常中表现为内应力不均匀,组织结构不稳定,一旦测得金属内有残留内应力,铝合金的综合性能势必大打折扣,可能直接出现塑性降低、耐蚀性减弱、机械性能损失等状况。退火工艺正好能够消除或者减少这些工艺缺陷。其工艺是:将铝合金铸件加热到280 -300℃,保温2-3h,随炉冷却到室温,使固溶体慢慢发生分解,析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。

3.2淬火

淬火工序就是工业操作中的固溶处理。影响淬火的因素也包含热处理的加热温度,保温时间和冷却温度。一般情况下,如果淬火加热温度值和保温时间取值越大,则强化相溶解的物理过程越充分,晶体的晶格中排列分布合金元素的状态也就是越均匀,晶格中的格局变化后,其空位浓度将相应增加,能较好地促进合金时效作用的提高。

3.3时效处理

时效处理,又称低温回火,是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度,保温一定时间出炉空冷直至室温,使过饱和的固溶体分解,让合金基体组织稳定的工艺过程。

3.4循环处理

把X合金铸件冷却到零下某个温度(如-50℃、-70℃、-195℃)并保温一定时间,再把铸件加热到350℃以下,使合金中度固溶体点阵反复收缩和膨胀,并使各相的晶粒发生少量位移,以使这些固溶体结晶点阵内的原子偏聚区和金属间化合物的质点处于更加稳定的状态,达到提高产品零件尺寸、体积更稳定的目的。这种反复加热冷却的热处理工艺叫循环处理。这种处理适合使用中要求很精密、尺寸很稳定的零件(如检测仪器上的一些零件)。一般铸件均不作这种处理。

4、焊接过程中容易产生的缺陷及成因分析

4.1气孔

经过长时间的实践结果表明,使用纯氩气做保护气体焊接的时候,通过对焊缝接头处断面的微观观察结果显示出现很多的线状气孔;而对使用混合气(He-Ar-N2)做保护气体进行焊接的时候,焊缝接头断面微观结果显示出现的单个的细小气孔甚至无气孔。

气孔的形成原因

高强铝合金用NaOH+HNO3进行表面处理会导致铝合金表面塑性变形层吸氢和形成含水合物的不规则氧化膜,这种不规则氧化膜,对焊缝结合面的任何触摸污染都可造成焊接气孔;空气湿度;对焊缝气孔的产生有很大影响。

4.2裂纹

熔池金属完全凝固之后所形成的焊缝,受到拉应力时,就会表现出较好的强度和塑性,在这一阶段产生裂纹的可能性相对来说较小。因此,当温度高于或者低于它的脆性温度区时,焊缝金属都有较大的抵抗结晶裂纹的能力,具有较小的裂纹倾向。在一般情况下,杂质较少的金属(包括母材和焊接材料),由于脆性温度区间较窄,拉应力在这个区间作用的时间比较短,使得焊缝的总应变量比较小,因此焊接时产生的裂纹倾向较小。如果焊缝中杂质比较多,则脆性温度区间范围比较宽,拉伸应力在这个区间的作用时间比较长,产生裂纹的倾向较大。

裂纹的形成原因

按裂纹产生的温度区间分为热裂纹和冷裂纹,热裂纹是在焊接时高温下产生的,它主要是由晶界上的合金元素偏析或低熔点物质的存在所引起的。根据所焊金属的材料不同,产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同,热裂纹又可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹3类。热裂纹中主要产生结晶裂纹,它是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足不能及时填充,在凝固收缩应力或外力的作用下发生沿晶开裂,这种裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝和某些铝合金;液化裂纹是在热影响区中被加热到高温的晶界凝固时的收缩应力作用下产生的。

5、缺陷的防止措施

5.1气孔的防止措施

铝合金是最容易形成焊缝气孔的金属,本文在焊接工艺试验的基础上,分析了铝合金焊接对气孔的敏感性及焊接工艺方法和保护气体对铝合金焊缝中气孔的影响。结果表明:通过对铝合金基材和焊接材料表面状况、保护气体的纯度、焊接工艺参数等的合理控制,可以有效减少铝合金焊缝中的气孔。鉴于MIG焊的工艺特点,其比TIG焊使铝合金焊缝具有更大的气孔倾向。采用混合气体保护可有效改善非平位铝合金焊缝的质量。

5.2裂纹的防止措施

根据铝合金焊接时产生热裂纹的机理,可以从工艺因素方面进行改进,降低铝合金焊接热裂纹产生的机率。

在工艺因素上,主要是焊接规范、预热、接头形式和焊接顺序,这些方法都是从焊接应力上着手来解决焊接裂纹。焊接工艺参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态,也影响凝固过程中的应变增长速度,因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法,有利于快速进行焊接过程,可防止形成方向性强的粗大柱状晶,因而可以改善抗裂性。采用小的焊接电流,减慢焊接速度,可减少熔池过热,也有利于改善抗裂性。而焊接速度的提高,促使增大焊接接头的应变速度,而增大热裂的倾向。可见,增大焊接速度和焊接电流,都促使增大裂纹倾向。在铝结构装配、施焊时不使焊缝承受很大的钢性,在工艺上可采取分段焊、预热或适当降低焊接速度等措施。通过预热,可以使得试件相对膨胀量较小,产生焊接应力相应降低,减小了在脆性温度区间的应力;尽量采用开坡口和留小间隙的对接焊,并避免采用十字形接头及不适当的定位、焊接顺序;焊接结束或中断时,应及时填满弧坑,然后再移去热源,否则易引起弧坑裂纹。

参考文献:

第6篇

论文关键词:价值工程,方案设计,教室,声学特性

 

价值工程在建设工程项目中的应用可扩展到工程项目全寿命周期的各个阶段,包括项目建议书、勘察、设计、施工、运营、废弃处理等各阶段,其中在价值规划阶段即项目建议书、可行性研究、勘察、设计阶段的价值工程分析尤能对项目的价值起到事半功倍的作用。本文将用价值工程分析大学阶梯教室的声学设计方案,从中选出最为合适的方案,从而以一定的投资达到较大的效益。

1 150人用阶梯教室的相关说明及假定

本文以山西某大学教学主楼中的150人用阶梯教室为例进行分析,该教室如图1所示,开间和进深分别为14.4 m和10.8m,层高4.5 m。该教室相关说明及假定如下:

1) 教室地面和讲台均为水磨石,墙面为普通白灰抹面,窗户总面积54.4 m2,安装普通玻璃,设两个普通硬木拼板门,上有亮子,门洞面积为7.2 m2;

2)教室设8级台阶,每层台阶高120 mm,宽900 mm;

3)采用德国ADA声学设计公司开发

的EASE软件做声学模拟,在距地面1.78 m(距讲台1.58 m)处以略提高的讲话声为声源,其500 Hz和1kHz时前方1 m处的声压级(A)分别为60dB 和58 dB;在听众区选取50个测点教室,如图1;

图1 150人阶梯教室平面图及剖面图

4)教室处于大学校园内,周围环境噪声较低,采用普通砖墙砌筑即可满足教室一、二级隔声标准[1],且教室内无产生较高噪声的特殊设备,所以背景噪声采用40 dB;

5)本文声学处理采用吸声吊顶(井字梁下留约150 mm大空腔)和在讲台上部离黑板600 mm处设大约12 m2的折线形反射板,如图1,具体材料的选用从以下几种方案中选择。方案一:矿棉装饰吸音板吊顶和铝合金微穿孔板反射板;方案二:矿棉装饰吸音板吊顶和铝合金微穿孔板反射板,且反射板里加50厚玻璃棉毡;方案三:铝合金微穿孔板吊顶和铝合金微穿孔板反射板;方案四:铝合金微穿孔板加50厚玻璃棉毡吊顶和铝合金微穿孔板加50厚玻璃棉毡反射板。其中矿棉装饰吸音板采用某建材制品厂生产的13厚FH9717型吸音板,铝合金微穿孔板厚1 mm,孔径0.8 mm,穿孔率1%;

6)本文将以总声压级、频率为500Hz和1 kHz时的混响时间及其频率为1 kHz的辅音清晰度损失率为评价指标。

2 模拟结果及其分析

在用软件EASE对四种方案进行模拟后得出结果,如表1所示。教室背景噪声采用40 dB[1];美国ANSI S12.60—2002标准规定教室信噪比(S/N)最小应为15dB[2],“教室声学”研究表明教室信噪比(S/N)小于10 dB时,听力正常的学生语言清晰度会严重降低,要使听力上有缺陷的儿童听清楚,需要至少15 dB的信噪比[3]免费论文。从表1可看出:从方案一到方案四整个声场的声压级略有下降,方案一的最大声压级差为1.6 dB,声场比较均匀,最小信噪比较大,为14.3 dB。

表1 四种方案的软件模拟结果

我国《民用建筑隔声设计规范》规定,对于体积在500~1000 m3范围的合班教室,500 Hz频率时的混响时间为1 s,其中混响时间可有0.1 s的变动幅度,教室体积可有10% 的变动幅度[1]。从表1可见:四种方案均达到标准要求,其中方案四所选材料吸声系数较大,其混响时间最短,500 Hz和1 kHz时分别为0.38 s和0.39 s。

语言可懂度是混响时间、声压级和信噪比等的综合评价标准,相关资料表明如果混响时间为0.5 s,信噪比为+10 dB时,可懂度可达90%以上,如信噪比为0 dB,则可懂得仅有55%;如信噪比为+10 dB,而混响时间为1.5 s,可懂度为75%左右;如混响时间为1.5 s,信噪比为0 dB时教室,可懂度仅仅30%[3]。语言可懂度有许多评价指标,本文以辅音清晰度损失率(Alcons)为指标,损失越小,可懂度越好,根据软件规定损失率为0%~7%时,优秀;7%~11%时良好;11%~15%为一般;15%~18%时较差;18%以上很差,不可接受。分析表1可知,方案四有四个测点辅音清晰度损失率最小,达优秀,四十六个测点辅音清晰度损失率在7%~11%之间,为良好,声学环境相对最好;在四个方案中,方案一声环境较差,良好率和一般率分别为18%和82%。

3各方案的价值工程分析

3.1价值工程[4]

价值工程是以提高产品或作业价值为目的,通过有组织的创造性工作,寻求以最低的寿命周期成本,可靠地实现使用者所需功能的一种管理技术。其计算方法可分为两大类:功能成本法和功能指数法。现以功能指数法分析本文的四种方案,其表达式为:

VI = FI / CI ①

其中VI即为第i个评价对象的价值指数,FI为第i个评价对象的功能指数, Fi即各方案教室中50个测点功能得分的平均值; CI为第i个评价对象的成本指数; I , i均取1,2,3,4。

VI= 1此时评价对象的功能比重与成本比重大致平衡,合理匹配,可以认为实现该功能的现实成本合理;VI < 1此时评价对象的成本比重大于其功能比重,表明对于系统内其它对象而言,目前所占成本偏高,从而会导致该对象功能过剩,应降低成本;VI > 1此时评价对象的成本比重小于其功能比重,可能原因有三种,1),成本偏低导致功能偏低,应增加成本;2),目前功能超过应具有的水平教室,也即存在过剩功能,应降低功能水平;3),对象在技术、经济等方面有某些特征,致使功能较高而所需成本较低,无需改进。

3.2 方案分析

功能指数:本例以其辅音清晰度损失率为评价指标,每个测点根据其被测为优秀、良好、一般、较差和很差的情况分别得分为100、80、60、40和20分[5],(该例实际情况和演艺建筑声学装修设计略有不同)。根据公式②得出各方案功能指数,见表2,可以看出方案四的功能最好。

表2:功能指数计算

成本指数:功能的成本由许多部分构成,比如人工费、材料费、施工机械使用费、其它直接费、现场经费、企业管理费等等。在本文四种方案中,由于材料费的不同而导致其它费用不同,因此为直观起见,只对其主要材料即吸声材料费用进行成本比较。根据方案选择时山西省材料价格,所选矿棉装饰吸音板价格34元/m2,铝合金微穿孔板(双面)价格170元/m2,玻璃棉毡价格22元/m2。吊顶面积为142.04 m2,反射板面积为11.67 m2免费论文。根据公式③得出各方案成本指数,见表3,可以看出方案四的成本最高。

表3:成本指数计算

价值指数:根据公式①,可得出各方案价值指数见表4,可看出方案三、四价值指数小于1,说明评价对象的成本比重大于功能比重,也即对于系统内其它对象而言,功能虽有提高,但成本增加比例高于功能增加比例;方案一、二的价值指数均大于1,表明评价对象的成本比重小于功能比重,且两方案均能满足使用要求,而方案二比之方案一成本略有增加,但功能却有更大比例的提高,所以,方案二是可以考虑的首选方案。

表4:价值指数计算

4实验数据

在后续的具体施工过程中,建筑方根据实际情况和分析比较,选用了方案二,即矿棉装饰吸音板吊顶教室,讲台上部设置铝合金微穿孔声学反射板,内置玻璃棉毡,用4418型建筑声学分析仪(丹麦B&K公司),4224型标准声源(丹麦B&K公司)进行了试验,现列举到场学生数不同时的混响时间实测值,见表5。

表5:教室混响时间实测值

从表5可看出,无论空场还是满场,混响时间都能满足使用要求,500 Hz时的混响时间均小于1 s,高频与中频混响时间基本保持一致,低频混响时间比中频段略有提高。通过比较表1和表5,也可看出,方案二的混响时间与实测时空场的混响时间基本吻合,说明对该教室进行软件模拟分析方案声品质的正确性和可行性。在使用中对不同年级、不同专业的师生进行了问卷调查,普遍反映该教室音质效果良好。

5结论

本文通过对具体教室的几种声学设计方案进行声品质比较和经济学的价值分析,从中选出最为合适的方案,取得良好效果。表明在方案设计阶段价值分析的重要性和可行性,在既有条件下,可以以有限资本实现较大功能,达到较高价值。

参考文献

[1]GBJ118-88.民用建筑隔声设计规范[S].北京:中华人民共和国城乡建设环境部,1988.

[2]ANSIS12.60—2002.Acoustical Perfomance Criteria, Design Requirements,and Guidelinesfor schools[S]. American Natinal Standards Institute, 2002.

[3]Classroom Acoustics—a resource for creating learning environments with desirable listeningconditions,2000.

[4]刘伊生.工程造价管理基础理论与相关法规[M].北京:中国计划出版社,2003:135—159.

[5]项端祈,王峥,陈金京,等著.演艺建筑声学装修设计[M].北京:机械工业出版社.2004:298—302.

第7篇

关键词:镁合金;汽车制造;应用;瓶颈;成本策略

中图分类号:U466 文献标识码:A文章编号:1009-9166(2008)10-0057-01

一、镁合金的产业背景及应用瓶颈

进入21世纪,镁合金在全球汽车市场的应用正呈迅猛发展之势,尤其是北美及欧洲地区为最,日本也在逐步扩大其应用。此外,中国凭借矿产资源的优势,也在积极推进镁合金的应用步伐。对于汽车零部件,镁合金替代传统材料可取得比铝合金更为显著的减重效果(镁合金替代钢、铸铁为60%-75%;铝合金替代钢、铸铁为40%-60%)。因此,镁合金作为汽车轻量化材料的应用,符合目前全球节能、减排、资源再生利用与清洁生产等环保要求。迄今为止,传统的铸造技术在镁合金汽车零部件制造方面仍将占据主导地位。随着汽车行业的飞速发展,汽车结构件对材料及其制造技术提出了更高的要求,高致密度、高强度、高结构复杂性和低成本等将成为镁合金铸造未来的发展趋势。其中箱体因其形状复杂、质量较大,成为镁合金铸造技术在汽车方面应用的重要方向,并具有巨大的经济潜力。因此,在汽车工业科技竞争日趋激烈的今天,加速我国以镁为代表的轻质材料及其铸造技术在汽车制造领域的应用具有十分重要的意义。

同时我们也应当看到,镁合金在汽车上的应用也受到了诸多限制,其中资金支持、技术人员、生产成本成为了当前主要的三大瓶颈。1.汽车工业用镁的研究开发和市场应用缺少有财政实力的赞助商。镁合金目前还不是汽车的主要金属材料,和铝、钢及塑料相比有很大差距,镁合金在汽车上的用量仅占到汽车总重量的0.4%,造成这种状况的原因之一是缺少有财政实力的赞助商的支持2.汽车工业缺少从事镁合金汽车部件研发经验的工程师。3.全球镁价持续走高,汽车用镁合金部件成本上涨,对汽车工业用镁产生巨大影响。镁合金汽车部件成本的提高,再加上后续加工成本的稍许提高,产生对汽车工业用镁的不利影响,汽车制造商会转而采用其他替代材料。

二、科研发展趋势

随着科技的发展,以上镁合金技术所受到的应用局限,正在逐渐发生改变。

首先,就汽车性能方面,镁合金拥有比铝合金更轻的比重。而通过减少自重,汽车本身的操控性与制动性能将得到进一步提升。面对中高端客户的广大的市场需求以及国际汽车市场激烈的技术竞争,国外例如宝马、大众等著名厂商以及美国汽车材料公司等科研机构已开始增加相应的研究投入,并且取得了包括曲轴箱、变速箱、轮毂等方面的重要技术突破。同时,随着科研投入的加大,全世界从事镁合金汽车部件开发设计的科学家与工程师数量也在迅速增加。以欧洲为例,在德国已成立了由44个业内机构和5个大学共同组建的“MADAICA”在镁合金的CAD建模、模具制造、压铸、砂铸、焊接和机加工等领域进行研究。

三、应用实例

以汽车变速器箱体以及曲轴箱体镁合金的应用为例。

1.在汽车变速器箱体方面,主要以新型高强度镁合金替代铝合金为主要方式实现箱体减重。例如对MgA18Zn1合金,Z F F ried richsnaf en A G K.D aub J.F otn S t. H ock J.S au ter等人的进行的详细试验,从各项主要指标上,证实了镁合金变速箱体工业应用的可行性。为了简化工艺的原因,该试验选择了轿车用的一个手动换档的5档变速器箱体。为一个形状复杂的双联箱体。它用铝制成重量为811kg,用镁为513kg。该试验采用了与AlSi9Cu3相同压铸法和摸具压铸了30个材料是MgAl8Zn1的箱体,并提供了试验计划。根据试验结果,该科研小组认为,MgA18Zn1可以成为一种适于压模铸造箱体的材料。但应该注意的是,在应用过程中,其腐蚀特性要求充分注意其金属杂质的控制,使之完全可能用来限制电腐蚀。并且还必须注意热和机械的数据,特别对螺栓联接要特别仔细测量。同时,设计时可充分利用其优良的可铸性采用合适的厚度制成质量轻的制件,该优良的可铸性可进一步改善加强筋结构以增强箱体刚度、热传导和声发射特性。最后,应注意控制齿轮的修形使其声响性能达到最佳状态。此外,用Mg取代Al的大量采用还取决于燃油经济性政策,包括对车辆重量的理解以及价格率的提高状况。

2.在曲轴箱应用领域,因其内部强度要求较高,多采复合成型技术。德国宝马汽车公司在世界上首次采用镁铝复合材料制造水冷式发动机的曲轴箱(crankcase)。为此,宝马公司(BMW)还研发出了一种性能优异的镁合金,特别适合于此种用途。该曲轴箱主要用镁合金制造箱的外壳,而用薄的铝合金作内壳,从而形成一种外镁内铝的复合箱体,集镁与铝的优点于一体,既有铝的高抗腐蚀性能又有镁的减重效果。同时内部为铝还提高了曲轴箱强度,它由上下两部分组成,然后用螺栓固定,为了避免接触腐蚀,不用钢螺栓,而用高强度铝合金螺栓。这种新型曲轴箱是用宝马汽车公司新近开发的一种新型镁合金,它具有:高的抗蠕变强度,相当强的抗腐蚀性能,高的热学性能与力学性能,另外还有良好的铸造性能。为了避免镁与其他材料间的接触腐蚀,曲轴箱与发动机之间进行了完全绝缘性密封。其生产工艺为,先铸铝合金内衬,而后在铝上铸造镁合金外壳。这种复合曲轴箱由拥有全球最大的压铸机企业生产,位于德国兰特(landshut)压铸中心。压铸模重60吨,铸造完铝合金内壳后,关闭模,第二步是立即射注约700摄氏度的镁熔体,射注时间仅为1/600s,压力约为1000bar,于是铝内壳与镁合金外壳在约400吨的外力作用下紧紧地熔接为一体。镁合金在10s左右时间内凝固完毕,再过20s由机器人取出铸件,随即交付热处理与机械加工。

该公司还计划在今后二年内开拓这种镁合金在汽车中的应用。

四、成本策略

在工艺成本方面,铸造镁合金相较于传统材料,其科研成本、生产成本较高。但是,其较铝合金更为优秀的减重性以及比强度,使其在当前汽车市场具有广阔的发展前景。

首先,当前国际油价持续上升,汽车轻量化更加有利于节省燃油消耗,减少废气排放。镁合金在汽车工业的应用,虽然目前提升了单车的生产成本,但从长远看,最终将为用户节省大量的燃料费用。其次,镁合金的使用打破了传统汽车以铝合金材料为主带来的减重瓶颈,进一步从材料方面提升了车辆性能,从而使汽车生产厂商在高端产品领域具有更强的竞争力,获得更佳的经济效益。最后,中国是镁的主要生产国,国内材料研究和汽车制造企业在该合金的研究与生产中具一定的地域成本优势,可以节省相当的科研与生产成本。

作者单位:西安理工大学材料科学与工程学院

参考文献:

[1]唐靖林,曾大本.铝、镁合金铸造在汽车领域的应用及发展.金属加工.2008.5

[2]苏鸿英.汽车工业用镁的瓶颈问题.有色金属.2008.5

[3]郝晓华.镁在汽车领域应用中向铝的挑战.有色金属,2005.4

[4]ZFF ried richsnaf en A GK. D aub J.F otn S t. H ock J.S au ter.汽车变速器箱体用镁代替铝的各种影响和条件.传动技术

[5]王祝堂.宝马公司开镁开创铝复合曲轴箱在汽车上应用之先河.金属世界.2004.4

[6]丁雨田,刘孝根.镁基复合材料磨损性能研究进展.机械研究与应用.2008.2

[7]王玲.镁铝泡沫复合材料的基体组织及冲击性能.航空制造技术.2007.1

[8]江玉华,吴军,陈国东.铝、镁合金重力铸造行业机器人代替人工进行浇注作业的可行性研究.铸造技术.2008.1

[9]张春香.硅和磷化铝对高锌镁合金显微组织及性能的影响.郑州大学博士学位论文

第8篇

关键词:高层建筑,外墙砖砌体,防渗漏,施工技术,外墙渗漏

 

1前言

随着高层住宅楼工程施工技术的不断 发展 ,高层建筑质量水平得到提高。但目前因墙体裂缝、外墙框架结构梁柱与砌体围护结构间裂缝引起的房屋外墙渗漏、门窗渗漏、门窗与外墙交接部位渗水、饰面块材渗漏等现象,不但影响了房屋的功能和使用寿命,还严重影响了建筑物的外观,并给维修造成了很大的困难,这主要是由于在建筑施工中外墙防渗漏质量控制不严格及防渗漏施工工艺不到位造成的。在此,本文将主要从高层建筑外墙渗漏的原因、高层建筑外墙防渗漏施工技术这两个方面去论述,以供参考。论文参考,外墙砖砌体。

2高层建筑外墙渗漏的原因

2.1墙体的自身裂缝

(1)由于在剪力墙混凝土的浇筑过成中振捣不实,致使混凝土实体的密实度不够,从而形成渗漏通道。

(2)由于采用了墙、板同时浇筑的施工工艺,没有给墙体的混凝土留出足够的沉实时间,导致墙体沉实不够出现沉实裂缝。

(3)在混凝土的养护中,只注重混凝土墙的浇水养护,而对外墙面的养护不够,尤其在炎热的夏天会导致墙体内外温差大而产生裂缝;另外,对墙体的养护持续时间不够,致使混凝土产生收缩裂缝。

2.2外墙面抹灰层的裂缝

对于高层建筑物,由于结构施工时垂直度较难精确控制致使在外墙的找平抹灰中,部分厚度过大(往往大于25 mm,甚至在末端达到100 mm),容易开裂,增加了漏水的可能性。

2.3填充墙砌体砖的裂缝

在砌筑时,由于竖向头缝砂浆沙浆和易性差,收缩大,强度低、不密实;砌体墙未按施工规定将砖预先充分湿润;砌筑不当等原因,在温度变化和风荷载摆动因素的影响下,导致砂浆干缩开裂,产生缝隙。

2.4外墙施工中留下的各种孔洞处理不当

外墙施工中留下的模板穿墙螺干孔、悬挑脚手架预留槽钢洞等预留洞孔,特别是剪力墙中的孔洞(用于穿拉杆),在封墙时不密实,产生缝隙。

2.5外墙铝合金安装处理不当

在外墙铝合金安装过程中,由于窗框安装不牢固、组合窗中拼管连接不规范、在天盘处没有设置滴水槽、铝合金或塑刚窗框四周打胶塞缝不严、窗台处未做泛水和窗框四周粉刷咬窗框等原因,致使窗框周围塞缝不严、空鼓,造成渗漏。

3高层建筑外墙防渗漏施工技术

3.1框架结构墙体的施工

目前,框架结构外墙常见的渗漏部位为框架梁下与砌体交接处的开裂、渗漏;外墙找平层空鼓、开裂、渗漏;脚手眼渗漏以及阳台根部渗漏等,而其主要的防渗漏施工技术如下:

(1)在施工前,应严格控制好砌块的质量,按照《砌体工程施工质量验收规范》(GB50203-2002)规定,应选用抗压强度大于5 MPa、干燥收缩值不大于0.5 mm/m、出釜后须保证有28 d养护期的砌块;加气砼砌块施工时的含水率宜控制在小于15 %(对粉煤灰加气砼砌块宜小于20 %),以克服砌块自身收缩引起的裂缝。

(2)砌块进场时,应严格按照规范的要求进行堆放,并做好防雨措施;同时合理布设构造柱、梁、墙体拉结筋等构造措施。

(3)采用揉压法砌筑,即一铲灰、一块砖、一揉压的操作法砌筑,保证竖向头缝砂浆和水平灰缝砂浆的密实;施工前要严格按照施工规定将砖预先充分润湿。

(4)在砌筑过程中,不同干密度和强度等级的加气砼砌块不应混砌,其也不应与其他砌块混砌。

(5)施工中,框架结构墙体每日砌筑高度应控制在1.40 m以内,砌筑至梁底约200 mm左右处应静停7天,待砌体变形稳定后,再用同种材质的实心辅助小型砌块成60 °~75 °角挤紧顶牢;顶砖要按要求进行施工,必须充分紧实,勾缝密实。

(6)框架结构的柱边、梁底等交接部位,在施工时先要削除灰疙瘩,洗刷干净,随即用干硬1∶1水泥砂抹5 mm厚,浆填嵌密实,以避免交接处产生裂缝而形成渗漏。

(7)在不同材质交接处的抹灰前,为增加抹灰层的拉结力,应在交接处附加l层宽度为400 m的金属网;施工时,为使拉结效果达到最佳,应保持金属网与结构面保持3 mm~5 mm的距离。

(8)外墙部位最下一皮砖应满刷专用的面剂以确保不渗漏。

3.2外保温层的施工

(1)玻璃纤维网格布要选用质量好的,钢丝网应采用热镀锌的,布置时要充分的搭接长度,并做防腐处理。

(2)窗户周边及其角部集中部位应增设加强网,以分散其中应力。论文参考,外墙砖砌体。论文参考,外墙砖砌体。

(3)在结构变形缝处设置变形缝。

(4)保温抗裂保护层施工时,为保证抹灰与保温层的粘结强度,应选择优质的抗裂剂来配制抗裂砂浆。

(5)在保温层抹灰时,应分2次进行:第一次,应按楼层分段施工,其抹灰厚度控制在2 mm~4 mm,抹完一层待抗裂砂浆固化后,开始进行铺钉网施工,待钢丝网安装检验合格后,即可进行第二遍抗裂砂浆面灰施工;第二次的抹灰力度要大,以防止砂浆面层不出现裂缝,并增强与钢丝网的粘结力;两次抹灰总厚度应控制在5 mm~7 mm。论文参考,外墙砖砌体。

3.3外墙装饰面层的施工

(1)外墙抹灰前,应先做好基层处理,清除影响砂浆与墙面粘附力的松散物、浮尘和污物,并对墙面充分润湿,其含水率保持在10 %~15 %左右,以防止基层将抹灰层中的水分吸走而产生空鼓、开裂;有条件的可在抹灰前用水泥砂浆拉毛墙面,以加强结构层与砂浆的粘结效果;待稍干后检查墙面有无裂缝。抹灰完成后,应做好防雨防晒遮盖,应进行喷水养护。

(2)外墙装饰面砖镶贴前,应先清洗干净饰面块材,用水浸泡、晾干后再使用;应检查底灰空鼓裂缝,凡空鼓面积超过200 cm2,灰厚小于20 mm,收缩裂缝大于100 mm,深大于15 mm者均为渗漏隐患处,必须进行修补处理后,方可进行外墙饰面块料镶贴。

(3)在施工过程中,要注意确保粘结砂浆饱满度,块料四周留缝宜6 mm~10 mm,先用勾缝器将粘结砂浆勾严溜实,再掺用素水泥浆,从黏结砂浆的表面再勾一次缝,凹入度不宜太大,最好勾成圆弧形平缝;要严格控制勾缝深,以1.5 mm~2 mm为宜;勾缝完毕后要注意湿润养护,密缝擦缝不得遗漏;拆架前应全面仔细检查灰缝饱满度。

(4)在涂料饰面施工前,应选用与涂料相匹配的腻子和封底涂料(如弹性涂料);应严格控制墙基体的含水率,必须控制不大于8 %,并选择透气性好、性能指标合格的、与外保温系统配套的外墙专用腻子刮对基底找平封闭。

(5)涂料饰面施工时,为防止裂缝、提高砂浆密实度、增强抗渗能力,一般分3次分别抹压:一是底层,则待EPS板检查合格后,选用聚合物抹面砂浆薄抹,厚度控制在2 mm~3 mm,然后在翻包网格布及门窗口、大角等部位,将增强网格布压入砂浆中,以不露出为准;二是压网层,则先将大面积的网格布铺平,无皱褶,然后由中间向两边用高标号的水泥砂浆压抹,并注意养护;三是面层,则是在压网格布砂浆湿润状态下,再用砂浆压抹一次即可。

3.4外墙细部结构的施工

(1)窗台处,应做出2 cm的圆弧和2 cm的向外坡度,以确保窗边不积水。

(2)窗框周边应提位勾缝打胶,窗后塞口要塞紧密,窗顶作鹰嘴处理,滴水槽的宽度和深度均不应小于10 mm。室外窗台抹灰前充分润湿基层,并涂刷素浆结和层,厚薄均匀一致,抹灰挤压密实,下框企口嵌灰饱满密实。

(3)阳台面砖作45 °倒口后,用水泥砂浆(掺20 %益胶泥)做表面抹缝处理,并做到接缝平直、光滑,填嵌连续密实,宽度和深度应符合设计要求。

(4)在外墙底部应设置200 mm高的现浇混凝土导墙,按每层控制在同一标高,以增强墙脚的强度和外墙体的抗渗性,增加房屋的耐久性且施工便利。

(5)穿外墙管道周边的孔洞(含外墙脚手架连墙杆拆架后的孔洞),在抹完前一定要严格按照防水要求,选用干硬性的砂浆,分2~3次进行封堵,不能随便处理,封堵厚度宜大于5 cm;封堵结束后,沿管周打上耐侯胶,预埋套管必须做成内高外低,形成泛水,并用膨胀水泥堵实。(6)外墙铝合金窗框周围的窗洞,应采用发泡聚氨酯塞缝,并分2次封堵,以确保发泡聚氨酯填满窗框的凹槽;待外墙施工完后,沿外框在其交接处打满防水密封胶,以确保其密封效果。

(7)屋面施工时,女儿墙墙根位置处砼应比屋面砼多浇注10 mm~15 mm,保证屋面女儿墙墙根施工缝高于屋面板。论文参考,外墙砖砌体。

4结束语

综上所述,高层建筑外墙渗漏的原因很复杂,如墙体自身的裂缝、外墙面抹灰层的裂缝、填充墙砌体砖的裂缝、外墙施工中留下的各种孔洞处理不当、外墙铝合金安装处理不当等。建筑外墙一旦渗漏,不仅会影响建筑的使用功能和影响建筑物室内装修质量,且维修非常困难,既耗资也耗时。论文参考,外墙砖砌体。因此,我们应高度重视高层建筑外墙渗漏这一质量通病的防治,认真做好外墙的防水设计,并在施工过程中,狠抓施工质量管理,切实按规范规定要求精心施工,通过科学 、合理的施工工艺和有效的施工技术措施,并积极采用先进的新型材料,是可以有效控制高层建筑外墙渗漏问题的。

参考文献

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5杨煦、刘超杰、年明.高层建筑外墙渗漏的原因及解决的技术措施[J].辽宁建材,2006(1)

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