幕墙材料简介PPT课件

1 幕墙材料特性介绍 龙骨材料及附件 2 一 铝型材 铝型材 就是铝棒通过热熔 挤压 从而得到不同截面形状的铝材料 铝型材的生产流程主要包括熔铸 挤压和上色三个过程 其中 上色主要包括 氧化 电泳涂装 氟碳喷涂 粉末喷涂 木纹转印等过程 一 按用途可以分为以下几类 1 门窗的建筑用门窗铝型材 分为门窗和幕墙二种 2 CPU散热器的专用散热器铝型材3 铝合金货架铝型材 他们的区别在于截面形状的不同 但都是通过热熔挤压生产出来的 4 工业铝型材 主要用于自动化机械设备 封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模 比如流水线输送带 提升机 点胶机 检测设备等等 电子机械行业和无尘室用得居多 二 按合金成分类 纯铝合金 1 系列 铝铜合金 2 系列 铝锰合金 3 系列 铝硅合金 4 系列 铝镁合金 5 系列 铝镁硅合金 6 系列 铝锌镁合金 7 系列 铝与其他元素合金 8 系列 其中6系的最为常见 不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的 除了常用的门窗铝型材如60系列 70系列 80系列 90系列 幕墙系列等建筑铝型材之外 工业铝型材没有明确的型号区分 大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的 三 按表面处理要求分类 1 阳极氧化铝材2 电泳涂装铝材3 粉末喷涂铝材4 木纹转印铝材5 刨光铝材 分为机械刨光与化学抛光二种 其中化学抛光成本最高 价格也最贵 3 铝型材生产流程一 熔铸是铝材生产的首道工序 主要过程为 1 配料 根据需要生产的具体合金牌号 计算出各种合金成分的添加量 合理搭配各种原材料 2 熔炼 将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化 并通过除气 除渣精炼手段将熔体内的杂渣 气体有效除去 3 铸造 熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下 通过深井铸造系统 冷却铸造成各种规格的圆铸棒 二 挤压 挤压是型材成形的手段 先根据型材产品断面设计 制造出模具 利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形 常用的牌号6063合金 在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程 以完成热处理强化 不同牌号的可热处理强化合金 其热处理制度不同 三 上色 此处先主要讲氧化的过程 氧化 挤压好的铝合金型材 其表面耐蚀性不强 须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性 耐磨性及外表的美观度 其主要过程为 1 表面预处理 用化学或物理的方法对型材表面进行清洗 裸露出纯净的基体 以利于获得完整 致密的人工氧化膜 还可以通过机械手段获得镜面或无光 亚光 表面 2 阳极氧化 经表面预处理的型材 在一定的工艺条件下 基体表面发生阳极氧化 生成一层致密 多孔 强吸附力的AL203膜层 3 封孔 将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭 使氧化膜防污染 抗蚀和耐磨性能增强 氧化膜是无色透明的 利用封孔前氧化膜的强吸附性 在膜孔内吸附沉积一些金属盐 可使型材外表显现本色 银白色 以外的许多颜色 如 黑色 古铜色 金黄色及不锈钢色等 4 建筑用铝材 由铝和铝合金材料制的建筑制品 通常是先加工成铸造品 锻造品以及箔 板 带 管 棒 型材等后 再经冷弯 锯切 钻孔 拼装 上色等工序而制成 性能 纯铝强度低 其用途受到限制 但加入少量的一种或几种合金元素 如镁 硅 锰 铜 锌 铁 铬 钛等 即可得到具有不同性能的铝合金 铝合金再经冷加工和热处理 进一步得到强化和硬化 其抗拉强度大大提高 铝的标准电位是 1 67伏 化学性质很活泼 易与空气中的氧作用而形成一层牢固致密的氧化膜 所以在普通的大气和清洁的水中 铝具有良好的耐腐蚀性 但与钢或其他金属材料接触时会产生电化腐蚀 在潮湿的环境中与混凝土 水泥砂浆 石灰等碱性材料接触时会产生腐蚀 与木材 土壤等接触时也会产生腐蚀 因此 需进行适当的防腐处理 生产方法 铝合金按其生产方式不同 分为铸造铝合金和变形铝合金两大类 建筑上一般采用变形铝合金 用以轧成板 箔 带材 挤压成棒 管或各种复杂形状的型材 变形铝合金按其性能 用途不同 分为防锈铝合金 硬铝 超硬铝和特殊铝等 建筑中一般采用工业纯铝 L1 L1 防锈铝合金 LF2 LF21等 及锻铝 LD2 等 特点和用途 铝和铝合金的最大特点 首先是其容重约为钢的1 3 而比强度 强度极限与比重的比值 则可达到或超过结构钢 其次 铝和铝合金易于加工成各种形状 能适应各种连接工艺 从而为建筑结构采用最经济合理的断面形式提供有利条件 所以 采用铝合金不仅可以大大减轻建筑物的重量 节省材料 而且还可减少构件的运输 安装工作量 加快施工进度 这对于地震区及交通不便的山区和边远地区 其经济效果更为显著 铝和铝合金色泽美观 耐腐蚀性好 对光和热的反射率高 吸声性能好 通过化学及电化学的方法可获得各种不同的颜色 所以铝材广泛用于工业与民用建筑 5 力学性能6063 T5 6063 T6 6063A T5 6063A T6 6061 T4 6061 T6型材的室温力学性能应符合表1规定 表1 6 表1的注意事项 注1 型材取样部位的实测壁厚小于1 2mm时 不测定伸长率 注2 淬火自然时效的型材温力学性能是常温时效1个月的数值 常温时效不足1个月进行拉伸试验时 试样应进行快速处理 其室温纵向力学性能符合表10的规定 注3 维氏硬度 韦氏硬度和拉伸试验只做1项 仲裁试验为拉伸试验 注4 表中拉伸试验要求是强制性的 在使用中如何选取 6063A与6063是两种不同铝合金牌号 两者化学成分接近 其中主要元素硅和镁 6063A均在6063成分内 但偏上限 且锰 锌等杂质元素范围 6063A比6063范围宽些 要求松些 特别是6063对铁元素是作为杂质控制为小于0 35 但6063A则作为合金元素控制 为0 15 0 35 故6063A力学性能大于6063 为要求力学性能高于6063时选用 如6063 T5抗拉强度为160MPa 而6063A T5为200MPa 6063 T6抗拉为205MPa 6063A T6为230MPa 但由于6063A杂质元素范围比6063宽 铁浓度也大于6063 故延伸率较差 相应指标为6063延伸率 8 6063A 5 所以有些铝材厂用6063A T5代替6063 T6 因为两者力学性能相近 但对于穿条隔热型材和后续需拉弯的型材要慎用 因6063A塑性相对差些 易造成隔热型材辊压时开裂 拉弯时弧度半径较小时也易拉断或开裂 7 二 钢型材 我们在做幕墙设计的时候 经常会遇到层高较大而铝型材无法满足强度要求的问题 或在实体墙部分考虑降低成本而不采用铝型材的问题 在这样的时候我们通常的解决办法就是采用钢型材 幕墙采用钢型材时要考虑到用普通碳素结构钢 理由是 经济 满足结构要求 普通碳素结构钢又称普通碳素钢 含碳量小于0 38 以小于0 25 最为常用 属于低碳钢 每个金属牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点 与优质碳素钢相比 对含碳量 性能范围以及磷 硫和其他残余元素含量的限制较宽 因此在价格上也较为低廉 我国和某些国家根据交货的保证条件 把普通碳素钢分为三类 甲类钢 A类钢 只保证力学性能 不保证化学成分 乙类钢 B类钢 只保证化学成分 不保证力学性能 特种钢 C类钢 既保证化学成分 又保证力学性能 特类钢常用于制造较重要的结构件 在中国国家标准GB700 88中此类钢按屈服点数值分为5个牌号 并按质量分为4个等级 其牌号由代表屈服点的字母Q 屈服点数值 质量等级符号 脱氧方法符号等4个部分按顺序组成 此类钢的应用范围非常广泛 其中大部分用作焊接 铆接或栓接的钢结构件 少数用于制作各种机器部件 强度较低的Q195 Q215钢用于制作低碳钢丝 钢丝网 屋面板 焊接钢管 地脚螺栓和铆钉等 Q235钢具有中等强度 并具有良好的塑性和韧性 而且易于成形和焊接 这种钢多用作钢筋和钢结构件 另外还用作铆钉 铁路道钉和各种机械零件 如螺栓 拉杆 连杆等 强度较高的Q255 Q275钢用于制作各种农业机械 也可用作钢筋和铁路鱼尾板以Q235B为例 Q 代表普通碳素结构钢235 代表屈服点数值为235MPaA B C D 代表质量等级F b z 代表脱氧方式 8 下面讲一下为什么在需要焊接的幕墙结构之上需要使用带B的碳素结构钢GB50018第3 0 1条指出 在现行国家标准 碳素结构钢 中提出 A级钢的含碳量可以不作交货条件 由于焊接结构对钢材含碳量要求严格 所以Q235A级钢不宜在焊接结构中使用 GB50017第3 3 3条指出 在焊接结构中 建筑钢的焊接性能主要取决于碳含量 碳的合适含量宜控制在0 12 0 2 之间 超出该范围的幅度愈多 焊接性能变差的程度愈大 因此 对焊接承重结构尚应具有碳含量的合格保证 近来 一些建设单位希望在焊接结构中用Q235 A代替Q235 B 这显然是不合适的 国家标准 碳素结构钢 GB T700及其第1号修改通知单 自1992年10月1日起实行 都明确规定A级钢的碳含量不作为交货条件 但应在熔炼分析中注明 从法规意义上讲 不作为交货条件就是不保证 即使在熔炼分析中的碳含量符合规定要求 亦只能被认为仅供参考 可能离散性较大 焊接质量就不稳定 也就是说若将Q235 A F钢用于重要的焊接结构上发生事故后 钢材生产厂在法律上是不负任何责任的 因为在交货单上明确规定碳含量是不作为交货条件的 现在世界各国钢材质量普遍提高 日本最近专门制定了建筑钢材的系列 SN钢 为了确保工程质量 促使提高钢材质量 防止建筑市场上以次充好的不正常现象 故建议对焊接结构一定要保证碳含量 即在主要焊接结构中不能使用Q235 A级钢 Q235A级钢在保证钢材力学性能符合GB T700规定情况下 碳 硅 锰含量不作为交货条件 各牌号A级钢的冷弯试验在需方有要求时才进行 Q235A级钢不进行夏比 V型缺口 冲击试验 因此 Q235A级钢不宜用于焊接结构 焊接结构采宜用Q235B级钢 9 三 不锈钢件 不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称 不锈钢是指耐大气 蒸汽和水等弱介质腐蚀的钢 而耐酸钢则是指耐酸 碱 盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢 不锈钢自本世纪初问世 到现在已有90多年的历史 不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就 不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础 不锈钢钢种很多 性能各异 它在发展过程中逐步形成了几大类 按组织结构分 分为马氏不锈钢 包括沉淀硬化不锈钢 铁素体不锈钢 奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类 按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类 分为铬不锈钢 铬镍不锈钢 铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢 高钼不锈钢 高纯不锈钢等 按钢的性能特点和用途分类 分为耐硝酸不锈钢 耐硫酸不锈钢 耐点蚀不锈钢 耐应力腐蚀不锈钢 高强不锈钢等 按钢的功能特点分类 分为低温不锈钢 无磁不锈钢 易切削不锈钢 超塑性不锈钢等 按金相组织分类为 铁素体 F 型不锈钢 马氏体 M 型不锈钢 奥氏体 A 型不锈钢 奥氏体 铁素体 A F 型双相不锈钢 奥氏体 马氏体 A M 型双相不锈钢和沉淀硬化 PH 型不锈钢 目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类 不锈钢一般用于防腐蚀性的环境 我国不锈钢牌号都是采用化学成分加数字的形式组成 但不容易记 所以通常我们叫法都是美国牌号和日本牌号 他们都是以数字加字母组成 例如我们熟知的304 316等 美国钢铁协会 AISI 不锈钢表示方法不锈钢牌号由3位数组成 第一位表示钢的类型 第二位 第三位表示钢的序号 2XX铬 锰 镍系列奥氏体钢3XX铬 镍系列奥氏体钢4XX高铬铁素体钢和马氏体钢5XX低铬马氏体钢6XX沉淀硬化钢 10 按成分可分为Cr系 400系列 Cr Ni系 300系列 Cr Mn Ni 200系列 及析出硬化系 600系列 200系列 铬 镍 锰奥氏体不锈钢300系列 铬 镍奥氏体不锈钢301 延展性好 用于成型产品 也可通过机械加工使其迅速硬化 焊接性好 抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢 302 耐腐蚀性同304 由于含碳相对要高因而强度更好 303 通过添加少量的硫 磷使其较304更易切削加工 304 即18 8不锈钢 GB牌号为0Cr18Ni9 309 较之304有更好的耐温性 316 继304之後 第二个得到最广泛应用的钢种 主要用于食品工业 制药行业和外科手术器材 添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构 由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作 船用钢 来使用 SS316则通常用于核燃料回收装置 18 10级不锈钢通常也符合这个应用级别 321 除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304 400系列 铁素体和马氏体不锈钢408 耐热性好 弱抗腐蚀性 11 的Cr 8 的Ni 409 最廉价的型号 英美 通常用作汽车排气管 属铁素体不锈钢 铬钢 410 马氏体 高强度铬钢 耐磨性好 抗腐蚀性较差 416 添加了硫改善了材料的加工性能 11 420 刃具级 马氏体钢 类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢 也用于外科手术刀具 可以做的非常光亮 430 铁素体不锈钢 装饰用 例如用于汽车饰品 良好的成型性 但耐温性和抗腐蚀性要差 440 高强度刃具钢 含碳稍高 经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度 硬度可以达到58HRC 属于最硬的不锈钢之列 最常见的应用例子就是 剃须刀片 常用型号有三种 440A 440B 440C 另外还有440F 易加工型 500系列 耐热铬合金钢 600系列 马氏体沉淀硬化不锈钢 630 最常用的沉淀硬化不锈钢型号 通常也叫17 4 17 Cr 4 Ni A2 70是奥氏体不锈钢螺栓的机械性能等级 不是不锈钢的牌号 A2 表示的是材料组别 即奥氏体钢第二组A2 一般是304一类材料 A4指316L A 表示奥氏体不锈钢 C 表示马氏体不锈钢 F 表示铁素体不锈钢 组别分为1 5 其每组的化学成分是不一样的 详见GB T3098 6 2000中的附录B 以A2 70来举例说明一下 A2 70表示 奥氏体钢 冷加工 最小抗拉强度为700MPa 它的抗拉强度 最小 是700MPa 70kg mm2 A2 50的含义类似 不过抗拉强度为500MPa 12 四 硅酮建筑密封胶 密封胶定义 一种引随密封面形状而变形 不易流淌 有一定粘结性的密封材料 是用来填充构形间隙 以起到密封作用的胶粘剂 具有防泄漏 防水 防振动及隔音 隔热等作用 硅酮密封胶 硅酮胶主要分为脱醋酸型 脱醇型 脱氨型 脱丙型 玻璃胶是硅酮胶俗称名称 因为用户购买硅酮密封胶主要使用于玻璃方面的粘接和密封 所以就俗称为玻璃胶 有机硅物质是有上千种产品 硅酮胶英文名字是SILICONE 硅酮胶只是有机硅部分产品 化学成分有聚二甲基硅氧烷 二氧化硅的聚合物都可以称硅酮 此类密封胶是一种类似软膏 一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料 是用于各种接缝或孔洞的密封 以阻止气体 液体 固体透过 防止结构材料在结构位移时被破坏 从而起到保温 隔声 防水 防尘 防气 防火 防腐蚀 减震和防止接缝聚积异物的功能 硅酮密封胶分为 硅酮结构密封胶和硅酮建筑密封胶硅酮结构密封胶1 首要用于玻璃幕墙的金属和玻璃间结构或非结构性粘合装配 2 它能将玻璃直接和金属构件表面连接构成单一装配组件 满足全隐或半隐框的幕墙设计要求 3 中空玻璃的结构性粘接密封 硅酮结构密封胶从产品包装上可分为两类 单组份和双组份 目前现场使用的多为单组份的 单组份的硅酮胶 其固化是靠接触空气中的水分而产生物理性质的改变 工厂化生产时多为双组份的 双组份则是指硅酮胶分成A B两组 任何一组单独存在都不能形成固化 但两组胶浆一旦混合就产生固化 因此适合工厂化的大量生产时使用 其价格也较单组份的便宜 硅酮结构密封胶 因其直接用于玻璃幕墙的金属和玻璃结构或非结构性粘合装配 故质量要求和