SZERKEZETGYÁRTÁS KÜLÖNLEGES...

ALUMÍNIUM SZERKEZETEK TERVEZÉSE

2. AZ ALUMÍNIUM SZERKEZETGYÁRTÁS

KÜLÖNLEGES VONATKOZÁSAI

SZAKMÉRNÖKI KURZUSBME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék

Tartószerkezet-rekonstru

kciós Szakmérnöki Képzés

AZ ALUMÍNIUM TULAJDONSÁGAI

Hegesztés hatására kilágyulás

Viszonylag magas szilárdság

Kontakt korrózióKorrózió állóság

Kis rugalmassági modulusAlakíthatóság

Magas árKis térfogatsúly

HátrányokElőnyök

BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



ALUMÍNIUM RUDAK SAJTOLÁSA




Az alumínium kristály szerkezete




ALUMÍNIUM SAJTOLÓ PRÉS ELRENDEZÉSE




SAJTOLHATÓSÁG




SAJTOLTSZELVÉNYEK I




SAJTOLT SZELVÉNYEK IV




SAJTOLTSZELVÉNYEK II




SAJTOLT SZELVÉNYEK III




SAJTOLT SZELVÉNYEKBŐL

ÖSSZETETT SZERKEZETEK




BORDÁS FÜGGÖNYFAL




KOCSISZEKRÉNYSAJTOLT

PROFILOKBÓL




HELIKOPTER PÉATFORM PROFILBÓL




KORRÓZIÓS TULAJDONSÁGOK

• Az alumínium anyag (és ötvözetei) felületén oxidréteg képződik. Ez a réteg kemény és összefüggő felületet képez. Ez a réteg megvédi az anyagot a további oxidációtól.

• Az ötvöző anyagtól függően az anyag korrózióval szembeni ellenállása csökkenhet. Kifejezetten kedvezőtlen a réz (Cu) tartalom, illetve a vas (Fe) szennyezés.

• Jelentős mértékben függ az – esetleges – korróziós károsodás a környezeti hatásoktól, a levegő nedvességtartalmától, a szennyeződésektől stb.

• Az alumínium szerkezeti elemmel érintkezésbe kerülő egyéb anyagok (kapcsolódó fémek, építő anyagok, vegyszerek) hatása is eltérő lehet.

Megállapíthatjuk, hogy bár az alumínium szerkezetek korrózió ellenállása lényegesen kedvezőbb az acélénál, de minden körülmény között ellenálló alumínium szerkezetről nem beszélhetünk.




KORRÓZIÓS BESOROLÁSA szükséges korrózió védelem

Környezeti hatás

Vidéki Városi / ipari

Használ-hatósági besorolás

Anyag vastagság

Tiszta Mérsékelten szennyezett

Erősen szennyezett

Vízbe merülő

A Bármelyik 0 0 (Pr) 0 3 mm alatt 0 0 (Pr) Pr

B 3 mm felett 0 0 0 (Pr)

C Bármelyik 0 0* (Pr)* (Pr)* 0 védelem nem szükséges Pr védelem szükséges (Pr) a szükséges védelem a körülmények (pl . szennyezés) vizsgálatától függ * cinkes ötvözet esetén (7xxx sorozat) a varrat környezetét kell védeni




ÖTVÖZETEK KORRÓZIÓS BESOROLÁSA

Szabványos jel

Kémiai összetétel

Felhasználási terület

Korróziós ellenállás

EN AW-3004 AlMn2Mg1 Lemez, szalag A

EN AW-3103 AlMn1 Lemez, szalag, profil A

EN AW-5083 AlMg4,5Mn0,7 A EN AW-5754 AlMg3

Lemez, szalag, profil* A

EN AW-6060 AlMgSi Profil B

EN AW-6061 AlMg1SiCu Lemez, szalag, profil B

EN AW-6063 AlMg0.7Si Profil B

EN AW-7020 AlZn4,5Mg1 Lemez, szalag, profil C




AZ ALUMÍNIUM FELÜLETKEZELÉSE

Az alumínium (ötvözet) felületkezelésére – a legtöbb esetben – nem elsősorban a szerkezet károsodást is okozó korrózió megakadályozása céljából kerül sor, hanem – elsősorban – a megfelelő minőségű megjelenés biztosítása érdekében. Ilyen esetekben a festés, illetve az „eloxálás” alkalmazható.




CORROSION OF ALUMINIUM PLATE




CORROSION IN ALUMINIUM PLATE




ALUMÍNIUM ELEMEK FELÜLETKEZELÉSE

• Kedvező Környezeti feltételek és ötvözetválasztás esetén az alumínium szerkezet felületkezelésére nincsen szükség.

• Városi-, ipari környezetben (közepesen szennyezett levegő) a jó megjelenés érdekében a látható alumínium felületeket kezelni kell.

• Az alumínium speciális felületkezelési módja az eloxálás (direkt színezés).

• Az alumínium festése különleges felület előkészítést (tapadás javítást) igényel.

• Beégetett lakkozás.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék



DIREKTSZÍNEZETT ALUMÍNIUM HOMLOKZAT




VÉKONYFALÚ ALUMÍNIUM SZERKEZETEK

• Az alumínium korrózió állósága jó –ezért az acélnál vékonyabb falú elemek alkalmazhatók.

• Az alumínium rugalmassági modulusa 1/3-a az acélénak –ezért a vékony lemezek horpadási veszélye nagyobb.

• A vékony alumínium lemezeket merevítések, élekkel tagolt felületekkel kell kialakítani.

• Így azonos anyagmennyiségből sokkal merevebb szerkezetek alakíthatók ki.




MEREVÍTETT HULLÁMLEMEZ




MEREVÍTETT LEMEZSZERKEZETEK




KAISER KUPOLA HAWAI 1951




VÉKONY LEMEZ SZERKEZETEK I




IGEN VÉKONYFALÚ

HÉJSZERKEZETEKÍVES TETŐELEMEK




IPARI CSARNOK ALUMÍNIUM TETŐVEL




VÉKONY LEMEZ SZERKEZETEK II




SPORTCSARNOK AJKA




ALUMÍNIUM ANYAGOK HEGGESZTÉSE

• Az alumínium elem felületén oxidréteg van, ezért különleges módon (nagy hőmérsékleten) lehet csak hegeszteni.

• A hegesztés mindig védőgáz alatt történik, hogy az olvadék intenzív oxidációját (égését) megakadályozzuk.

• Az AWI hegesztés wolfram elektródával – egyenárammal történik.• Az AFI hegesztés alumínium anyagú „fogyó” elektródával, ma

váltóárammal történik.• A hegesztés hő-bevitele hatására a hideg alakítással, vagy

hőkezeléssel szilárdságnövelt anyag kilágyul, szilárdsága lecsökken.

• A hegesztés által érintett, így csökkent szilárdságú területet nevezzük hő-befolyásolt zónának.

• Különleges ötvözet típus az „önszilárduló” ötvözet. BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti T

anszék



Az alumínium ötvözetek hegeszthetősége

A különböző ötvöző fémek eltérően befolyásolják a hegeszthetőséget. Amennyiben a fő ötvöző:

• Mg az anyag jól hegeszthető,

• MgSi, ZnSi a hegeszthetőség közepesen nehéz,

• Mn nehezen hegeszthető az anyag.BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék



HŐBEFOLYÁSOLT ÖVEZET A VARRAT KÖRNYEZETÉBEN




FESZÜLTSÉGEK A HÖBEFOLYÁSOLT ÖVEZETBEN




tmax fo fu A ρ0,HAZ ρu,HAZ EN AW-

Álla-pot mm N/mm2 % - -

5083 O,F H22 10 110

200 270 280

12 6

1 0,68

1 0,96

6060 T6 15 140 170 8 0,43 0,59

6061 T6 20 240 260 8 0,48 0,67

6063 T6 25 160 195 8 0,41 0,56

6082 T6 15 260 310 10 0,48 0,60

7020 T6 40 275 350 10 0,75 0,80

HENGERELT TERMÉKEK HÖBEFOLYÁSOLT ZÓNÁJA




tmax fo fu A50 ρ0,HAZ ρu,HAZ EN AW-

Álla-pot mm N/mm2 % - -

3004 H 26 3 190 240 3 0,39 0,65

5005 O H 22 12 35

80 100 125

15 4

1 0,55

1 0,80

5754 O H 24 25 80

160 190 240

12 6

1 0,63

1 0,79

5083 O H 22 40 115

215 275 305

14 5

1 0,72

1 0,90

6061 T4 T6 12,5 110

240 205 290

12 6

0,86 0,48

0,73 0,60

6082 T4 T6 12,5 110

255 205 300

10 9

0,91 0,49

0,78 0,72

7020 T6 12,5 280 350 7 0,73 0,80




SZERKEZETGYÁRTÁS KÜLÖNLEGES...

Documents

Transcript of SZERKEZETGYÁRTÁS KÜLÖNLEGES...