铝合金外窗三项物理性能质量问题_铝合金_中国百科网
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铝合金外窗三项物理性能质量问题
    1、前言
门窗是建筑物不可缺少的重要组成部分，在建筑物上不仅承受来自环境方面的影响，如风力的压力和雨雪侵袭，同时也要承受使用中开关和自重的重力。其中风力是使门窗的杆件（横杆、竖挺、窗棂）和框、扇产生弯曲变形的主要原因。铝合金外窗三项物理性能，即抗风压性能、空气渗透性能、雨水渗漏性能逐渐成为建筑工程质量控制的重点之一。门窗是否安全、主要看它承受风力的能力，通常以单位面积上承受的气体压力值（单位为Pa）来衡量。在实际应用和检测中，铝合金外窗质量达不到国家有关标准要求，这些质量问题将直接影响铝合金外窗进一步发展。
2、铝合金外窗质量检查控制要点
2.1铝型材的强度
铝型材的强度与硬度具有一定的数量关系，检查中，为了具有可操作性，只要求做铝型材的硬度测试，即用便携式硬度计或台式硬度计进行硬度测试，测试时必须按规定操作进行。要求维氏硬度HV≥58。
2.2受力构件铝合金型材的壁厚
铝合金门窗的受力构件包括门窗边框、上下滑道、窗扇料及立梃和横挺等。这些受力构件最小壁厚的实际测量尺寸应不小于1.2mm。检测方法用游标卡尺对受检外窗的型材进行现场检测。
2.3构件连接
铝合金外窗的构件连接是关系外窗的使用性能和牢固安全的大问题。构件连接必须牢固，有可靠的赐度，连接部分还应密封，防水，并且不得缺件少件。检查时应对照外窗连接节点图，检查连接件，如螺钉，加强板等是否齐全，并用手拉推外窗构件，包括框扇边框，检查是否有松动和扭曲现象。
2.4窗扇的启闭
铝合金外窗的启闭应该灵活，它是关系铝合金外窗推拉开闭是否好用的重要项目。是由外窗的结构，密封件，滑轮质量和安装是否正确决定的。因此，测定窗扇的启闭力也是检查门窗质量的一个重要的指标。检测时按外窗使用状态安装在试验装置上，呈关闭状态，用量程为150N的弹簧秤色于推拉外窗动扇边梃的蹭部位，沿与边梃垂直的方向施力，使之启动，关闭，读取扇运动时的力值。
2.5附件的安装
附件安装头等到铝合金外窗抗风压性能，空气渗透性能，雨水渗漏性能的高低。对附件安装的要求应是数量齐全，位置正确，安装牢固。检查时，先察看窗锁，执手，滑轮，密封胶条，毛条，密封块，密封胶和防掉扇附件等是否齐全。安装位置是否正确、安装是否牢固、有无脱落及松动现象、强度要好，起到各自的作用，启闭时应灵活，封锁噪音。
2.6附件的质量
玻璃、五金件、橡胶件、塑料件、密封胶等配件应符合相应等级的质量标准。金属附件除不锈钢件外，应经防腐处理。检查时，观察附件外表应无飞边、毛刺。金属镀层应完整、光亮，无脱落和腐蚀现象。胶条应柔软，有弹性，无老化和龟裂。毛条应用硅化或多束的，毛应密实整齐等。检查出厂合格证和附件入厂检验记录。
2.7相邻两构件装配问题
控制铝合金外窗相邻两构件的装配间隙是保证铝合金外窗装配美观，保证空气渗透性能和雨水渗漏性能的基础之一。检测方法是：用塞尺测量试件室内面及室外面两枝构件连接处缝隙的宽度，取其最大值。
2.8搭接宽度偏差
控制铝合金外窗的框和扇的搭接宽度是保证铝合金外窗不透风漏雨的基础。检测时，将试件立放，将窗扇关闭，在扇的高和宽的中心处，用铅笔在推拉窗扇的边框上或平开窗的框上画出搭接处的标记，再把扇取下或打开，用深度尺测量搭接值，并与设计搭接尺寸相比较，求出偏差值。
3、铝合金外窗质量问题产生的现象、原因及预防措施
3.1型材强度不够，易变型，抗风压等级不合格
3.1.1产生现象
在变型检测和反复受压检测中发生功能障碍，开关不顺畅，残余变型量偏大，在安全检测中，最大风压达不到设计要求的抗风压等级。
3.1.2产生原因
铝合金型材选择不当，断而小，壁厚达不到要求：塑钢窗空腔内钢衬厚度达不到要求，钢衬与型材内腔未能紧密配合，组合截面不能同时受力。
3.1.3预防措施
在材料选择前，要根据外窗结构规格进行荷载计算，尽量选用标准型材，根据型材的截面特性确定型材的壁厚，铝合金型材的壁厚以进场材料实测数据为准，不能只看标称壁厚，受力构件实测壁厚不应低于1.2mm。
3.2平开窗窗锁质量差，安装不牢固，产生功能障碍，抗风压等级不合格。
3.2.1产生现象
平开窗在抗风压检测的负压状态，窗锁在较大风压下变型脱开，有的甚至在试加压阶段就脱开，令试验中断；安装窗锁的螺栓在较大风压下脱落，丧失功能，抗风压等级不合格。
3.2.2产生原因
窗锁锁钩片较薄，在负压状态，平开窗窗页所受风太全部集中在窗锁锁钩上，锁钩强度不够百发生变型脱开；安装窗锁的螺栓抗拉承载能力不足。
3.2.3预防措施
选用优质窗锁，锁钩片壁厚保证2.0mm―2.5mm，平开窗窗锁须承受较大抗拉应力，其安装宜使用抗拉承载力较强的铆钉联接。
3.3铝合金推拉窗细部构造毛病多，加工精度差，遗留渗气通道，抗空气渗透性能不合格。
3.3.1产生现象
铝合金推拉窗窗页与窗框之间存在较多空气渗透通道，空气总渗透量较大，空气渗透性能不合格。
3.3.2产生原因
铝合金窗窗页左右顶角的限位器偏小或安装不到位，未能将上轨窨有效封闭；上轨中间分隔带空间未作处理，成为空气渗透通道。
3.3.3预防措施
铝合金窗窗页上的限位器除了防止窗页出轨外，不影响到其空气渗透性能，限位器的宽度和窗页的宽度一致，安装高度距上轨顶部2mm―3mm；上轨中间分隔带在两扇窗页交接部位一小段（3cm―4cm）用橡胶块或防水官封胶封闭，阻断空气通道。
3.4铝合金窗页、窗框接缝和组合窗连接点缝隙未妥善处理
遗留渗气、渗水通道，推拉窗下轨未正确留置泄水孔，导致空气渗透性能和雨水渗漏性能不合格。
3.4.1产生现象
铝合金窗页、窗框四角接缝及组合窗连接缝隙漏水；雨水从泄水孔处飞溅出窗试件界面；推拉窗排水慢，下轨处积水较多。
3.4.2产生原因
铝合金窗页、窗框四角制作精度较差，接缝未用防水密封胶封闭，组合窗拼接点处缝隙未用防水密封胶封闭处理；泄水孔处窗面毛刷长局部松动脱落或短头不到位，导致雨水飞溅；下轨未作泄水孔或泄水孔偏小，排水不畅。
3.4.3预防措施
铝合金窗窗页、窗框四角接缝以及组合窗接点处先填以防水密封待外窗全部组合完成后，所有拼装接缝外口再度灌以防水密封胶封闭；毛刷条作用是填充窗页和窗框之间的空隙，防止空气渗透及阻止雨水飞溅，所以要选取优质毛刷条，而且安装要牢固到位；推拉窗下轨排水孔尺寸宜为4mm×40mm，紧靠两边窗框。
铝合金外窗以其轻质高强，装饰效果丰富，施工方法简便等优点在建筑工程外窗中有一席之地。铝合金外窗在三项物理性能表现出来的问题，主要是型材选用不当、强度不够、五金配件质量差、细部构造毛病多、加工制作精度差等原因造成，产生这些质量问题有时是单一原因引起的，有时是多方面原因引起，所以采取的措施不是单一的，是综合措施的结果。应在材料、设计、施工、使用维护等方面采取综合措施加以治理，把铝合金外窗三项物理性能引起的质量问题消来在萌芽状态，促进铝合金外窗向着健康的方向发展。
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3秒自动关闭窗口日，世界上第一次建成的里程最长、运营速度最高的高速铁路--武广高铁正式投入运营．请回答下列问题：（1）列车的车身材料采用轻但坚固的铝合金材料．物质的物理属性有很多，如密度、磁性、导电性、导热性、硬度等．上述属性中，“轻”反映了铝合金材料的密度物理属性，“坚固”反映了铝合金材料的硬度物理属性．（2）小胡坐高铁从株洲到长沙的平均速度是252km/h，合70m/s，所用时间为12min，则株洲站距离长沙站50.4km．（3）武广高铁全程采用全封闭管理，列车高速运行过程中车身周围的气压小于离车身较远处的气压（填“大于”、“小于”或“等于”）．在飞速行驶的列车中，一名静坐在座位上的乘客，以车厢为参照物，他是静止的．【考点】；；．【专题】应用题．【分析】（1）根据我们对于物理性质的了解来作答，从“轻”“坚固”等关键词上入手；（2）km/h和m/s的进率是3.6，km/h换算m/s除以3.6就行；根据s=vt得出株洲站距离长沙站的路程；（3）在流体中，流速越大的位置压强越小，据此知识分析；解决此题要知道判断一个物体是运动的还是静止的，要看这个物体与所选参照物之间是否有位置变化；若位置有变化，则物体相对于参照物是运动的；若位置没有变化，则物体相对于参照物是静止的．【解答】解：（1）“轻”是说物体的质量小，在体积一定时，质量小，密度小；“坚固”是说物体不易发生形变，指的是硬度大；（2）小胡坐高铁从株洲到长沙的平均速度是252km/h=m/s=70m/s；株洲站距离长沙站s=vt=70m/s×12×60s=5km；（3）列车高速运行过程中车身周围的空气随之高速运动，空气流速大，压强小，小于大气压强；乘客相对与车厢位置没有发生变化；所以他是静止的．故答案为：（1）密度，硬度&（2）70，50.4；（3）小于，静止．【点评】此题考查的知识点比较多，是一道学科综合题；本题的难点是3小题，解答这问要从流体压强与流速的关系以及参照物的选择上着手．声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。答题：　难度：0.62真题：2组卷：0
解析质量好中差物理所非晶合金韧脆转变机理研究取得进展----中国科学院
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物理所非晶合金韧脆转变机理研究取得进展
文章来源：物理研究所
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关于合金材料的本征韧脆特性机理，究竟主要是原子尺寸因素，还是电子结构因素，长期以来有争论。为什么有些合金晶体结构相同且晶格常数相近，而在相同温度条件下韧性差别很大？显然不能仅用晶格类型和滑移系的多少来解释，而必须考虑原子间的结合性质。对于NiAl和TiAl等高温合金材料，这一争论更为突出。由于很难在保持单相均匀结构的前提下通过成分微调来改变其韧脆特性，使得合金韧脆特性的本源问题一直没有明确的结论。有趣的是，非晶合金（又称金属玻璃）可以通过成分微调在不改变其无序结构特性的前提下显著改变其韧性大小，这为通过观察金属玻璃成分微调而导致的韧脆转变来认识合金中韧脆特性的本源问题提供了理想的模型材料。
与高温合金类似，金属玻璃的中心问题不是强度而是韧性，破坏往往是断裂。从微观结构上讲，金属玻璃不像晶态合金，后者的宏观力学性能主要取决于微观尺度上的缺陷结构如位错形核及运动造成裂尖钝化，已有完整的结构（如位错）理论来描述这种结构与性能的关系。对非晶合金来说，这种关系还远远没有建立起来，断裂能在裂尖过程区的耗散机理及裂尖钝化机制还不清楚。金属玻璃没有这种微观尺度上结构特征，能不能像经典断裂理论格林菲斯（Griffith）理论那样把金属玻璃的结合性质（bonding）与其断裂能大小联系起来，是非晶领域关键的科学问题之一。对于金属玻璃这种准脆性材料来说，断裂能的耗散主要还是通过裂尖断裂过程区中键在应力的作用下的撕开或滑动实现的，键在切应力作用下的滑动是塑性功产生的主要途径。正如电子轨道杂化对称性决定晶格类型一样，这种对称性也将决定键的柔顺性，后者可能是通往认识非晶合金中本征韧性/脆性起源问题的桥梁。实现金属玻璃的结合性质的表征和调控，也是金属玻璃材料和凝聚态物理领域目前所关注的中心问题之一。
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室极端条件物理室汪卫华研究组的郗学奎博士和博士生袁晨晨等人，在研究金属玻璃合金微合金化导致的韧脆转变【J App Phys 109, 11)】以及原子尺度结构和成键特性【J Phys Cond Matt 23, 10）】工作的基础上，与中科院化学研究所分析测试中心核磁组向俊峰博士合作，利用固体核磁共振方法从电子结构和原子排列层面考察了微合金化导致的这类合金韧脆转变的机理。
该项研究认为，金属玻璃中结合键的柔顺性可能对这种撕裂和滑动具有决定性作用。该项研究假设无方向s性轨道电子参与成键成分越多，键柔顺性就越强，键在剪切作用下越容易滑动，在拉应力作用下就容易伸长而不易导致断裂，从而裂尖塑性就越大也就会耗散更多的能量。该假设的依据是：TiAl等化合物以及金属玻璃的密度泛函计算结果均表明过渡金属（TM）-Al p-d轨道杂化以及费米能级处的d电子会导致费米能级处的Al 3s电子被散射，s电子会移动结合能，接近基态原子能级位置，形成局域化。费米能级附近s态密度减小程度与这种杂化程度有关。27Al NMR金属位移作为原子局域探针主要反映了费米能级附近Al 3s电子态密度的大小。随后的27Al固体NMR实验结果支持这一假设，发现断裂能大小与费米能级附近s分波态密度有着密切的联系，s分波态密度愈高，韧性愈好，从NMR角度证明了这类材料内部原子成键特性对裂尖塑性功大小起着决定性作用。
该项研究结果支持这类材料的本征韧脆性质是由电子结构因素决定的这一结论。这项研究首次成功地观察到了金属玻璃合金中费米能级附近Al 3s电子态密度的大小随合金化调制而起伏，论证了这一起伏取决于p-d杂化程度并与金属玻璃断裂能变化有密切的关系。该工作有助于加深认识合金的本征增韧机理。相关研究结果发表近期的Phys Rev Lett 107, 11)上。
相关工作得到了国家自然科学基金，中科院“百人计划”和科技部973项目的支持。中国人民大学物理系于伟强教授和马龙同学在核磁实验上对本研究亦有帮助。
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