浅谈铝合金在挡风抑尘墙中的应用

李斌 卢佳

（中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 湖南长沙 410000）

浅谈铝合金在挡风抑尘墙中的应用

李斌 卢佳

（中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 湖南长沙 410000）

为满足环保方面的要求，挡风抑尘墙已广泛用于露天煤场，目前国内外挡风抑尘墙的结构95％以上采用钢桁架。露天煤场是一个酸性环境，腐蚀性强，采用钢材极易被腐蚀，建成后维护费用高，而铝合金具有比强度高、可模性好、防腐性能好，便于回收利用等优点。故拟将铝合金材料（型号6061-T6）在露天煤场挡风抑尘墙工程中作为支架结构进行推广使用，主要从铝合金支架结构（材料型号6061-T6）力学特性和耐久性方面与钢支架结构进行简要对比。

露天煤场；挡风抑尘墙；铝合金；钢支架

1 概述

随着我国经济和电力工业的快速发展，火力发电厂的机组容量越来越大，电厂煤场存煤也越来越多。同时随着国家对环境保护越来越重视，要求越来越高，煤场的煤尘污染也越来越引起人们的重视。为了防止煤场存煤的风力损失和扬尘对环境的污染，电厂煤场设置挡风抑尘墙的要求日益增加。

挡风抑尘墙支架是其重要的结构组成部分，它承担着将上部结构所承受的全部荷载和作用安全可靠地传递到地基，并保持结构整体稳定的作用。基于铝合金材料高强度、轻质、耐腐蚀性、耐久性高等优质特点，故拟将铝合金材料（型号6061-T6）在电厂挡风抑尘墙工程中作为支架结构进行推广使用。主要从铝合金支架结构（材料型号6061-T6）力学特性和耐久性等方面与钢支架结构进行对比。

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在建筑、航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的1/3，铝是面心立方结构，易于加工，可制成各种型材、板材。纯铝在空气中很容易发生钝化，表面形成一层致密的钝化膜，这层钝化膜非常致密而且自修复能力强，因此抗腐蚀性能强，但纯铝较软其强度稍低。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。铝合金分很多类型，通过添加金属元素和改变加工工艺可以增强物理性能，铝合金中的铝镁合金可达到高强度、耐酸碱性能；它是强度较高的压铸铝合金，含镁1.2％，强化效果最佳，抗腐蚀性能好。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，这样使得其“比强度”（强度与比重的比值σ/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料。

2 铝合金6061 -T6 的介绍

2.1 铝合金6061-T6的基本特点

铝合金6061-T6是6061铝合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品，其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比，但其镁（0.8～1.2％）、硅（0.4～0.8％）合金特性多，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。

2.2 铝合金6061-T6的典型用途

铝合金6061-T6被广泛应用于建筑、装饰、包装、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。

（1）建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够的强度、优良的工艺性能和焊接性能，主要广泛用于建筑物构架、门窗、吊顶、装饰面等。如各种建筑门窗、幕墙用铝型材、铝幕墙板、压型板、花纹板、彩色涂层铝板等。

（2）航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱，以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。

（3）交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料，车门窗、货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。

3 铝合金6061 -T6 和Q235 钢力学性能比较

表1

从表1可以看出，铝合金6061-T6的设计强度和Q235钢材所差无几，且其密度仅为钢材的1/3，能够有效的减轻结构自重，对结构基础都非常有利。

4 铝合金6061 -T6 和Q235 钢结构耐久性比较

虽然露天煤场处于弱酸性大气环境中，铝在大气中易发生钝化，表面形成致密的钝化膜且其自修复能力强，因此抗腐蚀性能强，耐久性高，在其使用寿命期间无需特殊处理。而钢结构可能在其寿命要进行现场喷锌处理一次，无疑会增加一部分维护成本。并且铝合金材料的残值高，在其服役结束后仍能以较高的价格回收。

5 结论

综上，铝合金材料强度高、防腐耐久性强，其寿命较钢结构大大延长，使用期间无需特殊维护处理；虽然材料单价较钢材贵一些，但其密度轻、仅为钢材的1/3。先期投入可能较钢结构稍贵一些，但使用期间无需维护，不会增加额外成本，且其回收价格高。从长远看用铝合金材料作为挡风抑尘墙支架结构不失为一种理想的选择。

在经济上的比较，会进一步以实际工程进行研究比较。

[1]李志强.铝合金的特点及其在建筑结构中的应用.工业建筑，2007.

[2]《铝合金结构设计规范》（GB50429-2007）.

TM621.9

A

1004-7344（2016）36-0226-01

2016－11－24

李斌（1987－），男，助理工程师，本科，主要从事结构设计工作。卢佳（1982－），工程师，主要从事结构设计工作。