一个旅行车自行车的铝制框架可以使用多少年？

铝制框架在旅行自行车中可以使用多长时间？

[清除了其他问题，以便清楚。]

背景

到目前为止，出于多种原因，我更喜欢铝而不是钢，但是如果钢的使用寿命明显更长，那么在我的下一辆旅行自行车上，我会选择钢。

我的Cannondale Badboy 2004在alu框架上有裂缝。我对此感到惊讶，我以为我的自行车可以轻松使用20多年。他们说，这是一个高质量，坚固的框架，但是经过10年的铝制框架可能会变得很累。特别是如果我在冬季和夏季都使用我的自行车，因为热量变化会更快磨损。他们说可以焊接，与新框架相比，成本要低得多（如果有的话），但是我应该为其他裂纹的出现做好准备。该车间与一名专门从事自行车车架焊接和维修的焊工签约。

我还找到了有关该主题的科学研究文章。如果有人可以使用ScienceDirect（Cicero等人（2011年：分析铝合金自行车车架的开裂原因）），那么我会对这些结论感兴趣。

我对旅行自行车感兴趣，而不对公路自行车，城市自行车等感兴趣。

如果需要，我很乐意更新/澄清我的问题，发表评论。

我研究过的主题：

2. 铝框维修
3. 哪种车架更适合旅行自行车，钢或铝制？
4. 可以修复铝制框架上的凹痕吗？
5. 铝框和碳框之间的优缺点是什么？
6. 扭矩与钢/铝有关吗？在哪里可以找到扭矩规格？
7. 非钢架和长寿
8. http://forums.mtbr.com/frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
9. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame

后轴附近的铝制框架破裂（自行车倒置）：

有很多问题，所以我将解决标题中的一个问题。

当前的铝合金车架能将旅行自行车使用多少年？

要看：

• 不知道什么是铝框
  结构比材料更大的因素
• 不知道用途
  用途比材料重要
• 不知道如何保养自行车
  保养/维护比材料重要

铝十年来没有变

我们所知道的是您使用的最后一辆铝制，高品质，坚固的车架使用寿命约10年

最好的猜测是您的下一个铝质，高质量，坚固的框架也将持续10年。
真的，这是最好的猜测

这与目前这双运动鞋能持续多久一样模糊不清？
关于我的下一双运动鞋可持续使用多长时间的最佳猜测是我的最后一双运动鞋可持续使用多长时间。

铝疲劳和钢不疲劳。如评论中所述，钢材确实会疲劳-并非总是如此。如果所施加的应力低于材料强度的10％，则低碳钢通常不会允许疲劳裂纹扩展。材料，例如铝合金，没有任何这样的疲劳极限。如果施加周期性载荷，铝合金将始终疲劳。对于相同的强度，钢自行车通常会比铝重。但是您会得到一辆自行车，它不容易疲劳。使用钢，您还会得到一辆自行车，它会发出叮叮当响的痕迹，并且不会损害铝的结构强度。这并不完全相同，但是在分子水平上它们是相关的。框架材料

找到一个带引号的号码。仅仅因为它在Internet上不能正确使用，但这是5-10年的报价。
自行车车架：铝制。钢

铝制车架的疲劳寿命是制造自行车车架的所有材料中最短的。典型的铝制框架的预期寿命为5至10年。钢的疲劳寿命更长，但是材料需要更多的维护。为防止生锈，必须定期清洁和抛光钢框架，并在框架内部定期涂上防锈剂。

如果您因为打折而将钢打折，那么您就不能正确地照顾自行车。正确保养和存放的钢制自行车不应生锈。并且可以肯定，它不会在您的生活中生锈。您说您父亲时代的自行车使用了40至50年-可以肯定，它们是钢制自行车。

如果您希望不疲劳和不生锈，请购买钛。

我对此主题进行了更多研究。

简短的答案是，铝制框架可以使用几年到50年/寿命。

长答案是：

• 主要因素是疲劳（不算事故）：“材料（金属）在反复循环载荷下承受的应力比静态试验中的拉伸强度小得多的趋势。”
• 铝结构寿命终止的迹象是疲劳裂纹，当第一个裂纹出现时，可能还会出现更多裂纹。焊接可以获得几年的经验，但是可能会在其他地方失效。需要定期检查以避免完全失败。

铝框疲劳的主要因素：

1. 设计，制造，焊接，材料：决定90％的自行车拥有者的因素，因为他们使用自行车的程度不至于使自行车疲劳。在这个论坛上，我们可能处于其他10％的位置。
2. 环境条件：盐水，潮湿，温度变化大增加。
3. 使用（较重的重量，地形）：较重的骑手会更加疲​​劳，并且随着时间的推移而更多地使用会大大增加失败的机会。对于沉重的用户而言，他们无论如何都要购买优质的车架并保养自行车，这可能是限制因素。算上一个人每年可以巡视多少公里，这将车架寿命限制在5-10年或最大〜200 000公里。

延长铝框寿命的建议：

• 在相同条件下，高质量的设计-制造-焊接可以显着延长使用寿命，并在良好的框架上花钱。
• 保护免受环境影响，冬天不要离开室外，不使用时避免受潮。
• 减轻重量。

对我来说，一个实际的后果是，二手铝制框架车有风险，需要仔细检查框架是否有标志，并告知该自行车使用了多少，如何保管。

一些更有趣的资源：

1. 使用多轴标准对焊接自行车车架进行疲劳设计（Procedia Engineering，2012年）
2. 铝的制造和疲劳失效（专业造船厂，2012年6月）
3. 铝单晶疲劳裂纹的形成（金属学报，1961）
4. 铝构件和结构的疲劳设计（精装，1996年）
5. 运动材料：自行车车架（材料大全：科学技术，2001年）
6. 自行车车架几何形状的参数有限元分析（Procedia Engineering，20114）
7. 什么是疲劳失效，如何避免？

关于铝框架的关键因素是，几乎所有对建筑材料都有好处的铝合金都必须经过“加工硬化”。

这意味着，由于铝在应力释放循环中“循环”，铝会变得越来越脆。钢没有表现出同样程度的这种特性。

例子：几年前，我在露营。当我组装帐篷时，其中一个多段铝杆的末端开了一个裂缝，下一根杆“插入”了。四处走动，我把帐篷组装好了，但是第二天晚上又有几根电线杆出现了类似的裂缝，旅行结束时，我需要更换整个帐篷。第二年，小组中的另一个露营者也遇到了同样的问题。

造成这些裂缝的原因不是极端的压力，而仅仅是将帐篷搭起并放下50-60次的“循环”。铝制自行车车架由更好的合金制成，而且结构更坚固，但相同的机制仍在起作用，即使使用不受任何极端应力作用的车架，其脆性也会越来越大。

几年前，我曾与一位在cannondale担任自行车设计师的人一起工作。他告诉我，这些镜架被设计为在出现故障之前可以循环加载1,000,000次。因此，这意味着在故障发生之前，框架可以承受一百万次的全部设计应力。

同样，焊接破裂的框架也是一个非常糟糕的主意。铝经过热处理。焊接会消除热处理并严重降低材料的强度。对于7005铝而言，这意味着从41,000psi的张力升至28,000psi。强度降低约30％。

这辆自行车的车架是Cannondale的“ Optimo”合金。这往往更轻，更硬，从而提供了更薄，更柔顺的框架。我听说很多人都患有Optimo骨折，因为如此轻巧的骑行，他们愿意再来一次。...例如，我没有看到任何Furio车架开裂...其坚固而笨重的6061-T6管没有不是制造赛车，而是坚固耐用的车架。这些只是我考虑的2c ...

拥有6061 alu车架（marin larkspur混合动力自行车）并享有终身保修，并且由于试管由于疲劳失效而折断了一半，因此获得了不少于三个的保修更换车架（每次行驶约15k公路英里后）。强烈建议您不要尝试在铝制框架上进行维修。如果框架的一部分使用寿命已到，则框架的其余部分也将终止。有一个原因是，在固定的飞行小时数之后，飞机的每个关键铝部件都会被更换，而不管它是否显示出任何磨损的迹象，并且原因是疲劳。