سبائك الألومنيوم للسفن
1289 الآراء 2024-04-25 08:21:20
سبائك الألومنيوم للسفن
تم استخدام سبائك الألومنيوم في صناعة بناء السفن منذ ما يقرب من مائة عام. مع التطور السريع لصناعات بناء السفن المحلية والأجنبية, تم إيلاء المزيد والمزيد من الاهتمام لوزن السفن الخفيف. بسبب انخفاض الكثافة, قوة عالية, صلابة عالية ومقاومة للتآكل من الألومنيوم, تصميم السفن السفن المبنية من الألمنيوم هي 15-20% أخف من السفن المبنية بالفولاذ أو المواد المركبة الأخرى. المتانة العالية, توفر مقاومة التآكل وقابلية اللحام لسبائك الألومنيوم خيارًا جيدًا لبناء السفن ذات متطلبات الوزن الصارمة. لأن تكلفة معالجة الألومنيوم أقل, يعد استخدام الألومنيوم لبناء السفن أكثر اقتصادا.
سبائك الألومنيوم للسفن
يمكن استخدام سبائك الألومنيوم كألواح, مقذوف ويلقي. إلى جانب الخصائص الفيزيائية المتميزة لسبائك الألومنيوم, يعد تصنيع السفن بسبائك الألومنيوم أمرًا اقتصاديًا للغاية.
من وجهة نظر مصممي السفن, يمكن للسفن المصنوعة من سبائك الألومنيوم تحقيق سرعات أعلى وعمر خدمة أطول. وقد أدت هذه المزايا من سبائك الألومنيوم إلى التطور السريع في تطبيق سبائك الألومنيوم. تهيمن مواد الألمنيوم على صناعة بناء السفن. يوفر سوق تطبيق واسع.
يمكن تقسيم سبائك الألومنيوم المستخدمة في السفن إلى سبائك الألومنيوم المشوهة وسبائك الألومنيوم المصبوبة
يتراوح تطبيق سبائك الألومنيوم المشوهة في بناء السفن في مختلف البلدان من البنية الفوقية للسفن السطحية الكبيرة, بناء آلاف الأطنان من سفن أبحاث المحيطات المصنوعة بالكامل من الألومنيوم, السفن التجارية العابرة للمحيطات وسفن الركاب, إلى القارب المحلق, الحوامات, عبارات الركاب, سفن الركاب كاتاماران, النقل تستخدم سبائك الألومنيوم المشوهة على نطاق واسع في العديد من سفن الركاب عالية السرعة والزوارق العسكرية السريعة مثل القوارب ومراكب الإنزال. يتم استخدام سبائك الألومنيوم المصبوبة بشكل أساسي في مكونات مثل المضخات, بيستونز, أجزاء تجهيز, وقذائف الألغام المطر.
مبادئ اختيار المواد ومزايا سبائك الألومنيوم للسفن
نسبة قوة أعلى ومعامل محدد
تعد قوة الخضوع ومعامل المرونة للمواد من أهم العوامل الأساسية لحساب قوة هياكل السفن وتحديد حجم الهيكل. نظرًا لأن معامل المرونة والكثافة لسبائك الألومنيوم المختلفة متماثلان تقريبًا, إن إضافة كمية صغيرة من عناصر صناعة السبائك أو تغيير حالة المعالجة الحرارية ليس له تأثير يذكر عليها, لذا فإن زيادة قوة الخضوع ضمن نطاق معين مفيد لتقليل وزن هيكل السفينة.
5083 الألومنيوم للهيكل العظمي للسفن
عمومًا, كثافة سبائك الألومنيوم حوالي 2.7 ~ 2.8 / سم 3, والمعامل المرن حوالي 70~73GPa. لكن, عادة ما يكون من الصعب على سبائك الألومنيوم عالية القوة أن تتمتع بمقاومة ممتازة للتآكل وقابلية اللحام في نفس الوقت. لذلك, يتم اختيار سبائك الألومنيوم ذات القوة المتوسطة والمقاومة للتآكل والتي يمكن لحامها بشكل عام لسبائك الألومنيوم على متن السفن. فضلاً عن ذلك, سبائك الألومنيوم المصبوبة لها أيضًا تطبيقات معينة في مجال بناء السفن. طلب.
أداء لحام ممتاز
للسفن, تتمتع وصلات اللحام بمزايا واضحة مقارنة بوصلات التثبيت, لذلك تم استخدام طرق اللحام على نطاق واسع في بناء السفن, استبدال الهياكل المثبتة بشكل أساسي.
حالياً, تُستخدم طرق اللحام بقوس الأرجون الأوتوماتيكية بشكل أساسي في بناء السفن المصنوعة من الألومنيوم. إن قابلية اللحام الجيدة لسبائك الألومنيوم تعني أن ميل سبائك الألومنيوم لتكوين شقوق أثناء اللحام يكون أقل, إنه, تتمتع سبائك الألومنيوم بمقاومة جيدة للتشقق أثناء اللحام, وأداء الوصلات الملحومة لا يتغير كثيراً بعد اللحام. لأن الخصائص المفقودة بسبب اللحام لا يمكن استعادتها عن طريق إعادة المعالجة الحرارية في ظل ظروف بناء السفن, وهذه إحدى الميزات المهمة التي تميز سبائك الألومنيوم المستخدمة في السفن عن سبائك الألومنيوم الهيكلية الأخرى.
قوة ما بعد اللحام لـ AL-Zn-Mg (7000 مسلسل) والمغنيسيوم سي (6000 سلسلة سبائك الألومنيوم) تم تقليله بشكل ملحوظ, ومقاومة التآكل بعد اللحام لسبائك سلسلة AL-Zn-Mg ضعيفة أيضًا. لذلك, يتم استخدام هاتين السبائك من سلسلتين حيث توجد قيود معينة عند لحام المواد البحرية. AL-Mg (5000 مسلسل) السبائك ليس لديها هذا العيب.
تُستخدم سبائك سلسلة AL-Zn-Mg بشكل أساسي للمكونات التي يمكن معالجتها بالحرارة بعد اللحام (مثل قذائف الطوربيد), وسبائك سلسلة AL-Mg-Si تستخدم بشكل رئيسي كملامح.
مقاومة ممتازة للتآكل
تُستخدم هياكل السفن في الغالب في وسائط مياه البحر القاسية والبيئات البحرية. لذلك, يعد ما إذا كانت سبائك الألومنيوم مقاومة للتآكل أحد المؤشرات الرئيسية التي تحدد ما إذا كان يمكن استخدامها كسبائك الألومنيوم البحرية.
سبائك الألومنيوم للسفن
ركائز سبائك الألومنيوم البحرية والمفاصل الملحومة مطلوبة عمومًا بحيث لا تتعرض للتآكل الناتج عن الإجهاد, التآكل المتقطع واتجاهات التآكل الحبيبي في مياه البحر والبيئات البحرية; تآكل الاتصال, وينبغي تجنب تآكل الشقوق وتآكل الالتصاق البحري قدر الإمكان; يسمح بالتآكل والبقع الصغيرة. تآكل.
خصائص تشكيل باردة وساخنة جيدة
أثناء عملية البناء, يجب أن تخضع السفن للمعالجة الباردة (مثل هدب, الشباك, لفة الانحناء, ختم, إلخ.) والمعالجة الساخنة (مثل الانحناء الساخن, تصحيح النار, إلخ.). لذلك, من الضروري أن تكون سبائك الألومنيوم البحرية سهلة المعالجة والتشكيل, عدم ظهور عيوب مثل الشقوق أثناء المعالجة, والاستمرار في تلبية متطلبات الأداء مثل القوة ومقاومة التآكل بعد المعالجة.
مزايا سبائك الألومنيوم في التطبيقات البحرية
تتميز سبائك الألومنيوم بخصائص الثقل النوعي الصغير ومعامل المرونة, المقاومة للتآكل, قابلية اللحام, معالجة سهلة, أداء غير مغناطيسي وجيد في درجات الحرارة المنخفضة. لها المزايا التالية عند استخدامها في السفن:
- (1) بسبب جاذبيتها النوعية الصغيرة, يمكن أن يقلل من وزن السفينة, تقليل قدرة المحرك الواحد, وزيادة السرعة; فإنه يمكن تقليل استهلاك الوقود وتوفير الوقود; يمكنه تحسين نسبة العرض إلى الارتفاع للسفينة, زيادة الاستقرار, وجعل السفينة سهلة المناورة; يمكنك أيضًا زيادة سعة الحمولة وتحقيق أرباح إضافية.
- (2) بسبب مقاومتها الجيدة للتآكل, يمكنه تقليل تكاليف الصيانة مثل التزييت وإطالة عمر الخدمة (عادة أكثر من 20 سنين).
- (3) أداء المعالجة والتشكيل جيد, ومن السهل تنفيذ أشكال مختلفة من المعالجة مثل القطع, ختم, الانحناء البارد, تشكيل وقطع, إلخ., ومناسب للبدن الانسيابي; يمكنها بثق مقاطع كبيرة واسعة الجدران ورقيقة, تقليل عدد اللحامات وترشيد هيكل الهيكل وخفة وزنه.
- (4) أداء اللحام جيد ويمكن لحامه بسهولة.
- (5) معامل المرونة صغير, القدرة على امتصاص ضغوط التأثير كبيرة, ولها أمان أكبر.
- (6) من السهل استرداد خردة الألومنيوم ويمكن إعادة تدويرها.
- (7) لا هشاشة درجات الحرارة المنخفضة, الأكثر ملاءمة للمعدات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
- (8) لأنه غير مغناطيسي, البوصلة لن تتأثر; يمكن للسفينة المصنوعة بالكامل من الألومنيوم تجنب هجمات الألغام وهي مناسبة للاستخدام كاسحة ألغام.
- (9) لا يوجد أي ضرر أو تشوه للحشرات بسبب التجفيف; فهو لا يحترق وهو أكثر أمانًا في حالة نشوب حريق.
أنواع, خصائص واستخدامات سبائك الألومنيوم البحرية
سبائك الألومنيوم للسفن (سبائك الألومنيوم البحرية) يمكن تقسيمها إلى سبائك الألومنيوم المشوهة وسبائك الألومنيوم المصبوبة وفقًا لعمليات التصنيع المختلفة. نظرًا لأن سبائك الألومنيوم البحرية لها متطلبات خاصة للقوة, المقاومة للتآكل, قابلية اللحام, إلخ., الألومنيوم والمغنيسيوم (5000 مسلسل) سبائك, الألومنيوم والمغنيسيوم والسيليكون (6000 مسلسل) سبائك والألومنيوم والزنك والمغنيسيوم (7000 مسلسل) سبائك.
بناء السفن الألومنيوم
فيما بينها, تعتبر سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في السفن. فيما يلي تقديم رئيسي لسبائك الألومنيوم المشوهة للسفن.
يمكن تقسيم سبائك الألومنيوم المستخدمة في السفن إلى سبائك الألومنيوم لهياكل الهيكل وسبائك الألومنيوم للتجهيز وفقًا لاستخداماتها.. سبائك الألومنيوم المستخدمة في هياكل هياكل السفن هي بشكل أساسي 5083 سبيكة, 5086 سبيكة و 5456 سبيكة.
منذ 6000 سوف تخضع السبائك المتسلسلة للتآكل الحبيبي في مياه البحر, يتم استخدامها بشكل رئيسي في البنية الفوقية للسفن. تستخدم تجهيزات سبائك الألومنيوم بشكل رئيسي في التشكيلات المبثوقة.
قوة وأداء العملية 7000 سلسلة السبائك بعد المعالجة الحرارية أفضل من تلك التي 5000 سبيكة سلسلة. لديها آفاق تطبيق واسعة في تصنيع السفن. يتم استخدامه بشكل رئيسي في الهياكل الفوقية للسفن, مثل الهياكل مقذوف, لوحات درع, إلخ. لكن, عيب 7000 السبائك هي أنها مقاومة للإجهاد ومقاومة التآكل ضعيفة, مما يحد من نطاق استخدام هذه السلسلة من السبائك.
| فئة | سبيكة | حِدّة | التركيب الكيميائي (سعادة القياسية) | سمات | طلب |
| للبدن | 5052 | ا H14 H34 |
ال：تبقى سي：.250.25 النحاس：.10.10 ملغ：2.2~2.8 Zn：.10.10 مليون：≤0.10 سجل تجاري：0.15～0.35 الحديد：.40.40 |
قوة متوسطة, مقاومة جيدة للتآكل والقابلية للتشكيل, قوة التعب العالية | البنية الفوقية, المكونات المساعدة, بدن القارب |
| 5083 | ا H32 |
ال：يبقى و：.40.40 مكعب：≤0.10 ملغ：4.0～4.9 زنك：.250.25 مينيسوتا：0.40～1.0 تي：.150.15 سجل تجاري：0.05～0.25 الحديد：0～0.400 |
سبائك الألومنيوم النموذجية للحام, مع أعلى قوة بين السبائك غير القابلة للمعالجة بالحرارة, قابلية اللحام جيدة, مقاومة التآكل وأداء درجات الحرارة المنخفضة | هيكل الهيكل الرئيسي | |
| 5086 | H32 H34 |
ال：يبقى و：.40.40 مكعب：≤0.10 ملغ：3.5～4.5 زنك：.250.25 مينيسوتا：0.20～0.7 تي：.150.15 سجل تجاري：0.05～0.25 الحديد：0～0.500 |
قابلية اللحام ومقاومة التآكل هي نفسها 5083, القوة أقل قليلاً, وتم تحسين البثق. | الهيكل الرئيسي للبدن (ملامح مقذوف رقيقة الجدران وواسعة العرض) | |
| 5454 | H32 H34 |
ال：يبقى و：.250.25 متر مكعب：≤0.10 ملغ：2.4～3.0 زنك：.250.25 مينيسوتا：0.50～1.0 تي：.20.20 سجل تجاري：0.05～0.20 الحديد：0.000～0.400 |
22% قوة أعلى من 5052, مقاومة جيدة للتآكل وقابلية اللحام, متوسط القابلية للتشكيل | هياكل هال, أوعية الضغط, خطوط الأنابيب, إلخ. | |
| 5456 | ا ح321 |
ال：يبقى و：.50.50 كو：3.8～4.9 ملغ：1.2～1.8 زنك：≤0.30 مينيسوتا：0.30～0.9 تي：.150.15 في：.10.10 الحديد：0.00～0.50 تريد + هل：0.000～0.500 |
مشابه ل 5083, ولكن قوة أعلى قليلا وعرضة للتآكل الإجهاد | بدن وسطح السفينة | |
| 6061 | T4 T6 |
النحاس：0.15～0.4 مليون：0.15 ملغ：0.8～1.2 زنك：0.25 سجل تجاري：0.04～0.35 تي：0.15 و：0.4～0.8 الحديد：0.7 ال：يبقى |
سبائك ألومنيوم مقاومة للتآكل ويمكن تقويتها بالمعالجة الحرارية. لديها قوة عالية ولكن قوة اللحام منخفضة. يتم استخدامه بشكل أساسي للهياكل الملولبة والمثبتة التي لا تتلامس مع مياه البحر. | البنية الفوقية, هيكل الحاجز, إطار, إلخ. | |
| للتجهيز | 1050 1200 |
H112 ا H12 H24 |
ال ：تبقى سي：.250.25 Fe：0.40 النحاس ：≤0.50 مينيسوتا：.50.50 ملغ：≤0.50 Zn：.150.15 تي ：.030.03 |
قوة ضعيفة, قابلية معالجة جيدة, قابلية اللحام ومقاومة التآكل, المعالجة السطحية العالية | الديكور الداخلي |
| 3003 | H112 ا H12 |
ال ：تبقى سي：.60.60 Fe：.70.70 متر مكعب ：≤0.50 مينيسوتا：1.0~1.5 زنك：≤0.10 |
10% قوة أعلى من 1100, قابلية جيدة للتشكيل, قابلية اللحام, ومقاومة التآكل | الداخلية, السقف والألواح الجانبية لخزانات غاز البترول المسال |
أبعاد ألواح الألمنيوم للسفن
يتم تحديد سمك اللوحة من خلال هيكل الهيكل, مواصفات السفينة ومكان الاستخدام. من منظور تخفيف وزن البدن, تُستخدم الألواح الرقيقة عمومًا قدر الإمكان, ولكن يجب أيضًا مراعاة عمق تآكل اللوحة أثناء الاستخدام. اللوحات المستخدمة بشكل شائع هي 1.6 ملم. ألواح رقيقة في الأعلى وألواح سميكة أقل من 30 مم.
من أجل تقليل اللحام, 2.0غالبًا ما تستخدم ألواح الألمنيوم العريضة. تستخدم السفن الكبيرة ألواح ألومنيوم بعرض 2.5 متر. الطول عموما 6 م. كما يتم استخدام بعض اللوحات ذات المواصفات الخاصة وفقًا لعقود بناء السفن.
لوحة ألومنيوم عريضة جدًا لبناء السفن
من أجل تحسين تأثير مضاد للانزلاق, يعتمد السطح بشكل عام على لوحة النمط.
أمثلة على استخدامات سبائك الألومنيوم البحرية
| يستخدم | سبيكة | أنواع المنتجات |
| جانب السفينة, القشرة السفلية | 5083,5086,5456,5052 | طبق, حساب تعريفي |
| عارضة | 5083 | طبق |
| القفص الصدري | 5083 | طبق, حساب تعريفي |
| ضلوع, الباب التالي | 5083,6061 | طبق |
| قاعدة المحرك | 5083 | طبق |
| ظهر السفينة | 5052,5083,5086,5456,5454,7039 | طبق, حساب تعريفي |
| غرفة القيادة | 5083,6N01，5052 | طبق, حساب تعريفي |
| حصن | 5083 | طبق, حساب تعريفي |
| مدخنة | 5083,5052 | طبق |
| الحاوية العلوية والألواح الجانبية | 3003,3004,5052 | طبق |
| الكوة | 5052,5083,6063，AC7A | مظهر, المسبوكات |
| ممشى | 5052,5083,6063,6061 | حساب تعريفي |
| سارية | 5052,5083,6063,6061 | أنبوب, عصا, حساب تعريفي |
| المواد الإنشائية لحاويات السفن البحرية | 6063,6061,7003 | حساب تعريفي |
| المحركات والمكونات البحرية الأخرى | AC4A，AC4C，AC4CH，AC8A | يصب |
مزاج سبائك الألومنيوم البحرية
تشير حالة سبائك الألومنيوم إلى طريقة المعالجة, الهيكل الداخلي والخواص الميكانيكية للمادة. عمومًا, تستخدم الشركات الهندسية المواد في حالات مختلفة وفقًا لاستخدامات مختلفة. 5000 سبائك السلسلة المستخدمة في هياكل الهيكل تعتمد حالات O وH, و 6000 سبائك السلسلة تعتمد حالة T. تفاصيل حالة H 5000 يتم عرض سبائك السلسلة ورموز الحالة لسبائك سلسلة 6000 وسبائك الصب من سلسلة AC المدرجة في معايير JIS اليابانية في الجدول أدناه.
سبائك الألومنيوم البحرية
المزاج وعملية 5000 سلسلة الألومنيوم لهيكل الهيكل
| حِدّة | تكنولوجيا المعالجة |
| H111 | بعد الصلب, العمل الباردة (المتداول أو استقامة) |
| H112 | الحالة المقذوفة أو الحالة الأصلية بعد الدرفلة على الساخن, ولكن هناك متطلبات للخواص الميكانيكية للمادة, وتجارب الخصائص الميكانيكية مطلوبة. |
| ح116 | العمل البارد والتليين بدرجة حرارة منخفضة لتحسين مقاومة المادة للتآكل. |
| H14 | قوة الشد بين حالة O وحالة H18 (1/2 الحالة الصعبة) |
| ح311 | H31 بالإضافة إلى حالة العمل الباردة الصغيرة |
| H32 | قوة الشد تقع بين الحالة O والحالة H34 (يتم إجراء علاج التثبيت بعد العمل البارد. 1/4 الحالة الصعبة) |
| ح321 | H32 بالإضافة إلى حالة العمل الباردة الصغيرة |
| H323 | تعمل حالة المعالجة الخاصة على تحسين مقاومة التشقق والتآكل الناتج عن الإجهاد لـ H32 (1/4 الحالة الصعبة) |
| H34 | قوة الشد تقع بين الحالة O وحالة H38 (يتم إجراء علاج التثبيت بعد العمل البارد. 1/2 الحالة الصعبة) |
| H343 | تعمل حالة المعالجة الخاصة على تحسين مقاومة التشقق والتآكل الإجهادي لـ H34 (1/2 الحالة الصعبة) |
المزاج وعملية 6000 سلسلة الألومنيوم لهيكل الهيكل
| حِدّة | تكنولوجيا المعالجة |
| T1 | بعد المعالجة الحرارية العالية الحرارة والتبريد, حالة الشيخوخة الطبيعية مناسبة للمواد المبثوقة على الساخن والتي لا تخضع للمعالجة الباردة, أو الاستقامة وغيرها من منتجات المعالجة الباردة التي لها تأثير ضئيل على خصائصها الميكانيكية المعايرة. |
| T4 | بعد العلاج الحل, حالة الشيخوخة الطبيعية. إنها مناسبة للمنتجات التي لا تخضع للمعالجة الباردة بعد معالجة المحلول, أو المنتجات التي يكون للتقويم البارد فيها تأثير ضئيل على الخواص الميكانيكية المعايرة. |
| T5 | بعد المعالجة الساخنة بدرجة حرارة عالية, حالة الشيخوخة الاصطناعية مناسبة للمنتجات التي لا تخضع للمعالجة الباردة بعد التشكيل بدرجة حرارة عالية. أو المنتجات التي يكون لتسويتها وعملها البارد تأثير ضئيل على خواصها الميكانيكية المعايرة. |
| T6 | بعد العلاج الحل, حالة فشل مصطنعة. إنها مناسبة للمنتجات التي لا تخضع للعمل البارد بعد معالجة المحلول, أو التي ليس لها تأثير يذكر على خواصها الميكانيكية المعايرة بسبب الاستقامة والعمليات الأخرى. |
| T61 | العلاج في الماء الساخن العلاج T6, مناسبة للمسبوكات. |
مزيد من المعرفة حول سبائك الألومنيوم للسفن يرجى زيارة الموقع: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html
