Paduan aluminium untuk kapal
1289 Tampilan 2024-04-25 08:21:20
Paduan aluminium untuk kapal
Paduan aluminium telah digunakan dalam industri pembuatan kapal selama hampir seratus tahun. Dengan pesatnya perkembangan industri pembuatan kapal dalam dan luar negeri, semakin banyak perhatian diberikan pada bobot ringan kapal. Karena kepadatannya yang rendah, kekuatan tinggi, kekakuan tinggi dan ketahanan korosi aluminium, desain kapal Kapal yang dibuat dengan aluminium adalah 15-20% lebih ringan dari kapal yang dibuat dengan baja atau material komposit lainnya. Ketangguhan yang tinggi, ketahanan korosi dan kemampuan las paduan aluminium memberikan pilihan yang baik untuk membangun kapal dengan persyaratan berat yang ketat. Karena biaya pengolahan aluminium lebih rendah, lebih ekonomis menggunakan aluminium untuk membuat kapal.
Paduan aluminium untuk kapal
Paduan aluminium dapat digunakan sebagai pelat, diekstrusi dan dicetak. Ditambah dengan sifat fisik paduan aluminium yang luar biasa, sangat ekonomis untuk memproduksi kapal dengan paduan aluminium.
Dari sudut pandang perancang kapal, kapal yang terbuat dari paduan aluminium dapat mencapai kecepatan lebih tinggi dan masa pakai lebih lama. Keunggulan paduan aluminium ini telah menyebabkan perkembangan pesat dalam penerapan paduan aluminium. Industri pembuatan kapal didominasi oleh bahan aluminium. Menyediakan pasar aplikasi yang luas.
Paduan aluminium yang digunakan pada kapal dapat dibagi menjadi paduan aluminium terdeformasi dan paduan aluminium cor
Penerapan paduan aluminium terdeformasi dalam pembuatan kapal di berbagai negara berkisar dari superstruktur kapal permukaan besar, pembangunan ribuan ton kapal penelitian kelautan yang seluruhnya terbuat dari aluminium, kapal dagang dan kapal penumpang yang mengarungi lautan, ke hidrofoil, hovercraft, feri penumpang, kapal penumpang katamaran, transportasi Paduan aluminium cacat banyak digunakan pada berbagai kapal penumpang berkecepatan tinggi dan speedboat militer seperti kapal dan kapal pendarat. Paduan aluminium cor terutama digunakan untuk komponen seperti pompa, piston, bagian perlengkapan, dan menghujani cangkang tambang.
Prinsip pemilihan material dan keunggulan paduan aluminium untuk kapal
Rasio kekuatan yang lebih tinggi dan modulus spesifik
Kekuatan luluh dan modulus elastisitas material merupakan parameter paling dasar untuk menghitung kekuatan struktur kapal dan menentukan ukuran struktur.. Karena modulus elastisitas dan kepadatan berbagai paduan aluminium kira-kira sama, menambahkan sejumlah kecil elemen paduan atau mengubah kondisi perlakuan panas tidak banyak berpengaruh pada elemen tersebut, sehingga meningkatkan kekuatan luluh dalam kisaran tertentu bermanfaat untuk mengurangi berat struktur kapal.
5083 aluminium untuk rangka kapal
Umumnya, kepadatan paduan aluminium sekitar 2,7~2,8/cm3, dan modulus elastisitasnya sekitar 70~73GPa. Namun, biasanya sulit bagi paduan aluminium berkekuatan tinggi untuk memiliki ketahanan korosi dan kemampuan las yang sangat baik pada saat yang bersamaan. Karena itu, paduan aluminium dengan kekuatan sedang dan ketahanan korosi yang dapat dilas umumnya dipilih untuk paduan aluminium kapal. Selain itu, paduan aluminium cor juga memiliki aplikasi tertentu di bidang pembuatan kapal. aplikasi.
Kinerja pengelasan yang sangat baik
Untuk kapal, sambungan las memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan sambungan paku keling, jadi metode pengelasan telah banyak digunakan dalam pembuatan kapal, pada dasarnya menggantikan struktur terpaku.
Saat ini, metode pengelasan busur argon otomatis terutama digunakan dalam konstruksi kapal aluminium. Kemampuan las paduan aluminium yang baik berarti kecenderungan paduan aluminium untuk membentuk retakan selama pengelasan lebih kecil, itu adalah, paduan aluminium memiliki ketahanan retak pengelasan yang baik, dan kinerja sambungan las tidak banyak berubah setelah pengelasan. Karena sifat-sifat yang hilang akibat pengelasan tidak dapat dipulihkan dengan perlakuan pemanasan ulang dalam kondisi pembuatan kapal, Inilah salah satu ciri penting yang membedakan paduan aluminium untuk kapal dengan paduan aluminium struktural lainnya.
Kekuatan pasca pengelasan AL-Zn-Mg (7000 seri) dan AL-Mg-Si (6000 paduan aluminium seri) berkurang secara signifikan, dan ketahanan korosi pasca-las pada paduan seri AL-Zn-Mg juga buruk. Karena itu, paduan dua seri ini digunakan sebagai Ada batasan tertentu saat mengelas bahan laut. AL-Mg (5000 seri) paduan tidak memiliki kelemahan ini.
Paduan seri AL-Zn-Mg terutama digunakan untuk komponen yang dapat diberi perlakuan panas setelah pengelasan (seperti cangkang torpedo), dan paduan seri AL-Mg-Si terutama digunakan sebagai profil.
Ketahanan korosi yang sangat baik
Struktur kapal banyak digunakan di media air laut yang keras dan lingkungan laut. Karena itu, apakah paduan aluminium tahan korosi merupakan salah satu indikator utama yang menentukan apakah paduan tersebut dapat digunakan sebagai paduan aluminium laut.
Paduan aluminium untuk kapal
Substrat paduan aluminium laut dan sambungan las umumnya diharuskan tidak mengalami korosi tegangan, spalling korosi dan kecenderungan korosi intergranular di air laut dan lingkungan laut; korosi kontak, korosi celah dan korosi adhesi laut harus dihindari sebisa mungkin; korosi dan noda kecil yang seragam diperbolehkan. korosi.
Sifat pembentuk dingin dan panas yang baik
Selama proses konstruksi, kapal harus menjalani pemrosesan dingin (seperti mengelim, keriting, pembengkokan gulungan, menginjak-injak, dll.) dan pemrosesan panas (seperti pembengkokan panas, koreksi kebakaran, dll.). Karena itu, paduan aluminium laut harus mudah diproses dan dibentuk, agar tidak menimbulkan cacat seperti retak pada saat pengolahan, dan tetap memenuhi persyaratan kinerja seperti kekuatan dan ketahanan korosi setelah pemrosesan.
Keuntungan paduan aluminium dalam aplikasi kelautan
Paduan aluminium memiliki karakteristik berat jenis yang kecil dan modulus elastisitas, tahan korosi, kemampuan las, pemrosesan yang mudah, kinerja suhu rendah non-magnetik dan baik. Ini memiliki keuntungan sebagai berikut bila digunakan di kapal:
- (1) Karena berat jenisnya yang kecil, hal ini dapat mengurangi berat kapal, mengurangi kapasitas mesin tunggal, dan menambah kecepatan; dapat mengurangi konsumsi bahan bakar dan menghemat bahan bakar; itu dapat meningkatkan rasio aspek kapal, meningkatkan stabilitas, dan membuat kapal mudah bermanuver; Anda juga dapat meningkatkan kapasitas muat dan mendapatkan keuntungan tambahan.
- (2) Karena ketahanan korosinya yang baik, itu dapat mengurangi biaya perawatan seperti meminyaki dan memperpanjang umur layanannya (biasanya lebih dari 20 bertahun-tahun).
- (3) Kinerja pemrosesan dan pembentukannya bagus, dan mudah untuk melakukan berbagai bentuk pengolahan seperti pemotongan, menginjak-injak, pembengkokan dingin, membentuk dan memotong, dll., dan cocok untuk lambung yang ramping; itu dapat mengusir profil berdinding tipis lebar besar, mengurangi jumlah las dan merasionalisasi serta meringankan struktur lambung kapal.
- (4) Kinerja pengelasannya bagus dan dapat dilas dengan mudah.
- (5) Modulus elastisitasnya kecil, kemampuan menyerap dampak stres besar, dan memiliki keamanan yang lebih besar.
- (6) Potongan aluminium mudah diperoleh kembali dan dapat didaur ulang.
- (7) Tidak ada kerapuhan suhu rendah, paling cocok untuk peralatan suhu rendah.
- (8) Karena itu non-magnetik, kompas tidak akan terpengaruh; kapal yang seluruhnya terbuat dari aluminium dapat menghindari serangan ranjau dan cocok untuk digunakan sebagai kapal penyapu ranjau.
- (9) Tidak ada kerusakan atau deformasi serangga yang disebabkan oleh pengeringan; tidak terbakar dan lebih aman jika terjadi kebakaran.
Jenis, karakteristik dan kegunaan paduan aluminium laut
Paduan aluminium untuk kapal (Paduan aluminium laut) dapat dibagi menjadi paduan aluminium cacat dan paduan aluminium cor sesuai dengan proses manufaktur yang berbeda. Karena paduan aluminium laut memiliki persyaratan kekuatan khusus, tahan korosi, kemampuan las, dll., aluminium-magnesium (5000 Seri) paduan, aluminium-magnesium-silikon (6000 seri) paduan dan aluminium-seng-magnesium (7000 seri) paduan.
Pembuatan kapal aluminium
Diantara mereka, paduan seri aluminium-magnesium adalah yang paling banyak digunakan di kapal. Berikut ini terutama memperkenalkan paduan aluminium terdeformasi untuk kapal.
Paduan aluminium untuk kapal dapat dibedakan menjadi paduan aluminium untuk struktur lambung dan paduan aluminium untuk perlengkapan sesuai dengan kegunaannya. Paduan aluminium yang digunakan untuk struktur cangkang kapal sebagian besar adalah 5083 paduan, 5086 paduan Dan 5456 paduan.
Sejak 6000 paduan seri akan mengalami korosi intergranular di air laut, mereka terutama digunakan dalam suprastruktur kapal. Paduan aluminium perlengkapan terutama digunakan dalam profil ekstrusi.
Kekuatan dan kinerja proses 7000 paduan seri setelah perlakuan panas bahkan lebih baik daripada 5000 paduan seri. Ini memiliki prospek aplikasi yang luas dalam pembuatan kapal. Hal ini terutama digunakan dalam suprastruktur kapal, seperti struktur ekstrusi, pelat baja, dll.. Namun, kelemahan dari 7000 paduannya adalah tahan terhadap ketahanan korosi tegangan yang buruk, yang membatasi jangkauan penggunaan rangkaian paduan ini.
| Kategori | Paduan | Melunakkan | Komposisi kimia (standar DIA) | Fitur | Aplikasi |
| Untuk lambung kapal | 5052 | HAI H14 H34 |
Al：Tetap Si：≤0,25 Cu：≤0,10 Mg：2.2~2.8 Zn：≤0,10 Juta：≤0.10 Kr：0.15～0,35 Fe：≤0,40 |
Kekuatan sedang, ketahanan korosi dan sifat mampu bentuk yang baik, kekuatan lelah yang tinggi | Struktur atas, komponen pembantu, lambung kapal |
| 5083 | HAI H32 |
Al：Tetap Dan：≤0,40 Cu：≤0.10 Mg：4.0～4,9 Zn：≤0,25 M N：0.40～1,0 Ti：≤0,15 Kr：0.05～0,25 Fe：0～0,400 |
Paduan aluminium khas untuk pengelasan, dengan kekuatan tertinggi di antara paduan yang tidak dapat diolah dengan panas, kemampuan las yang baik, ketahanan korosi dan kinerja suhu rendah | Struktur lambung utama | |
| 5086 | H32 H34 |
Al：Tetap Dan：≤0,40 Cu：≤0.10 Mg：3.5～4,5 Zn：≤0,25 M N：0.20～0,7 Ti：≤0,15 Kr：0.05～0,25 Fe：0～0,500 |
Kemampuan las dan ketahanan korosi sama dengan 5083, kekuatannya sedikit lebih rendah, dan ekstrudabilitas ditingkatkan. | Struktur utama lambung kapal (profil ekstrusi berdinding tipis dan lebar lebar) | |
| 5454 | H32 H34 |
Al：Tetap Dan：≤0,25 Cu：≤0.10 Mg：2.4～3,0 Zn：≤0,25 M N：0.50～1,0 Ti：≤0,20 Kr：0.05～0,20 Fe：0.000～0,400 |
22% kekuatan yang lebih tinggi dari 5052, ketahanan korosi yang baik dan kemampuan las, sifat mampu bentuk rata-rata | Struktur lambung kapal, bejana tekan, saluran pipa, dll.. | |
| 5456 | HAI H321 |
Al：Tetap Dan：≤0,50 Cu：3.8～4.9 Mg：1.2～1,8 Zn：≤0,30 M N：0.30～0,9 Ti：≤0,15 Di dalam：≤0,10 Fe：0.00～0,50 Ingin + Punya：0.000～0,500 |
Mirip dengan 5083, tetapi kekuatannya sedikit lebih tinggi dan rentan terhadap korosi tegangan | lambung dan dek | |
| 6061 | T4 T6 |
Cu：0.15～0,4 Juta：0.15 Mg：0.8～1,2 Zn：0.25 Kr：0.04～0,35 Ti：0.15 Dan：0.4～0,8 Fe：0.7 Al：Tetap |
Paduan aluminium tahan korosi yang dapat diperkuat dengan perlakuan panas. Ini memiliki kekuatan tinggi tetapi kekuatan las rendah. Hal ini terutama digunakan untuk struktur sekrup dan paku keling yang tidak bersentuhan dengan air laut. | Struktur atas, struktur sekat, bingkai, dll.. | |
| Untuk perlengkapan | 1050 1200 |
H112 HAI H12 H24 |
Al ：Tetap Si：≤0,25 Fe：0.40 Cu ：≤0,50 M N：≤0,50 Mg：≤0,50 Zn：≤0,15Ti ：≤0,03 |
Kekuatan rendah, kemampuan proses yang baik, kemampuan las dan ketahanan terhadap korosi, perawatan permukaan yang tinggi | dekorasi dalam ruangan |
| 3003 | H112 HAI H12 |
Al ：Tetap Si：≤0,60 Fe：≤0,70 Cu ：≤0,50 M N：1.0~1,5 Zn：≤0.10 |
10% kekuatan yang lebih tinggi dari 1100, kemampuan bentuk yang baik, kemampuan las, dan ketahanan terhadap korosi | Pedalaman, atap dan panel samping tangki LPG |
Dimensi pelat aluminium untuk kapal
Ketebalan pelat ditentukan oleh struktur lambung kapal, spesifikasi kapal dan lokasi penggunaan. Dari segi bobot lambung yang lebih ringan, pelat tipis umumnya digunakan semaksimal mungkin, namun kedalaman korosi pada pelat saat digunakan juga harus diperhatikan. Pelat yang umum digunakan berukuran 1,6 mm. Pelat tipis di atas dan pelat tebal di bawah 30mm.
Untuk mengurangi pengelasan, 2.0pelat aluminium lebar m sering digunakan. Kapal besar menggunakan pelat aluminium selebar 2,5m. Panjangnya umumnya 6m. Beberapa pelat dengan spesifikasi khusus juga digunakan sesuai kontrak galangan kapal.
Pelat aluminium ekstra lebar untuk pembuatan kapal
Untuk meningkatkan efek anti-slip, dek umumnya mengadopsi papan pola.
Contoh penggunaan paduan aluminium laut
| Menggunakan | Paduan | Jenis produk |
| Sisi kapal, cangkang bawah | 5083,5086,5456,5052 | Piring, Profil |
| Lunas | 5083 | Piring |
| Tulang rusuk | 5083 | Piring, Profil |
| Tulang iga, pintu selanjutnya | 5083,6061 | Piring |
| Alas mesin | 5083 | Piring |
| Kartu | 5052,5083,5086,5456,5454,7039 | Piring, Profil |
| Ruang kemudi | 5083,6N01，5052 | Piring, Profil |
| Benteng | 5083 | Piring, Profil |
| Cerobong asap | 5083,5052 | Piring |
| Panel atas dan samping wadah | 3003,3004,5052 | Piring |
| Jendela kapal | 5052,5083,6063，AC7A | Profil, coran |
| Gang | 5052,5083,6063,6061 | Profil |
| Tiang kapal | 5052,5083,6063,6061 | tabung, tongkat, Profil |
| Bahan struktural untuk kontainer kapal lepas pantai | 6063,6061,7003 | Profil |
| Mesin dan komponen kelautan lainnya | AC4A，AC4C，AC4CH，AC8A | Pengecoran |
Temperatur paduan aluminium laut
Keadaan paduan aluminium menunjukkan metode pemrosesan, struktur internal dan sifat mekanik material. Umumnya, perusahaan teknik menggunakan bahan di negara bagian yang berbeda sesuai dengan kegunaan yang berbeda. 5000 paduan seri yang digunakan untuk struktur lambung mengadopsi keadaan O dan H, Dan 6000 paduan seri mengadopsi keadaan T. Detail status-H dari 5000 paduan seri dan kode negara untuk paduan seri 6000 dan paduan tuang seri AC yang tercantum dalam standar JIS Jepang ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
Paduan aluminium laut
Temperamen dan proses 5000 seri aluminium untuk struktur lambung
| Melunakkan | Teknologi pemrosesan |
| H111 | Setelah anil, kerja dingin (bergulir atau meluruskan) |
| H112 | Keadaan ekstrusi atau keadaan asli setelah pengerolan panas, tetapi ada persyaratan untuk sifat mekanik material, dan eksperimen sifat mekanik diperlukan. |
| H116 | Pengerjaan dingin dan anil suhu rendah untuk meningkatkan ketahanan material terhadap korosi spalling. |
| H14 | Kekuatan tariknya berada di antara keadaan O dan keadaan H18 (1/2 keadaan sulit) |
| H311 | H31 plus status kerja dingin kecil |
| H32 | Kekuatan tarik berada antara keadaan O dan keadaan H34 (perawatan stabilisasi dilakukan setelah pengerjaan dingin. 1/4 keadaan sulit) |
| H321 | H32 plus status kerja dingin kecil |
| H323 | Keadaan pemrosesan khusus meningkatkan ketahanan retak korosi tegangan H32 (1/4 keadaan sulit) |
| H34 | Kekuatan tarik berada antara keadaan O dan keadaan H38 (perawatan stabilisasi dilakukan setelah pengerjaan dingin. 1/2 keadaan sulit) |
| H343 | Keadaan pemrosesan khusus meningkatkan ketahanan retak korosi tegangan H34 (1/2 keadaan sulit) |
Temperamen dan proses 6000 seri aluminium untuk struktur lambung
| Melunakkan | Teknologi pemrosesan |
| T1 | Setelah pemrosesan dan pendinginan termal suhu tinggi, keadaan penuaan alami cocok untuk bahan ekstrusi panas yang tidak mengalami pemrosesan dingin, atau pelurusan dan produk pemrosesan dingin lainnya yang berdampak kecil pada sifat mekanik yang dikalibrasi. |
| T4 | Setelah perawatan solusi, keadaan penuaan alami. Sangat cocok untuk produk yang tidak mengalami proses dingin setelah perawatan larutan, atau produk yang pelurusan dinginnya berdampak kecil pada sifat mekanik yang dikalibrasi. |
| T5 | Setelah pemrosesan panas suhu tinggi, keadaan penuaan buatan cocok untuk produk yang tidak mengalami pemrosesan dingin setelah pembentukan suhu tinggi. Atau produk yang pelurusan dan pengerjaan dinginnya berdampak kecil pada sifat mekanik yang dikalibrasi. |
| T6 | Setelah perawatan solusi, keadaan kegagalan buatan. Cocok untuk produk yang tidak mengalami pengerjaan dingin setelah perawatan larutan, atau yang berdampak kecil pada sifat mekanik terkalibrasi akibat pelurusan dan pengoperasian lainnya. |
| T61 | Perawatan dalam perawatan air panas T6, cocok untuk coran. |
Pengetahuan Lebih Lanjut tentang paduan aluminium untuk kapal silakan kunjungi: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html
