Lega di alluminio per navi
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Lega di alluminio per navi
Le leghe di alluminio vengono utilizzate nell'industria navale da quasi cento anni. Con il rapido sviluppo delle industrie di costruzione navale nazionali ed estere, si è prestata sempre più attenzione alla leggerezza delle navi. A causa della bassa densità, alta resistenza, elevata rigidità e resistenza alla corrosione dell'alluminio, progettazione della nave Le navi costruite in alluminio lo sono 15-20% più leggere delle navi costruite con acciaio o altri materiali compositi. L'elevata tenacità, la resistenza alla corrosione e la saldabilità delle leghe di alluminio rappresentano una buona scelta per la costruzione di navi con severi requisiti di peso. Perché il costo di lavorazione dell'alluminio è inferiore, è più economico usare l'alluminio per costruire navi.
Lega di alluminio per navi
Le leghe di alluminio possono essere utilizzate come piastre, estruso e colato. Abbinato alle eccezionali proprietà fisiche delle leghe di alluminio, è molto economico produrre navi con leghe di alluminio.
Dal punto di vista dei progettisti navali, le navi realizzate in leghe di alluminio possono raggiungere velocità più elevate e una maggiore durata. Questi vantaggi delle leghe di alluminio hanno portato ad un rapido sviluppo nell'applicazione delle leghe di alluminio. L’industria della costruzione navale è dominata dai materiali in alluminio. Fornisce un ampio mercato applicativo.
Le leghe di alluminio utilizzate sulle navi possono essere suddivise in leghe di alluminio deformate e leghe di alluminio pressofuso
L'applicazione delle leghe di alluminio deformate nella cantieristica navale in vari paesi spazia dalla sovrastruttura delle navi di grande superficie, la costruzione di migliaia di tonnellate di navi da ricerca oceanica interamente in alluminio, navi mercantili d'alto mare e navi passeggeri, agli aliscafi, hovercraft, traghetti passeggeri, navi passeggeri catamarani, trasporto Le leghe di alluminio deformate sono ampiamente utilizzate su varie navi passeggeri ad alta velocità e motoscafi militari come barche e mezzi da sbarco. La lega di alluminio fuso viene utilizzata principalmente per componenti come le pompe, pistoni, parti di allestimento, e piovono gusci di mine.
Principi di scelta dei materiali e vantaggi della lega di alluminio per navi
Rapporto di resistenza e modulo specifico più elevati
La resistenza allo snervamento e il modulo elastico dei materiali sono i parametri fondamentali per calcolare la resistenza delle strutture navali e determinare la dimensione della struttura. Poiché il modulo elastico e la densità delle varie leghe di alluminio sono più o meno gli stessi, l'aggiunta di una piccola quantità di elementi di lega o la modifica dello stato del trattamento termico hanno scarso effetto su di essi, quindi aumentare il limite di snervamento entro un certo intervallo è vantaggioso per ridurre il peso della struttura della nave.
5083 alluminio per scheletro di navi
Generalmente, la densità della lega di alluminio è di circa 2,7~2,8/cm3, e il modulo elastico è di circa 70~73GPa. Tuttavia, solitamente è difficile che le leghe di alluminio ad alta resistenza abbiano un'eccellente resistenza alla corrosione e saldabilità allo stesso tempo. Perciò, le leghe di alluminio con resistenza media e resistenza alla corrosione che possono essere saldate sono generalmente selezionate per le leghe di alluminio di bordo. Inoltre, le leghe di alluminio pressofuso trovano applicazione anche nel campo della cantieristica navale. applicazione.
Eccellenti prestazioni di saldatura
Per le navi, le connessioni saldate presentano evidenti vantaggi rispetto alle connessioni rivettate, quindi i metodi di saldatura sono stati ampiamente utilizzati nella costruzione navale, sostanzialmente sostituendo le strutture rivettate.
Attualmente, I metodi automatici di saldatura ad arco di argon sono utilizzati principalmente nella costruzione navale in alluminio. La buona saldabilità delle leghe di alluminio fa sì che la tendenza delle leghe di alluminio a formare cricche durante la saldatura sia minore, questo è, le leghe di alluminio hanno una buona resistenza alle crepe di saldatura, e le prestazioni dei giunti saldati non cambiano molto dopo la saldatura. Perché le proprietà perse a causa della saldatura non possono essere ripristinate mediante trattamento termico in condizioni di costruzione navale, questa è una delle caratteristiche importanti che distingue le leghe di alluminio per navi dalle altre leghe di alluminio strutturali.
La resistenza post-saldatura di AL-Zn-Mg (7000 serie) e AL-Mg-Si (6000 leghe di alluminio della serie a) è notevolmente ridotto, e anche la resistenza alla corrosione post-saldatura delle leghe della serie AL-Zn-Mg è scarsa. Perciò, queste due serie di leghe vengono utilizzate come vi sono alcune restrizioni durante la saldatura di materiali marini. AL-Mg (5000 serie) le leghe non presentano questo inconveniente.
Le leghe della serie AL-Zn-Mg vengono utilizzate principalmente per componenti che possono essere trattati termicamente dopo la saldatura (come i proiettili dei siluri), e le leghe della serie AL-Mg-Si sono utilizzate principalmente come profili.
Eccellente resistenza alla corrosione
Le strutture delle navi sono utilizzate principalmente in ambienti marini difficili e in ambienti marini. Perciò, se le leghe di alluminio sono resistenti alla corrosione è uno dei principali indicatori che determinano se possono essere utilizzate come leghe di alluminio marino.
Lega di alluminio per navi
In genere è richiesto che i substrati in lega di alluminio marino e i giunti saldati non presentino tensocorrosione, tendenza alla corrosione da scheggiatura e alla corrosione intergranulare in acqua di mare e ambienti marini; corrosione da contatto, la corrosione interstiziale e la corrosione da adesione marina dovrebbero essere evitate il più possibile; sono consentite piccole macchie e macchie uniformi. corrosione.
Buone proprietà di formatura a freddo e a caldo
Durante il processo di costruzione, le navi devono essere sottoposte a lavorazione a freddo (come l'orlo, arricciatura, piegatura del rullo, timbratura, ecc.) e lavorazione a caldo (come la piegatura a caldo, correzione del fuoco, ecc.). Perciò, le leghe di alluminio marino devono essere facili da lavorare e formare, non produrre difetti quali crepe durante la lavorazione, e per continuare a soddisfare i requisiti prestazionali come robustezza e resistenza alla corrosione dopo la lavorazione.
Vantaggi delle leghe di alluminio nelle applicazioni marine
La lega di alluminio ha le caratteristiche di piccolo peso specifico e modulo elastico, Resistenza alla corrosione, saldabilità, facile elaborazione, non magnetico e buone prestazioni alle basse temperature. Presenta i seguenti vantaggi se utilizzato sulle navi:
- (1) A causa del suo piccolo peso specifico, può ridurre il peso della nave, ridurre la capacità del singolo motore, e aumentare la velocità; può ridurre il consumo di carburante e risparmiare carburante; può migliorare le proporzioni della nave, aumentare la stabilità, e rendere la nave facile da manovrare; Puoi anche aumentare la capacità di carico e ottenere ulteriori profitti.
- (2) Grazie alla sua buona resistenza alla corrosione, può ridurre i costi di manutenzione come l'oliatura e prolungarne la durata (solitamente più di 20 anni).
- (3) Le prestazioni di elaborazione e formatura sono buone, ed è facile eseguire varie forme di lavorazione come il taglio, timbratura, piegatura fredda, formatura e taglio, ecc., ed è adatto per lo scafo aerodinamico; può estrudere profili di grandi dimensioni e a pareti sottili, ridurre il numero di saldature e razionalizzare e alleggerire la struttura dello scafo.
- (4) Le prestazioni di saldatura sono buone e possono essere saldate facilmente.
- (5) Il modulo elastico è piccolo, la capacità di assorbire lo stress da impatto è ampia, E ha una maggiore sicurezza.
- (6) I rottami di alluminio sono facili da recuperare e possono essere riciclati.
- (7) Nessuna fragilità a bassa temperatura, più adatto per apparecchiature a bassa temperatura.
- (8) Perché non è magnetico, la bussola non sarà influenzata; la nave interamente in alluminio può evitare gli attacchi con mine ed è adatta per l'uso come dragamine.
- (9) Non ci sono danni da insetti o deformazioni causati dall'essiccazione; non brucia ed è più sicuro in caso di incendio.
Tipi, caratteristiche ed usi delle leghe di alluminio marino
Lega di alluminio per navi (Leghe di alluminio marino) possono essere suddivisi in leghe di alluminio deformate e leghe di alluminio colato secondo diversi processi produttivi. Poiché le leghe di alluminio marino hanno requisiti speciali di resistenza, Resistenza alla corrosione, saldabilità, ecc., alluminio-magnesio (5000 Serie) leghe, alluminio-magnesio-silicio (6000 serie) leghe e alluminio-zinco-magnesio (7000 serie) leghe.
Costruzione navale in alluminio
Tra loro, le leghe della serie alluminio-magnesio sono le più utilizzate sulle navi. Di seguito vengono introdotte principalmente le leghe di alluminio deformate per navi.
Le leghe di alluminio per navi possono essere suddivise in leghe di alluminio per strutture scafi e leghe di alluminio per allestimenti a seconda del loro utilizzo. Le leghe di alluminio utilizzate per le strutture del guscio delle navi sono principalmente 5083 lega, 5086 lega E 5456 lega.
Da 6000 le leghe della serie subiranno corrosione intergranulare nell'acqua di mare, vengono utilizzati principalmente nella sovrastruttura delle navi. Le leghe di alluminio per allestimenti vengono utilizzate principalmente nei profili estrusi.
La forza e le prestazioni del processo di 7000 leghe di serie dopo il trattamento termico sono addirittura migliori di quelle di 5000 lega in serie. Ha ampie prospettive di applicazione nella produzione navale. Viene utilizzato principalmente nelle sovrastrutture delle navi, come le strutture estruse, piatti di armatura, ecc. Tuttavia, lo svantaggio di 7000 lega è che è resistente alla La resistenza alla tensocorrosione è scarsa, che limita il campo di utilizzo di questa serie di leghe.
| Categoria | Lega | Temperare | Composizione chimica (LUI standard) | Caratteristiche | Applicazione |
| Per scafo | 5052 | O H14 H34 |
Al：Resta Si：≤0,25 Cu：≤0,10mg：2.2~2.8 Zn：≤0,10 milioni：≤0.10 Cr：0.15~0,35 Fe：≤0,40 |
Forza media, buona resistenza alla corrosione e formabilità, elevata resistenza alla fatica | Sovrastruttura, componenti ausiliari, scafo della barca |
| 5083 | O H32 |
Al：Rimanere E：≤0,40 Cu：≤0.10 Mg：4.0~4.9Zn：≤0,25 Mn：0.40~1.0 Ti：≤0,15 Cr：0.05~0,25 Fe：0~0.400 |
Tipica lega di alluminio per saldatura, con la resistenza più elevata tra le leghe non trattabili termicamente, Buona saldabilità, resistenza alla corrosione e prestazioni a bassa temperatura | Struttura principale dello scafo | |
| 5086 | H32 H34 |
Al：Rimanere E：≤0,40 Cu：≤0.10 Mg：3.5~4.5Zn：≤0,25 Mn：0.20~0,7 Ti：≤0,15 Cr：0.05~0,25 Fe：0~0.500 |
La saldabilità e la resistenza alla corrosione sono le stesse del 5083, la forza è leggermente inferiore, e l'estrusione è migliorata. | Struttura principale dello scafo (profili estrusi a parete sottile e di ampia larghezza) | |
| 5454 | H32 H34 |
Al：Rimanere E：≤0,25 Cu：≤0.10 Mg：2.4~3.0Zn：≤0,25 Mn：0.50~1.0 Ti：≤0,20 Cr：0.05~0,20 Fe：0.000~0.400 |
22% resistenza superiore a 5052, buona resistenza alla corrosione e saldabilità, formabilità media | Strutture dello scafo, vasi a pressione, condutture, ecc. | |
| 5456 | O H321 |
Al：Rimanere E：≤0,50 Cu：3.8~4.9 Mg：1.2~1,8 Zn：≤0,30 Mn：0.30~0,9 Ti：≤0,15 In：≤0,10 Fe：0.00~0,50 Vuoi + Avere：0.000~0.500 |
Simile a 5083, ma leggermente più resistente e suscettibile alla tensocorrosione | scafo e coperta | |
| 6061 | T4 T6 |
Cu：0.15~0,4 milioni：0.15 Mg：0.8~1.2 Zn：0.25 Cr：0.04~0,35 Ti：0.15 E：0.4~0,8 Fe：0.7 Al：Rimanere |
Lega di alluminio resistente alla corrosione che può essere rinforzata mediante trattamento termico. Ha un'elevata resistenza ma una bassa resistenza alla saldatura. Viene utilizzato principalmente per strutture avvitate e rivettate che non sono a contatto con l'acqua di mare. | Sovrastruttura, struttura della paratia, telaio, ecc. | |
| Per l'allestimento | 1050 1200 |
H112 O H12 H24 |
Al ：Resta Si：≤0,25 Fe：0.40 Cu ：≤0,50 Mn：≤0,50 mg：≤0,50 Zn：≤0,15 Ti ：≤0,03 |
Bassa resistenza, Buona processabilità, saldabilità e resistenza alla corrosione, trattamento superficiale elevato | decorazione d'interni |
| 3003 | H112 O H12 |
Al ：Resta Si：≤0,60 Fe：≤0,70 Cu ：≤0,50 Mn：1.0~1,5 Zn：≤0.10 |
10% resistenza superiore a 1100, buona formabilità, saldabilità, e resistenza alla corrosione | Interno, tetto e pannelli laterali dei serbatoi GPL |
Dimensioni delle piastre in alluminio per navi
Lo spessore della piastra è determinato dalla struttura dello scafo, specifiche della nave e luogo di utilizzo. Dal punto di vista dell'alleggerimento dello scafo, generalmente si utilizzano il più possibile le lastre sottili, ma va considerata anche la profondità di corrosione della piastra durante l'utilizzo. Le piastre comunemente utilizzate sono 1,6 mm. Lastre sottili sopra e lastre spesse sotto 30 mm.
Al fine di ridurre la saldatura, 2.0Spesso vengono utilizzate piastre di alluminio larghe m. Le navi di grandi dimensioni utilizzano piastre di alluminio larghe 2,5 m. La lunghezza è generalmente di 6 m. Alcune piastre con specifiche particolari vengono utilizzate anche in base ai contratti dei cantieri navali.
Piastra in alluminio extra larga per la costruzione navale
Per migliorare l'effetto antiscivolo, il mazzo generalmente adotta una tavola con motivi.
Esempi di utilizzo delle leghe di alluminio marino
| Utilizzo | Lega | Tipi di prodotto |
| Lato della nave, guscio inferiore | 5083,5086,5456,5052 | Piatto, profilo |
| Chiglia | 5083 | Piatto |
| Gabbia toracica | 5083 | Piatto, profilo |
| Costolette, della porta accanto | 5083,6061 | Piatto |
| Piedistallo del motore | 5083 | Piatto |
| Ponte | 5052,5083,5086,5456,5454,7039 | Piatto, profilo |
| Timoniera | 5083,6N01，5052 | Piatto, profilo |
| Murata | 5083 | Piatto, profilo |
| Camino | 5083,5052 | Piatto |
| Pannelli superiori e laterali del contenitore | 3003,3004,5052 | Piatto |
| Oblò | 5052,5083,6063，AC7A | Profili, getti |
| Passerella | 5052,5083,6063,6061 | Profilo |
| Albero | 5052,5083,6063,6061 | tubo, asta, profilo |
| Materiali strutturali per contenitori di navi offshore | 6063,6061,7003 | Profilo |
| Motori e altri componenti marini | AC4A，AC4C，AC4CH，AC8A | Casting |
Gli stati delle leghe di alluminio marino
Lo stato della lega di alluminio indica il metodo di lavorazione, struttura interna e proprietà meccaniche del materiale. Generalmente, le società di ingegneria utilizzano materiali in diversi stati in base ai diversi usi. 5000 le leghe della serie utilizzate per le strutture dello scafo adottano gli stati O e H, E 6000 le leghe della serie adottano lo stato T. I dettagli dello stato H di 5000 le leghe della serie e i codici statali delle leghe della serie 6000 e delle leghe per colata della serie AC elencate negli standard JIS giapponesi sono mostrati nella tabella seguente.
Leghe di alluminio marino
Temperamento e processo di 5000 serie in alluminio per la struttura dello scafo
| Temperare | Tecnologia di elaborazione |
| H111 | Dopo la ricottura, lavoro a freddo (arrotolare o raddrizzare) |
| H112 | Stato estruso o stato originale dopo laminazione a caldo, ma ci sono requisiti per le proprietà meccaniche del materiale, e sono necessari esperimenti sulle proprietà meccaniche. |
| H116 | Lavorazione a freddo e ricottura a bassa temperatura per migliorare la resistenza del materiale alla corrosione da scheggiatura. |
| H14 | La resistenza alla trazione è compresa tra lo stato O e lo stato H18 (1/2 stato difficile) |
| H311 | H31 più piccolo stato di funzionamento a freddo |
| H32 | La resistenza alla trazione è compresa tra lo stato O e lo stato H34 (il trattamento di stabilizzazione viene eseguito dopo la lavorazione a freddo. 1/4 stato difficile) |
| H321 | H32 più piccolo stato di funzionamento a freddo |
| H323 | Lo speciale stato di lavorazione migliora la resistenza alla tensocorrosione dell'H32 (1/4 stato difficile) |
| H34 | La resistenza alla trazione è compresa tra lo stato O e lo stato H38 (il trattamento di stabilizzazione viene eseguito dopo la lavorazione a freddo. 1/2 stato difficile) |
| H343 | Lo speciale stato di lavorazione migliora la resistenza alla tensocorrosione dell'H34 (1/2 stato difficile) |
Temperamento e processo di 6000 serie in alluminio per la struttura dello scafo
| Temperare | Tecnologia di elaborazione |
| T1 | Dopo il trattamento termico e il raffreddamento ad alta temperatura, lo stato di invecchiamento naturale è adatto a materiali estrusi a caldo che non subiscono lavorazioni a freddo, oppure raddrizzatori ed altri prodotti di lavorazione a freddo che incidono poco sulle loro calibrate proprietà meccaniche. |
| T4 | Dopo il trattamento della soluzione, stato di invecchiamento naturale. È adatto per prodotti che non subiscono lavorazioni a freddo dopo il trattamento di solubilizzazione, oppure prodotti dove la stiratura a freddo ha poco impatto sulle proprietà meccaniche calibrate. |
| T5 | Dopo la lavorazione a caldo ad alta temperatura, lo stato di invecchiamento artificiale è adatto per prodotti che non vengono sottoposti a lavorazione a freddo dopo la formatura ad alta temperatura. Oppure prodotti la cui raddrizzatura e lavorazione a freddo incide poco sulle loro calibrate proprietà meccaniche. |
| T6 | Dopo il trattamento della soluzione, stato di fallimento artificiale. È adatto per prodotti che non subiscono lavorazione a freddo dopo il trattamento di solubilizzazione, o che hanno poco impatto sulle loro proprietà meccaniche calibrate a causa della raddrizzatura e di altre operazioni. |
| T61 | Trattamento in acqua calda T6, adatto per fusioni. |
Ulteriori informazioni sulla lega di alluminio per navi si prega di visitare: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html
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