Aluminiumslegering for skip

Aluminiumslegering for skip

Aluminiumslegeringer har blitt brukt i skipsbyggingsindustrien i nesten hundre år. Med den raske utviklingen av innenlandsk og utenlandsk skipsbyggingsindustri, mer og mer oppmerksomhet har blitt viet til lette skip. På grunn av den lave tettheten, høy styrke, høy stivhet og korrosjonsbestandighet av aluminium, skipsdesign Skip bygget med aluminium er 15-20% lettere enn skip bygget med stål eller andre komposittmaterialer. Den høye seigheten, korrosjonsbestandighet og sveisbarhet av aluminiumslegeringer gir et godt valg for bygging av skip med strenge vektkrav. Fordi bearbeidingskostnadene for aluminium er lavere, det er mer økonomisk å bruke aluminium til å bygge skip.

Aluminiumslegering for skip

Aluminiumslegeringer kan brukes som plater, ekstrudert og støpt. Sammen med de enestående fysiske egenskapene til aluminiumslegeringer, det er svært økonomisk å produsere skip med aluminiumslegeringer.

Fra skipsdesignernes perspektiv, skip laget av aluminiumslegeringer kan oppnå høyere hastigheter og lengre levetid. Disse fordelene med aluminiumslegeringer har ført til rask utvikling i bruken av aluminiumslegeringer. Verftsindustrien er dominert av aluminiumsmaterialer. Gir et bredt applikasjonsmarked.

Aluminiumslegeringer brukt på skip kan deles inn i deformerte aluminiumslegeringer og støpte aluminiumslegeringer

Bruken av deformerte aluminiumslegeringer i skipsbygging i forskjellige land spenner fra overbygningen til store overflateskip, bygging av tusenvis av tonn havforskningsfartøyer i aluminium, havgående handelsskip og passasjerskip, til hydrofoiler, luftputefartøy, passasjerferger, katamaran passasjerskip, transport Deformerte aluminiumslegeringer er mye brukt på forskjellige høyhastighets passasjerskip og militære hurtigbåter som båter og landingsfartøyer. Støpt aluminiumslegering brukes hovedsakelig til komponenter som pumper, stempler, utstyrsdeler, og regn mineskjell.

Materialvalgprinsipper og fordeler med aluminiumslegering for skip

Høyere styrkeforhold og spesifikk modul

Flytegrensen og elastisitetsmodulen til materialer er de mest grunnleggende parametrene for å beregne styrken til skipskonstruksjoner og bestemme størrelsen på strukturen. Siden elastisitetsmodulen og tettheten til forskjellige aluminiumslegeringer er omtrent den samme, tilsetning av en liten mengde legeringselementer eller endring av varmebehandlingstilstanden har liten effekt på dem, så å øke flytegrensen innenfor et visst område er fordelaktig for å redusere vekten av skipskonstruksjonen.

5083 aluminium for skjelett av skip

Generelt, tettheten til aluminiumslegering er omtrent 2,7 ~ 2,8/cm3, og elastisitetsmodulen er omtrent 70~73GPa. Imidlertid, det er vanligvis vanskelig for høyfaste aluminiumslegeringer å ha utmerket korrosjonsmotstand og sveisbarhet på samme tid. Derfor, aluminiumslegeringer med middels styrke og korrosjonsbestandighet som kan sveises, velges vanligvis for aluminiumslegeringer ombord. I tillegg, støpte aluminiumslegeringer har også visse bruksområder innen skipsbygging. søknad.

Utmerket sveiseytelse

For skip, sveiseforbindelser har åpenbare fordeler fremfor nagleforbindelser, så sveisemetoder har blitt mye brukt i skipsbygging, i utgangspunktet erstatte klinkede strukturer.

For tiden, automatiske argonbuesveisemetoder brukes hovedsakelig i aluminiumsskipskonstruksjon. Den gode sveisbarheten til aluminiumslegeringer gjør at tendensen til aluminiumslegeringer til å danne sprekker under sveising er mindre, det vil si, aluminiumslegeringer har god motstand mot sveisesprekker, og ytelsen til de sveisede skjøtene endres ikke mye etter sveising. Fordi egenskapene som går tapt på grunn av sveising ikke kan gjenopprettes ved gjenoppvarming under skipsbyggingsforhold, dette er en av de viktige egenskapene som skiller aluminiumslegering for skip fra andre strukturelle aluminiumslegeringer.

Styrken etter sveising av AL-Zn-Mg (7000 serie) og AL-Mg-Si (6000 serie aluminiumslegeringer) er betydelig redusert, og korrosjonsmotstanden etter sveising av legeringer i AL-Zn-Mg-serien er også dårlig. Derfor, disse to serielegeringene brukes som Det er visse begrensninger ved sveising av marine materialer. AL-Mg (5000 serie) legeringer har ikke denne ulempen.

AL-Zn-Mg seriens legeringer brukes hovedsakelig til komponenter som kan varmebehandles etter sveising (som for eksempel torpedoskjell), og AL-Mg-Si-serielegeringer brukes hovedsakelig som profiler.

Utmerket korrosjonsbestandighet

Skipskonstruksjoner brukes mest i harde sjøvannsmedier og marine miljøer. Derfor, hvorvidt aluminiumslegeringer er korrosjonsbestandige er en av hovedindikatorene som avgjør om de kan brukes som marine aluminiumslegeringer.

Aluminiumslegering for skip

Marine aluminiumslegeringssubstrater og sveisede skjøter er generelt pålagt å ikke ha spenningskorrosjon, avskallingskorrosjon og intergranulær korrosjonstendenser i sjøvann og marine miljøer; kontaktkorrosjon, sprekkkorrosjon og marin adhesjonskorrosjon bør unngås så mye som mulig; liten jevn korrosjon og flekker er tillatt. korrosjon.

Gode ​​kald- og varmedannende egenskaper

Under byggeprosessen, skip må gjennomgå kald behandling (som hemming, curling, rulle bøying, stempling, osv.) og varm behandling (for eksempel varmbøyning, brannkorreksjon, osv.). Derfor, marine aluminiumslegeringer kreves for å være enkle å behandle og forme, ikke å produsere defekter som sprekker under bearbeiding, og fortsatt oppfylle ytelseskrav som styrke og korrosjonsbestandighet etter bearbeiding.

Fordeler med aluminiumslegeringer i marine applikasjoner

Aluminiumslegering har egenskapene til liten egenvekt og elastisitetsmodul, korrosjonsbestandighet, sveisbarhet, enkel behandling, ikke-magnetisk og god lavtemperaturytelse. Den har følgende fordeler når den brukes i skip:

• (1) På grunn av dens lille egenvekt, det kan redusere vekten på skipet, redusere kapasiteten til enkeltmotoren, og øke hastigheten; det kan redusere drivstofforbruket og spare drivstoff; det kan forbedre sideforholdet til skipet, øke stabiliteten, og gjør skipet enkelt å manøvrere; Du kan også øke lastekapasiteten og få ekstra fortjeneste.
• (2) På grunn av sin gode korrosjonsbestandighet, det kan redusere vedlikeholdskostnader som olje og forlenge levetiden (vanligvis mer enn 20 år).
• (3) Bearbeidings- og formingsytelsen er god, og det er enkelt å utføre ulike former for bearbeiding som skjæring, stempling, kald bøying, forming og kutting, osv., og passer for det strømlinjeformede skroget; den kan ekstrudere store brede tynnveggede profiler, redusere antall sveiser og rasjonalisere og lette skrogstrukturen.
• (4) Sveiseytelsen er god og kan enkelt sveises.
• (5) Elastikkmodulen er liten, evnen til å absorbere støtstress er stor, og den har større sikkerhet.
• (6) Aluminiumskrot er lett å gjenvinne og kan resirkuleres.
• (7) Ingen sprøhet ved lav temperatur, best egnet for lavtemperaturutstyr.
• (8) Fordi den er ikke-magnetisk, kompasset vil ikke bli påvirket; skipet i aluminium kan unngå mineangrep og er egnet for bruk som minesveiper.
• (9) Det er ingen insektskade eller deformasjon forårsaket av tørking; det brenner ikke og er tryggere i tilfelle brann.

Typer, egenskaper og bruk av marine aluminiumslegeringer

Aluminiumslegering for skip (Marine aluminiumslegeringer) kan deles inn i deformerte aluminiumslegeringer og støpte aluminiumslegeringer i henhold til forskjellige produksjonsprosesser. Siden marine aluminiumslegeringer har spesielle krav til styrke, korrosjonsbestandighet, sveisbarhet, osv., aluminium-magnesium (5000 Serie) legeringer, aluminium-magnesium-silisium (6000 serie) legeringer og aluminium-sink-magnesium (7000 serie) legeringer.

Skipsbygging i aluminium

Blant dem, legeringer i aluminium-magnesium-serien er de mest brukte på skip. Det følgende introduserer hovedsakelig deformerte aluminiumslegeringene for skip.

Aluminiumslegeringer for skip kan deles inn i aluminiumslegeringer for skrogkonstruksjoner og aluminiumslegeringer for utstyr i henhold til deres bruksområder. Aluminiumslegeringene som brukes til skipsskallkonstruksjoner er hovedsakelig 5083 legering, 5086 legering og 5456 legering.

Siden 6000 serielegeringer vil gjennomgå intergranulær korrosjon i sjøvann, de brukes hovedsakelig i overbygningen til skip. Utstyrte aluminiumslegeringer brukes hovedsakelig i ekstruderte profiler.

Styrken og prosessytelsen til 7000 serie legering etter varmebehandling er enda bedre enn 5000 serie legering. Det har brede bruksmuligheter innen skipsproduksjon. Den brukes hovedsakelig i skipsoverbygninger, som ekstruderte strukturer, panserplater, osv. Imidlertid, ulempen med 7000 legering er at den er motstandsdyktig mot Spenningskorrosjonsmotstanden er dårlig, som begrenser bruksområdet til denne serien av legeringer.

Dimensjoner på aluminiumsplater for skip

Tykkelsen på platen bestemmes av skrogstrukturen, skipsspesifikasjoner og brukssted. Fra perspektivet til å lette skroget, tynne plater brukes vanligvis så mye som mulig, men korrosjonsdybden til platen under bruk bør også vurderes. Vanlig brukte plater er 1,6 mm. Tynne plater over og tykke plater under 30mm.

For å redusere sveising, 2.0m brede aluminiumsplater brukes ofte. Store skip bruker 2,5m brede aluminiumsplater. Lengden er vanligvis 6m. Noen plater med spesielle spesifikasjoner brukes også i henhold til verftskontrakter.

Ekstra bred aluminiumsplate for skipsbygging

For å forbedre antisklieffekten, kortstokken bruker generelt mønsterbrett.

Eksempler på bruksområder for marine aluminiumslegeringer

Temperamentet til marine aluminiumslegeringer

Tilstanden til aluminiumslegering indikerer behandlingsmetoden, indre struktur og mekaniske egenskaper til materialet. Generelt, ingeniørfirmaer bruker materialer i forskjellige stater i henhold til forskjellige bruksområder. 5000 serielegeringer som brukes til skrogkonstruksjoner, bruker O- og H-tilstander, og 6000 serielegeringer vedtar T-tilstand. H-tilstanden detaljer om 5000 serielegeringer og tilstandskodene for 6000-seriens legeringer og AC-seriens støpte legeringer oppført i Japans JIS-standarder er vist i tabellen nedenfor.

Marine aluminiumslegeringer

Temperament og prosess av 5000 serie aluminium for skrogstruktur

Temperament og prosess av 6000 serie aluminium for skrogstruktur

Mer kunnskap om aluminiumslegering for skip, besøk: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html