선박용 알루미늄 합금의 재료 선택 원리 및 장점

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재료의 항복강도와 탄성계수는 선박 구조물의 강도를 계산하고 구조 치수를 결정하는 가장 기본적인 매개변수입니다..

선박용 알루미늄 합금의 재료 선택 원리 및 장점

높은 비강도 및 비계수

재료의 항복강도와 탄성계수는 선박 구조물의 강도를 계산하고 구조 치수를 결정하는 가장 기본적인 매개변수입니다.. 다양한 알루미늄 합금의 탄성률과 밀도는 거의 동일하기 때문에, 소량의 합금 원소를 추가하거나 열처리 상태를 변경해도 거의 영향을 미치지 않습니다., 일정 범위 내에서 항복강도를 높이면 선박 구조물의 무게를 줄이는 데 유리합니다.. 일반적으로, 알루미늄 합금의 밀도는 약 2.7~2.8/cm3입니다., 탄성률은 약 70~73GPa입니다.. 하지만, 일반적으로 고강도 알루미늄 합금은 우수한 내식성과 용접성을 동시에 갖기가 어렵습니다.. 그러므로, 선박용 알루미늄 합금은 일반적으로 중간 강도와 내식성, 용접성을 갖춘 알루미늄 합금 중에서 선택됩니다.. 또한, 주조 알루미늄 합금은 선박 분야에서도 특정 용도로 사용됩니다..

Material selection principles and advantages of aluminum alloys for ships

선박용 알루미늄 합금의 재료 선택 원리 및 장점

우수한 용접 성능

선박용, 용접 연결은 리벳 연결에 비해 확실한 장점이 있습니다.. 그러므로, 용접 연결 방법은 조선업에서 널리 사용되었습니다., 기본적으로 리벳팅 구조를 대체. 현재, 자동 아르곤 아크 용접 방법은 주로 알루미늄 선박 건조에 사용됩니다.. 알루미늄 합금의 용접성이 좋다는 것은 알루미늄 합금 용접 시 균열이 발생하는 경향이 적다는 것을 의미합니다., 그건, 알루미늄 합금은 용접 균열 저항성이 우수합니다., 그리고 용접 조인트의 성능은 용접 후에도 크게 변하지 않습니다.. 용접으로 인해 손실된 성능은 조선조건에서 재열처리로 복원할 수 없기 때문에, 이는 다른 구조용 알루미늄 합금과 다른 해양용 알루미늄 합금의 중요한 특성 중 하나입니다.. AL-Zn-Mg 및 AL-Mg-Si 합금의 강도는 용접 후 크게 감소합니다., AL-Zn-Mg 합금의 내식성도 용접 후 좋지 않습니다.. 그러므로, 이 두 합금은 선박 용접 재료로 사용될 때 특정 제한이 적용됩니다. AL-Mg 합금에는 이러한 단점이 없습니다.. AL-Zn-Mg 합금은 주로 용접 후 열처리가 가능한 부품에 사용됩니다. (어뢰탄과 같은), AL-Mg-Si 합금은 주로 프로파일로 사용됩니다..

우수한 내식성

선박 구조물은 주로 혹독한 해수 매체 및 해양 환경에서 사용됩니다., 따라서 알루미늄 합금의 내식성 여부는 해양용 알루미늄 합금으로 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 주요 지표 중 하나입니다.. 일반적으로, 해양 알루미늄 합금 매트릭스와 용접 조인트는 응력 부식 경향이 없어야 합니다., 해수 및 해양환경에서의 박리부식 및 입계부식; 접촉부식, 틈새 부식과 해양 생물학적 부착 부식을 최대한 피해야 합니다.; 작고 균일한 부식과 공식 부식이 허용됩니다..

좋은 냉간 및 열간 성형 성능

건설 과정에서, 선박은 냉간 가공을 거쳐야 함 (접는 것과 같은, 컬링, 롤 벤딩, 스탬핑, 등.) 그리고 뜨거운 가공 (뜨거운 굽힘과 같은, 불꽃 교정, 등.). 그러므로, 해양 알루미늄 합금은 가공 및 성형이 용이해야 합니다., 가공 중 균열 등의 결함이 없는 것, 가공 후에도 강도와 내식성의 성능 요구 사항을 충족합니다..

선박 응용 분야에서 알루미늄 합금의 장점

알루미늄 합금은 비중이 낮고 탄성률이 낮은 특성을 가지고 있습니다., 내식성, 용접성, 쉬운 처리, 비자성이며 우수한 저온 성능. 선박에 사용 시 다음과 같은 장점이 있습니다.:

  • (1) 비중이 낮기 때문에, 배의 무게를 줄일 수 있다, 엔진의 용량을 감소시키다, 그리고 속도를 높이세요; 연료 소비를 줄이고 연료를 절약할 수 있습니다.; 선박의 길이 대 너비 비율을 향상시킬 수 있습니다, 안정성을 높이다, 그리고 배를 더 쉽게 조종할 수 있게 해주세요; 또한 적재 용량을 늘리고 추가 이익을 얻을 수도 있습니다..
  • (2) 내식성이 우수하기 때문에, 급유 등 유지관리 비용을 절감하고 수명을 연장할 수 있습니다. (보통 그 이상 20 연령).
  • (3) 가공성과 성형성이 우수하고 절단 등 다양한 형태의 가공이 용이하다., 스탬핑, 냉간 굽힘, 성형 및 절단, 선체의 합리화에 적합합니다.; 크고 넓고 얇은 벽의 프로파일을 압출할 수 있습니다., 용접 횟수를 줄이고 선체 구조를보다 합리적이고 가볍게 만듭니다..
  • (4) 용접 성능이 좋고 용접이 더 쉽습니다..
  • (5) 작은 탄성계수를 가지고 있습니다., 충격 응력을 흡수하는 능력이 크다, 그리고 더 큰 안전성.
  • (6) 알루미늄 폐기물은 재활용이 쉽고 재사용이 가능합니다..
  • (7) 저온에서도 부서지지 않아 저온기기에 가장 적합합니다..
  • (8) 비자성체이기 때문에, 나침반은 영향을 받지 않습니다; 전체가 알루미늄으로 제작된 선박은 지뢰 공격을 피할 수 있으며 지뢰 찾기에 적합합니다..
  • (9) 해충이 없고 건조 변형이 없습니다.; 타지 않아 화재시 더욱 안전합니다..

해양 알루미늄 판에 대한 추가 지식: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html

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