Materiaalkeuzeprincipes en voordelen van aluminiumlegeringen voor schepen

Materiaalkeuzeprincipes en voordelen van aluminiumlegeringen voor schepen

Hoge specifieke sterkte en specifieke modulus

De vloeigrens en elasticiteitsmodulus van materialen zijn de meest fundamentele parameters voor het berekenen van de sterkte van scheepsconstructies en het bepalen van de structurele afmetingen. Omdat de elastische modulus en dichtheid van verschillende aluminiumlegeringen ongeveer hetzelfde zijn, en het toevoegen van een kleine hoeveelheid legeringselementen of het veranderen van de warmtebehandelingstoestand heeft daarop weinig effect, Het vergroten van de vloeigrens binnen een bepaald bereik is gunstig voor het verminderen van het gewicht van scheepsconstructies. Over het algemeen, de dichtheid van aluminiumlegeringen is ongeveer 2,7 ~ 2,8/cm3, en de elastische modulus is ongeveer 70 ~ 73 GPa. Echter, Het is meestal moeilijk voor aluminiumlegeringen met een hoge sterkte om tegelijkertijd een uitstekende corrosieweerstand en lasbaarheid te hebben. Daarom, Aluminiumlegeringen voor schepen worden over het algemeen gekozen uit aluminiumlegeringen met gemiddelde sterkte, corrosieweerstand en lasbaarheid. In aanvulling, gegoten aluminiumlegeringen hebben ook bepaalde toepassingen op het gebied van schepen.

Materiaalkeuzeprincipes en voordelen van aluminiumlegeringen voor schepen

Uitstekende lasprestaties

Voor schepen, lasverbinding heeft duidelijke voordelen ten opzichte van klinkverbinding. Daarom, lasverbindingsmethode wordt veel gebruikt in de scheepsbouw, in feite het vervangen van de klinkstructuur. Momenteel, De automatische argonbooglasmethode wordt voornamelijk gebruikt in de aluminium scheepsbouw. De goede lasbaarheid van een aluminiumlegering betekent dat de neiging tot scheuren die ontstaan ​​tijdens het lassen van een aluminiumlegering klein is, dat is, aluminiumlegering heeft een goede weerstand tegen lasscheuren, en de prestaties van lasverbindingen veranderen niet veel na het lassen. Omdat de door het lassen verloren prestaties niet kunnen worden hersteld door een herwarmtebehandeling onder scheepsbouwomstandigheden, dit is een van de belangrijke kenmerken van aluminiumlegeringen voor de scheepvaart die verschilt van andere structurele aluminiumlegeringen. De sterkte van AL-Zn-Mg- en AL-Mg-Si-legeringen wordt na het lassen aanzienlijk verminderd, en de corrosieweerstand van AL-Zn-Mg-legeringen is ook slecht na het lassen. Daarom, deze twee legeringen zijn onderworpen aan bepaalde beperkingen bij gebruik als lasmateriaal voor schepen. AL-Mg-legeringen hebben dit nadeel niet. AL-Zn-Mg-legeringen worden voornamelijk gebruikt voor componenten die na het lassen een warmtebehandeling kunnen ondergaan (zoals torpedogranaten), en AL-Mg-Si-legeringen worden voornamelijk als profielen gebruikt.

Uitstekende corrosieweerstand

Scheepsconstructies worden meestal gebruikt in ruwe zeewatermedia en mariene omgevingen, dus of aluminiumlegeringen corrosiebestendig zijn, is een van de belangrijkste indicatoren die bepalen of ze kunnen worden gebruikt als aluminiumlegeringen voor de scheepvaart. Over het algemeen, het is vereist dat de matrix van de maritieme aluminiumlegering en de lasverbindingen niet de neiging hebben tot spanningscorrosie, exfoliatiecorrosie en intergranulaire corrosie in zeewater en mariene omgevingen; contactcorrosie, spleetcorrosie en mariene biologische aanhechtingscorrosie moeten zoveel mogelijk worden vermeden; en kleine uniforme corrosie en putcorrosie zijn toegestaan.

Goede koude en warme vormprestaties

Tijdens het bouwproces, schepen moeten een koude behandeling ondergaan (zoals vouwen, krullen, rollen buigen, stempelen, enz.) en warme verwerking (zoals warmbuigen, pyrotechnische correctie, enz.). Daarom, Maritieme aluminiumlegeringen moeten gemakkelijk te verwerken en te vormen zijn, zonder gebreken zoals scheuren tijdens de verwerking, en na verwerking nog steeds voldoen aan de prestatie-eisen van sterkte en corrosieweerstand.

Voordelen van aluminiumlegeringen in scheepstoepassingen

Aluminiumlegering heeft de kenmerken van een laag soortelijk gewicht en een lage elasticiteitsmodulus, corrosieweerstand, lasbaarheid, eenvoudige verwerking, niet-magnetisch en goede prestaties bij lage temperaturen. Het heeft de volgende voordelen bij gebruik in schepen:

• (1) Vanwege het lage soortelijk gewicht, het kan het gewicht van het schip verminderen, verminder de capaciteit van de motor, en verhoog de snelheid; het kan het brandstofverbruik verminderen en brandstof besparen; het kan de lengte-breedteverhouding van het schip verbeteren, stabiliteit vergroten, en het schip gemakkelijker te bedienen maken; het kan ook het laadvermogen vergroten en extra winst behalen.
• (2) Vanwege de goede corrosiebestendigheid, het kan onderhoudskosten zoals oliën verlagen en de levensduur verlengen (meestal meer dan 20 jaren).
• (3) Het heeft goede verwerkings- en vormprestaties en het is gemakkelijk om verschillende vormen van verwerking uit te voeren, zoals snijden, stempelen, koud buigen, vormen en snijden, die geschikt is voor het stroomlijnen van de romp; het kan grote brede en dunwandige profielen extruderen, verminder het aantal lassen en maak de rompstructuur rationeler en lichter.
• (4) Het heeft goede lasprestaties en kan gemakkelijker worden gelast.
• (5) Het heeft een kleine elastische modulus, een groot vermogen om impactstress te absorberen, en grotere veiligheid.
• (6) Aluminiumafval is gemakkelijk te recyclen en kan worden hergebruikt.
• (7) Het is niet bros bij lage temperaturen en is het meest geschikt voor apparatuur met lage temperaturen.
• (8) Omdat het niet-magnetisch is, het kompas wordt niet beïnvloed; volledig aluminium schepen kunnen mijnaanvallen vermijden en zijn geschikt voor mijnenvegers.
• (9) Het is vrij van insectenplagen en droge vervorming; het brandt niet en is veiliger bij brand.

Meer kennis over maritieme aluminium platen: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html