Materialvalgprinsipper og fordeler med aluminiumslegeringer for skip

Materialvalgprinsipper og fordeler med aluminiumslegeringer for skip

Høy spesifikk styrke og spesifikk modul

Flytegrensen og elastisitetsmodulen til materialer er de mest grunnleggende parameterne for å beregne styrken til skipskonstruksjoner og bestemme de strukturelle dimensjonene. Siden elastisitetsmodulen og tettheten til forskjellige aluminiumslegeringer er omtrent den samme, og tilsetning av en liten mengde legeringselementer eller endring av varmebehandlingstilstanden har liten effekt på dem, å øke flytegrensen innenfor et visst område er fordelaktig for å redusere vekten av skipskonstruksjoner. Generelt, tettheten til aluminiumslegeringer 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 for skip velges vanligvis fra aluminiumslegeringer med middels styrke og korrosjonsbestandighet og sveisbarhet. I tillegg, støpte aluminiumslegeringer har også visse anvendelser innen skipsfeltet.

Materialvalgprinsipper og fordeler med aluminiumslegeringer for skip

Utmerket sveiseytelse

For skip, sveiseforbindelse har åpenbare fordeler fremfor nagleforbindelse. Derfor, sveisekoblingsmetoden har vært mye brukt i skipsbygging, erstatter i utgangspunktet naglestruktur. For tiden, Automatisk argonbuesveisemetode brukes hovedsakelig i aluminiumsskipskonstruksjon. Den gode sveisbarheten til aluminiumslegering gjør at tendensen til sprekker som dannes under sveising av aluminiumslegering er liten, det vil si, aluminiumslegering har god motstand mot sveisesprekker, og ytelsen til sveisede skjøter endres ikke mye etter sveising. Fordi ytelsen tapt på grunn av sveising ikke kan gjenopprettes ved gjenoppvarming under skipsbyggingsforhold, dette er en av de viktige egenskapene til marine aluminiumslegeringer som er forskjellig fra andre strukturelle aluminiumslegeringer. Styrken til AL-Zn-Mg og AL-Mg-Si legeringer er betydelig redusert etter sveising, og korrosjonsmotstanden til AL-Zn-Mg-legeringer er også dårlig etter sveising. Derfor, disse to legeringene er underlagt visse restriksjoner når de brukes som sveiseskipsmaterialer. AL-Mg-legeringer har ikke denne ulempen. AL-Zn-Mg-legeringer brukes hovedsakelig til komponenter som kan varmebehandles etter sveising (som for eksempel torpedoskjell), og AL-Mg-Si legeringer brukes hovedsakelig som profiler.

Utmerket korrosjonsbestandighet

Skipskonstruksjoner brukes mest i harde sjøvannsmedier og marine miljøer, så om aluminiumslegeringer er korrosjonsbestandige er en av hovedindikatorene som bestemmer om de kan brukes som marine aluminiumslegeringer. Generelt, det kreves at den marine aluminiumslegeringsmatrisen og sveisede skjøter ikke har noen tendens til spenningskorrosjon, peelingskorrosjon og intergranulær korrosjon i sjøvann og marine miljøer; kontaktkorrosjon, spaltekorrosjon og marinbiologisk festetorrosjon bør unngås så mye som mulig; og liten jevn korrosjon og gropkorrosjon er tillatt.

God kald- og varmformingsytelse

Under byggeprosessen, skip må gjennomgå kald behandling (som å brette, curling, rulle bøying, stempling, osv.) og varm behandling (for eksempel varmbøyning, pyroteknisk korreksjon, osv.). Derfor, marine aluminiumslegeringer kreves for å være enkle å behandle og forme, uten defekter som sprekker under bearbeiding, og fortsatt oppfylle ytelseskravene til styrke og korrosjonsmotstand etter bearbeiding.

Fordeler med aluminiumslegering i skipsapplikasjoner

Aluminiumslegering har egenskapene til lav 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 lave egenvekt, det kan redusere vekten på skipet, redusere kapasiteten til motoren, og øke hastigheten; det kan redusere drivstofforbruket og spare drivstoff; det kan forbedre lengde-til-bredde-forholdet til skipet, øke stabiliteten, og gjøre skipet enklere å betjene; det kan også øke lastekapasiteten og oppnå ekstra fortjeneste.
• (2) På grunn av sin gode korrosjonsbestandighet, det kan redusere vedlikeholdskostnader som olje og forlenge levetiden (vanligvis mer enn 20 år).
• (3) Den har god bearbeidings- og formingsytelse og er lett å utføre ulike former for bearbeiding som skjæring, stempling, kald bøying, forming og kutting, som egner seg for effektivisering av skroget; den kan ekstrudere store brede og tynnveggede profiler, redusere antall sveiser og gjøre skrogstrukturen mer rasjonell og lett.
• (4) Den har god sveiseytelse og kan sveises lettere.
• (5) Den har en liten elastisitetsmodul, en stor evne til å absorbere støtstress, og større sikkerhet.
• (6) Aluminiumsavfall er enkelt å resirkulere og kan gjenbrukes.
• (7) Den er ikke sprø ved lave temperaturer og egner seg best for lavtemperaturutstyr.
• (8) Siden den er ikke-magnetisk, kompasset påvirkes ikke; skip av aluminium kan unngå mineangrep og er egnet for minesveipere.
• (9) Den er fri for skadedyr og tørr deformasjon; det brenner ikke og er tryggere i tilfelle brann.

Mer kunnskap om marine aluminiumsplater: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html