Načela izbire materialov in prednosti aluminijevih zlitin za ladje

Načela izbire materialov in prednosti aluminijevih zlitin za ladje

Visoka specifična trdnost in specifični modul

Meja tečenja in elastični modul materialov sta najosnovnejša parametra za izračun trdnosti ladijskih konstrukcij in določanje strukturnih mer. Ker sta modul elastičnosti in gostota različnih aluminijevih zlitin približno enaka, in dodajanje majhne količine legirnih elementov ali spreminjanje stanja toplotne obdelave ima majhen učinek nanje, povečanje meje tečenja v določenem območju je koristno za zmanjšanje teže ladijskih konstrukcij. Na splošno, gostota aluminijevih zlitin je približno 2,7 ~ 2,8/cm3, in modul elastičnosti je približno 70 ~ 73 GPa. Vendar, običajno je težko, da imajo aluminijeve zlitine visoke trdnosti odlično odpornost proti koroziji in istočasno varljivost. Zato, aluminijeve zlitine za ladje so na splošno izbrane iz aluminijevih zlitin srednje trdnosti in odpornosti proti koroziji ter varljivosti. Poleg tega, lite aluminijeve zlitine imajo določene aplikacije tudi na področju ladij.

Načela izbire materialov in prednosti aluminijevih zlitin za ladje

Odlična učinkovitost varjenja

Za ladje, varilna povezava ima očitne prednosti pred povezavo s kovičenjem. Zato, Metoda varjenja se pogosto uporablja v ladjedelništvu, v bistvu nadomešča strukturo kovičenja. Trenutno, metoda avtomatskega varjenja z argonom se uporablja predvsem pri konstrukciji aluminijastih ladij. Dobra varivost aluminijeve zlitine pomeni, da je nagnjenost k razpokam, ki nastanejo med varjenjem aluminijeve zlitine, majhna, to je, aluminijeva zlitina ima dobro odpornost proti razpokam pri varjenju, in zmogljivost zvarjenih spojev se po varjenju ne spremeni veliko. Ker učinkovitosti, izgubljene zaradi varjenja, ni mogoče obnoviti s ponovno toplotno obdelavo v pogojih ladjedelništva, to je ena od pomembnih značilnosti pomorskih aluminijevih zlitin, ki se razlikujejo od drugih konstrukcijskih aluminijevih zlitin. Trdnost zlitin AL-Zn-Mg in AL-Mg-Si se po varjenju znatno zmanjša, korozijska odpornost zlitin AL-Zn-Mg je tudi po varjenju slaba. Zato, za ti dve zlitini veljajo določene omejitve, kadar se uporabljata kot material za varjenje ladij. Zlitine AL-Mg nimajo te pomanjkljivosti. Zlitine AL-Zn-Mg se uporabljajo predvsem za komponente, ki jih je po varjenju mogoče toplotno obdelati (kot so torpedne lupine), in zlitine AL-Mg-Si se uporabljajo predvsem kot profili.

Odlična odpornost proti koroziji

Strukture ladij se večinoma uporabljajo v surovih medijih z morsko vodo in morskih okoljih, ali so aluminijeve zlitine odporne proti koroziji, je torej eden od glavnih indikatorjev, ki določa, ali jih je mogoče uporabiti kot pomorske aluminijeve zlitine. Na splošno, zahteva se, da matrica iz aluminijeve zlitine in zvarjeni spoji niso nagnjeni k napetostni koroziji, korozija zaradi luščenja in interkristalna korozija v morski vodi in morskih okoljih; kontaktna korozija, čim bolj se je treba izogibati režni koroziji in morski biološki koroziji; in dovoljeni sta majhna enakomerna korozija in luknjičasta korozija.

Dobra zmogljivost hladnega in vročega oblikovanja

Med gradnjo, ladje morajo biti hladno obdelane (kot je zlaganje, curling, upogibanje valjev, žigosanje, itd.) in vroča obdelava (kot je vroče upogibanje, pirotehnična korekcija, itd.). Zato, pomorske aluminijeve zlitine morajo biti enostavne za obdelavo in oblikovanje, brez napak, kot so razpoke med obdelavo, in po obdelavi še vedno izpolnjujejo zahteve glede trdnosti in odpornosti proti koroziji.

Prednosti aluminijeve zlitine pri uporabi na ladjah

Aluminijeve zlitine imajo značilnosti nizke specifične teže in modula elastičnosti, odpornost proti koroziji, varivost, enostavna obdelava, nemagnetno in dobro delovanje pri nizkih temperaturah. Pri uporabi na ladjah ima naslednje prednosti:

• (1) Zaradi nizke specifične teže, lahko zmanjša težo ladje, zmanjšajte zmogljivost motorja, in povečajte hitrost; lahko zmanjša porabo goriva in prihrani gorivo; lahko izboljša razmerje med dolžino in širino ladje, povečati stabilnost, in olajšajo upravljanje ladje; lahko tudi poveča nosilnost in pridobi dodatne dobičke.
• (2) Zaradi dobre odpornosti proti koroziji, lahko zmanjša stroške vzdrževanja, kot je oljenje, in podaljša življenjsko dobo (običajno več kot 20 leta).
• (3) Ima dobro zmogljivost obdelave in oblikovanja ter je enostaven za izvajanje različnih oblik obdelave, kot je rezanje, žigosanje, hladno upogibanje, oblikovanje in rezanje, ki je primeren za racionalizacijo trupa; lahko ekstrudira velike široke in tankostenske profile, zmanjšajte število zvarov in naredite strukturo trupa bolj racionalno in lahko.
• (4) Ima dobro varilno zmogljivost in ga je lažje variti.
• (5) Ima majhen modul elastičnosti, velika sposobnost absorbiranja udarne napetosti, in večjo varnost.
• (6) Aluminijaste odpadke je enostavno reciklirati in jih je mogoče ponovno uporabiti.
• (7) Pri nizkih temperaturah ni krhek in je najbolj primeren za nizkotemperaturno opremo.
• (8) Ker je nemagneten, kompas ni prizadet; popolnoma aluminijaste ladje se lahko izognejo napadom min in so primerne za minolovce.
• (9) Je brez škodljivcev žuželk in suhe deformacije; ne gori in je bolj varen v primeru požara.

Več znanja o pomorskih aluminijastih ploščah: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html