Materialvalsprinciper och fördelar med aluminiumlegeringar för fartyg

Materialvalsprinciper och fördelar med aluminiumlegeringar för fartyg

Hög specifik hållfasthet och specifik modul

Materialens sträckgräns och elasticitetsmodul är de mest grundläggande parametrarna för att beräkna hållfastheten hos fartygskonstruktioner och bestämma de strukturella dimensionerna. Eftersom elasticitetsmodulen och densiteten för olika aluminiumlegeringar är ungefär desamma, och tillsats av en liten mängd legeringselement eller ändring av värmebehandlingstillståndet har liten effekt på dem, att öka sträckgränsen inom ett visst område är fördelaktigt för att minska vikten av fartygskonstruktioner. I allmänhet, densiteten för aluminiumlegeringar är cirka 2,7 ~ 2,8/cm3, och elasticitetsmodulen är ca 70~73GPa. Dock, det är vanligtvis svårt för höghållfasta aluminiumlegeringar att ha utmärkt korrosionsbeständighet och svetsbarhet på samma gång. Därför, aluminiumlegeringar för fartyg är i allmänhet valda från aluminiumlegeringar med medelhög styrka och korrosionsbeständighet och svetsbarhet. Dessutom, gjutna aluminiumlegeringar har också vissa tillämpningar inom fartygsområdet.

Materialvalsprinciper och fördelar med aluminiumlegeringar för fartyg

Utmärkt svetsprestanda

För fartyg, svetsförbindning har uppenbara fördelar jämfört med nitförbindning. Därför, svetsanslutningsmetod har använts i stor utsträckning inom skeppsbyggnad, i princip ersätter nitstrukturen. För närvarande, automatisk argonbågsvetsningsmetod används huvudsakligen i aluminiumfartygskonstruktion. Den goda svetsbarheten hos aluminiumlegering gör att tendensen till sprickor som bildas vid svetsning av aluminiumlegering är liten, som är, aluminiumlegering har bra motstånd mot sprickor vid svetsning, och svetsfogarnas prestanda förändras inte mycket efter svetsning. Eftersom prestanda som går förlorad på grund av svetsning inte kan återställas genom återvärmebehandling under skeppsbyggnadsförhållanden, detta är en av de viktiga egenskaperna hos marina aluminiumlegeringar som skiljer sig från andra strukturella aluminiumlegeringar. Styrkan hos AL-Zn-Mg och AL-Mg-Si-legeringar minskar avsevärt efter svetsning, och korrosionsbeständigheten hos AL-Zn-Mg-legeringar är också dålig efter svetsning. Därför, dessa två legeringar är föremål för vissa restriktioner när de används som svetsfartygsmaterial. AL-Mg-legeringar har inte denna nackdel. AL-Zn-Mg-legeringar används främst för komponenter som kan värmebehandlas efter svetsning (såsom torpedskal), och AL-Mg-Si-legeringar används huvudsakligen som profiler.

Utmärkt korrosionsbeständighet

Fartygsstrukturer används mest i hårda havsvattenmedier och marina miljöer, så huruvida aluminiumlegeringar är korrosionsbeständiga är en av huvudindikatorerna som avgör om de kan användas som marina aluminiumlegeringar. I allmänhet, det krävs att den marina aluminiumlegeringsmatrisen och svetsfogarna inte har någon tendens till spänningskorrosion, exfolieringskorrosion och intergranulär korrosion i havsvatten och marina miljöer; kontaktkorrosion, spaltkorrosion och marinbiologisk fästkorrosion bör undvikas så mycket som möjligt; och liten enhetlig korrosion och gropfrätning är tillåtna.

Bra kall- och varmformningsprestanda

Under byggprocessen, fartyg måste genomgå kallbehandling (som att vika, curling, rullböjning, stämpling, etc.) och varm bearbetning (som varmböjning, pyroteknisk korrigering, etc.). Därför, marina aluminiumlegeringar måste vara lätta att bearbeta och forma, utan defekter som sprickor under bearbetningen, och fortfarande uppfylla prestandakraven för styrka och korrosionsbeständighet efter bearbetning.

Fördelar med aluminiumlegering i fartygstillämpningar

Aluminiumlegering har egenskaperna låg specifik vikt och elasticitetsmodul, korrosionsbeständighet, svetsbarhet, enkel bearbetning, icke-magnetisk och bra lågtemperaturprestanda. Den har följande fördelar när den används i fartyg:

• (1) På grund av dess låga specifika vikt, det kan minska fartygets vikt, minska motorns kapacitet, och öka hastigheten; det kan minska bränsleförbrukningen och spara bränsle; det kan förbättra förhållandet mellan längd och bredd för fartyget, öka stabiliteten, och göra fartyget lättare att använda; det kan också öka lastkapaciteten och få ytterligare vinster.
• (2) På grund av dess goda korrosionsbeständighet, det kan minska underhållskostnader som olja och förlänga livslängden (vanligtvis mer än 20 år).
• (3) Den har bra bearbetnings- och formningsprestanda och är lätt att utföra olika former av bearbetning såsom skärning, stämpling, kall böjning, formning och skärning, som är lämplig för effektivisering av skrovet; den kan extrudera stora breda och tunnväggiga profiler, minska antalet svetsar och göra skrovstrukturen mer rationell och lätt.
• (4) Den har bra svetsprestanda och kan svetsas lättare.
• (5) Den har en liten elasticitetsmodul, en stor förmåga att absorbera stötbelastning, och större säkerhet.
• (6) Aluminiumavfall är lätt att återvinna och kan återanvändas.
• (7) Den är inte spröd vid låga temperaturer och är mest lämplig för lågtemperaturutrustning.
• (8) Eftersom det är omagnetiskt, kompassen påverkas inte; Fartyg helt i aluminium kan undvika minangrepp och är lämpliga för minsvepare.
• (9) Den är fri från skadeinsekter och torr deformation; det brinner inte och är säkrare vid brand.

Mer kunskap om marina aluminiumplåtar: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html