Принципи вибору матеріалів і переваги алюмінієвих сплавів для суден

Принципи вибору матеріалів і переваги алюмінієвих сплавів для суден

Висока питома міцність і питомий модуль

Межа текучості і модуль пружності матеріалів є основними параметрами для розрахунку міцності суднових конструкцій і визначення конструктивних розмірів. Так як модуль пружності і щільність різних алюмінієвих сплавів приблизно однакові, і додавання невеликої кількості легуючих елементів або зміна стану термічної обробки мало впливає на них, збільшення межі текучості в певному діапазоні є корисним для зменшення ваги суднових конструкцій. Загалом, щільність алюмінієвих сплавів становить приблизно 2,7~2,8/см3, і модуль пружності становить близько 70 ~ 73 ГПа. Проте, зазвичай важко для високоміцних алюмінієвих сплавів мати чудову стійкість до корозії та зварюваність одночасно. тому, алюмінієві сплави для суден, як правило, вибираються з алюмінієвих сплавів середньої міцності та стійкості до корозії та зварюваності. В додаток, литі алюмінієві сплави також мають певне застосування в суднобудуванні.

Принципи вибору матеріалів і переваги алюмінієвих сплавів для суден

Чудова продуктивність зварювання

Для кораблів, зварювальне з'єднання має очевидні переваги перед заклепковим з'єднанням. тому, Метод зварювання з'єднання отримав широке застосування в суднобудуванні, в основному замінює заклепувальну конструкцію. Наразі, автоматичний метод аргонодугового зварювання в основному використовується в конструкції алюмінієвих суден. Хороша зварюваність алюмінієвого сплаву означає, що схильність до утворення тріщин під час зварювання алюмінієвого сплаву незначна, тобто, алюмінієвий сплав має хорошу стійкість до зварювальних тріщин, і характеристики зварних з'єднань після зварювання не сильно змінюються. Оскільки продуктивність, втрачена внаслідок зварювання, не може бути відновлена ​​повторною термічною обробкою в умовах суднобудування, це одна з важливих характеристик морських алюмінієвих сплавів, яка відрізняється від інших конструкційних алюмінієвих сплавів. Міцність сплавів AL-Zn-Mg і AL-Mg-Si значно знижується після зварювання, корозійна стійкість сплавів AL-Zn-Mg також низька після зварювання. тому, ці два сплави підлягають певним обмеженням при використанні як суднових матеріалів для зварювання. Сплави AL-Mg не мають цього недоліку. Сплави AL-Zn-Mg в основному використовуються для компонентів, які можна термічно обробити після зварювання (наприклад снаряди торпед), а в якості профілів в основному використовуються сплави AL-Mg-Si.

Чудова стійкість до корозії

Суднові конструкції в основному використовуються в суворих середовищах морської води та морських середовищах, тож стійкість алюмінієвих сплавів до корозії є одним із основних показників, які визначають, чи можна їх використовувати як морські алюмінієві сплави. Загалом, необхідно, щоб матриця морського алюмінієвого сплаву та зварні з'єднання не мали схильності до корозії під напругою, корозія відшарування та міжкристалічна корозія в морській воді та морському середовищі; контактна корозія, слід якомога більше уникати щілинної корозії та морської біологічної корозії; допускається невелика рівномірна корозія та точкова корозія.

Хороші характеристики холодного та гарячого формування

У процесі будівництва, кораблі повинні проходити холодну обробку (такі як складання, завивка, згинання рулонів, штампування, тощо) і гаряча обробка (наприклад гаряче згинання, піротехнічна корекція, тощо). тому, Морські алюмінієві сплави повинні легко оброблятися та формуватися, без дефектів, таких як тріщини під час обробки, і все ще відповідає вимогам міцності та стійкості до корозії після обробки.

Переваги алюмінієвого сплаву в судновому застосуванні

Алюмінієвий сплав має характеристики низької питомої ваги та модуля пружності, стійкість до корозії, зварюваність, легка обробка, немагнітний і має хороші низькотемпературні характеристики. Він має такі переваги при використанні на кораблях:

• (1) Через малу питому вагу, це може зменшити вагу судна, зменшити потужність двигуна, і збільшити швидкість; це може зменшити споживання палива та заощадити паливо; це може покращити співвідношення довжини до ширини судна, підвищення стабільності, і полегшити керування кораблем; це також може збільшити вантажопідйомність і отримати додаткові прибутки.
• (2) Завдяки хорошій стійкості до корозії, це може зменшити витрати на технічне обслуговування, такі як змазування, і подовжити термін служби (зазвичай більше ніж 20 років).
• (3) Він має хороші характеристики обробки та формування, а також легко виконувати різні форми обробки, такі як різання, штампування, холодне згинання, формування та різання, який підходить для обтічної форми корпусу; він може екструдувати великі широкі та тонкостінні профілі, зменшити кількість зварних швів і зробити конструкцію корпусу більш раціональною і легкою.
• (4) Він має хороші зварювальні характеристики, і його можна легше зварювати.
• (5) Має малий модуль пружності, велика здатність поглинати ударні напруги, і більшу безпеку.
• (6) Алюмінієві відходи легко переробляти і використовувати повторно.
• (7) Він не крихкий при низьких температурах і найбільше підходить для низькотемпературного обладнання.
• (8) Оскільки він немагнітний, на компас не впливає; повністю алюмінієві кораблі можуть уникати мінних атак і підходять для тральщиків.
• (9) Він вільний від комах-шкідників і сухої деформації; він не горить і більш безпечний у разі пожежі.

Більше знань про морські алюмінієві пластини: https://hw-alu.com/applications/aluminum-sheet-for-boat.html