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船用铝合金的选材要求

作者来源: 明泰铝业船板中心https://www.mtcylb.com
发布时间:2017-03-03 08:46
导读:科技发展日新月异,给人们的生活带来了诸多便利。船舶作为水上工具,古来已有,为了更加适应快节奏、高效率的现代生活,船舶的结构和选材也在不停地更新迭代,与时俱进。铝合金具有比重和弹性模量小、耐腐蚀、可焊接、易加工、无磁性和低温性能好等特点,现在广泛的用于船舶建造,但是关于船用铝合金的选材也有很多要求。...

      科技发展日新月异,给人们的生活带来了诸多便利。船舶作为水上工具,古来已有,为了更加适应快节奏、高效率的现代生活,船舶的结构和选材也在不停地更新迭代,与时俱进。铝合金具有比重和弹性模量小、耐腐蚀、可焊接、易加工、无磁性和低温性能好等特点,现在广泛的用于船舶建造,但是关于船用铝合金的选材也有很多要求。


1、船用铝合金要求高的比强度和比模量

      材料的屈服强度和弹性模量是进行船舶结构强度计算,确定结构尺寸的最基本参数。由于各种铝合金的弹性模量和密度都大体相同,而添加少量合金元素或改变热处理状态对它们的影响甚微,因此在一定范围内提高屈服强度对减轻舰船结构重量有利,一般铝合金的密度为2.7~2.8/cm3左右,弹性模量为70~73GPa左右。但高强度铝合金通常很难同时具有优良的耐蚀性和可焊性,因此舰船用铝合金一般选用具有中等强度和耐蚀可焊铝合金,此外铸造铝合金在舰船领域也有一定的应用。

2、船用铝合金要求优良的焊接性能

      对于舰船而言,采用焊接连接比采用铆接连接具有明显的优点,因此焊接连接方法已在造船中广泛使用,基本上取代了铆接结构,目前在铝船建造中主要使用自动氩弧焊接方法。铝合金具有良好的可焊接性意味着铝合金在焊接时形成的裂纹的趋向要小,即铝合金具有良好的焊接抗裂性,而且焊后焊接接头性能变化不大。因为在造船的条件下不能通过重新热处理的方法恢复因焊接而失去的性能,所以这是船用铝合金有别于其它结构用铝合金的重要特点之一。AL-Zn-Mg系和AL-Mg-Si系合金焊后强度明显降低,AL-Zn-Mg系合金焊后耐蚀性也差,因此该两系合金在作为焊接船用材料时受到一定的限制。而AL-Mg系合金无此弊端。AL-Zn-Mg系合金主要用于焊后可热处理的构件(如鱼雷壳体),AL-Mg-Si系合金主要用作型材。

3、船用铝合金要求优良的耐蚀性能

      舰船结构多在苛刻的海水介质和海洋环境中使用,因此铝合金是否耐腐蚀是决定其可否作为船用铝合金的主要标志之一。一般要求船用铝合金基体和焊接接头在海水和海洋环境中无应力腐蚀、剥落腐蚀和晶间腐蚀倾向;要尽量避免接触腐蚀、缝隙腐蚀和海生物附着腐蚀;允许有较小的均匀腐蚀和点腐蚀。

4、船用铝合金要求良好的冷、热成型性能

      舰船在建造过程中要经受冷加工(如折边、卷边、辊弯、冲压等)和热加工(如热弯、火工矫形等)。所以要求船用铝合金易于加工成型,加工时不产生裂纹等缺陷,加工后仍能满足强度、耐蚀性等性能要求。

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