Hvorfor aluminium brukes i marin konstruksjon
Aluminium har en tetthet på omtrent 2,7 g/cm3 mot omtrent 7,85 g/cm3 for stål, så et gitt volum av struktur veier nesten to tredjedeler mindre. Denne besparelsen øker nyttelasten, reduserer drivstoffforbrenningen og forbedrer stabiliteten, spesielt for mindre fartøyer og for overbygg plassert høyt på et fartøy. Straffen er stivhet: elastisitetsmodulen er nær 70 GPa, omtrent en tredjedel av stål, så aluminiumskonstruksjoner må utformes for å kontrollere avbøyning og vibrasjon i stedet for bare å matche stålplatetykkelsen. 5052 sitter midt i det marine aluminiumsområdet, over de kommersielt rene kvalitetene og under skroget med høy-alloynesium.
Sammensetning og marin korrosjonsytelse
| Element | 5052 (%) | 5083 (%) |
|---|---|---|
| Mg | 2.2-2.8 | 4.0-4.9 |
| Mn | 0,10 maks | 0.40-1.0 |
| Cr | 0.15-0.35 | 0.05-0.25 |
| Fe | 0,40 maks | 0,40 maks |
| Si | 0,25 maks | 0,40 maks |
Magnesium i fast løsning, støttet av krom, produserer en stabil passiv film som motstår gropdannelse og generelt angrep i sjøvann. Typisk romtemperatur-styrke for 5052 når omtrent 228 MPa strekk og 193 MPa strekk i H32 temperament, mot omtrent 305 MPa strekk og 215 MPa strekk for 5083 i marine temperament. Det styrkegapet er grunnen til at 5052 brukes til strukturer og beslag i stedet for til det primære skrogskallet til et stort fartøy.
Hvor 5052 hører hjemme på et fartøy
Typiske bruksområder inkluderer plettering av overbygninger og dekkshus, dekk og gulv, innvendige skott, tanktopper og kofferdamer, kanalføringer og ventilasjonskanaler, stiger, rekkverk, skap- og møbeldeler, og små fartøysskrog i skjermet eller høvlet tjeneste. Der et fartøy må tåle bølgeslag, strandbelastning eller kontinuerlig nedsenking under høy spenning, er primærbelegget normalt en høy-magnesiumlegering som 5083 eller 5086, levert under den marine produktstandarden ASTM B928 / B928M sammen med de relevante klassesamfunnsreglene. Mange meter kombinerer de to: høy-magnesiumplate for skallet, 5052 for den sekundære strukturen.
Fabrikasjon og sveising i gården
5052 bøyer, ruller og former seg godt i myke og kvart-harde temperamenter, noe som passer til plateutvikling for buede dekkshus og tanktopper. MIG- og TIG-sveising med 5356 eller 5556 fyllstoff er rutine, og legeringen krever ikke forvarming. Tre fabrikasjonspunkter bestemmer levetiden til en marin struktur. Sveisesekvensering og avstivningslayout kontrollerer forvrengning, fordi aluminium leder varmen raskt bort og krymper mer enn stål ved avkjøling. Ulik metallkontakt må brytes med isolasjonsskiver, pakninger eller belegg, siden aluminium blir anoden i et par med rustfritt stål, bronse eller karbonstål. Til slutt trenger kuttekanter, sveisetær og sprekker at beleggsystemet påføres riktig, fordi det er disse stedene hvor gropdannelsen begynner.
Standarder, testing og overflatebeskyttelse
Plate og ark bestilles til ASTM B928 / B928M for marine produkter med høyt-magnesium, eller til ASTM B209 / B209M, EN 485-2 og GB/T 3880.2 for det generelle området, med dimensjonstoleranser fra den tilsvarende delen av spesifikasjonen. Der legeringen skal brukes i varm bruk, kontrolleres mottakelighet for intergranulær korrosjon ved hjelp av salpetersyremassetapstesten beskrevet i ASTM G67. Verkstedspraksis inkluderer normalt sveiseprosedyrekvalifisering, visuell og fargepenetrerende inspeksjon av kritiske sveiser, og et beskyttende opplegg med blåsing eller sveip, etsing, primer og toppstrøk, eller et eloksert lag på ikke-sveisede trimdeler. Dokumentasjonen dekker vanligvis fabrikksertifikater, varmeidentifikasjon og en sporbarhetspost som matcher plate til struktur.
Ofte stilte spørsmål
Q:Kan 5052 brukes til båtskrog?
A: Ja, for små fartøyer, joller og skjermede-vannfartøyer, men primærplettering på større eller tungt belastede skrog er vanligvis en høy-magnesiumlegering som 5083 med høyere flytegrense.
Q:Korroderer 5052 i sjøvann?
A: Den motstår sjøvann godt på grunn av magnesium- og krominnholdet, men den kan fortsatt sette seg inn i sprekker, under avleiringer og ved sveiser hvis belegg og drenering neglisjeres.
Q:Hvilket tilsatsmetall brukes til å sveise 5052?
A: 5356 eller 5556 filler er standard for marine arbeid, og gir gode sveiser med styrke nær grunnmetallet.
Q:Hvordan kan galvanisk korrosjon unngås på et aluminiumsbeholder?
A: Isoler aluminium fra rustfritt stål, bronse og karbonstål med isolerende puter eller skiver, unngå innestengt vann mellom forskjellige metaller, og hold offeranoder riktig dimensjonert og vedlikeholdt.
Q:Hvilken vektbesparelse gir 5052 i forhold til stålplate?
A: Omtrent to tredjedeler for likt volum, siden dens tetthet er omtrent 2,68 g/cm3 mot 7,85 g/cm3 for stål, selv om stivheten er lavere og seksjoner må dimensjoneres for avbøyning.
Q:Hvilke standarder gjelder for marine aluminiumsplater?
A: ASTM B928 / B928M for marine produkter med høy-magnesium, ASTM B209 / B209M eller EN 485-2 for generell plate og plate, ASTM G67 for intergranulær korrosjonstesting, pluss klassesamfunnets regler for fartøyet.