Aliajul 5052 este unul dintre cele mai utilizate aliaje de aluminiu-magneziu pentru structuri marine. Selectarea grosimii corecte a plăcii este întotdeauna un echilibru între rezistența structurală, greutate, sudabilitate, performanța la coroziune și costul materialului. Secțiunile de mai jos stabilesc intervalele de grosime laminate în mod normal pentru construcțiile navale, standardele care le definesc și verificările de proiectare care decid numărul final pe un desen.
Gama comună de grosimi a plăcilor de aluminiu 5052 pentru construcții navale
Plăcile utilizate pentru carcasele, punțile și structura interioară sunt de obicei laminate între 1,6 mm și 6 mm. Secțiunile mai grele sunt produse pentru chile, paturile motoarelor și armăturile locale.
1,6 mm - 2.5 mm:ambarcațiuni ușoare, suprastructuri, panouri neportante--de sarcină și căptușeli interioare.
3 mm - 4 mm:bărci de lucru de dimensiuni medii-, nave de marfă mici, placarea punții și pereți etanși la apă.
5 mm - 6 mm:nave mai mari, placarea fundului, chile și cadre care transportă sarcini grele sau impact.
Toleranța de grosime trebuie să fie raportată la standardul comandat, deoarece abaterea minus admisă este proporțional mai mare pe tabla subțire și afectează direct calculul scărcării.
Selectarea grosimii după funcția structurală
| Grosime | Componentă tipică | Motivul de proiectare |
|---|---|---|
| 1.6 - 2.5 mm | Suprastructură, panouri de ruc, căptușeli interioare | Greutate redusă, formare și sudare ușoară, rigiditate adecvată cu rigidizări |
| 3 - 4 mm | Placarea punții principale, pereții etanși, pereții rezervorului de combustibil și apă | Rezistență, rigiditate și greutate echilibrate; comportament bun la oboseală |
| 5 - 6 mm | Placa de fund, chila, cadre, paturi motor | Rezistență locală ridicată, rezistență la impact și abraziune în zona încărcată |
| 6 mm și mai sus | Sabot de chilă, tulpină, armătură locală, zăvoare de trapă | Rezistă sarcinilor de împământare și forțelor concentrate de la mașini |
Standarde și temperamente din spatele numerelor
Aliajul 5052 este un aliaj de Al-Mg ne-tratabil termic-și este furnizat în temperatură O, H32, H34 sau H112. Calitățile marine sunt în mod normal comandate în funcție de următoarele documente, iar grosimea, toleranța și valorile mecanice menționate trebuie să provină din același standard utilizat în calculul de proiectare.
ASTM B928:produse din aliaj de aluminiu cu conținut ridicat de{{0}magneziu pentru servicii maritime și medii similare.
ASTM B209:tablă și placă de aluminiu, inclusiv aliajul 5052, cu toleranțe de grosime specificate.
EN 485-2 și EN 485-4:proprietăți mecanice și toleranțe pentru table, benzi și plăci laminate la rece{0}}.
GB/T 3880.2 și GB/T 3880.3:proprietăți mecanice și toleranțe dimensionale pentru plăci și table din aluminiu forjat.
Seria ISO 12215:presiunile de scantling și de proiectare pentru ambarcațiunile mici, aplicate pe scară largă pe corpurile din aluminiu.
Valorile mecanice tipice pentru 5052 recoapte sunt o rezistență la tracțiune de aproximativ 195 MPa cu o alungire de aproximativ 25%; tempera-H32 întărită prin lucru atinge aproximativ 230 MPa la tracțiune cu o tensiune de rezistență de 0,2% aproape de 195 MPa. Tensiunea de rezistență mai mare este motivul pentru care H32 este preferat pentru placarea punții și a cocii, în timp ce temperatură O este selectată acolo unde este necesară formarea severă.
Cum se determină grosimea optimă
Tipul și scopul navei:ambarcațiunile de agrement favorizează placarea mai subțire pentru viteză; bărcile de lucru și navele de transport au nevoie de placare mai groasă pentru durabilitate.
Dimensiunea navei:deschideri mai lungi și deplasare mai mare cresc momentele încovoietoare și, prin urmare, grosimea plăcii.
Funcția structurală:placarea carcasei și a punții sunt guvernate de presiunea locală și distanța dintre rigidizări; chile și placarea fundului prin încărcări de impact și de împământare.
Sudarea si fabricarea:5052 se sudează cu ușurință cu sârmă de umplere 5356 sau 5554, dar intrarea de căldură și pregătirea îmbinării trebuie controlate pe calibre mai grele pentru a limita deformarea.
Coroziune și acoperire:placa mai groasă poartă o masă termică mai mare, care influențează întărirea și aderența acoperirii; pregătirea suprafeței rămâne factorul decisiv pentru{0}}performanța pe termen lung.
Cost si greutate:fiecare milimetru suplimentar adaugă greutate, reduce sarcina utilă și crește costul materialului și al combustibilului, astfel încât grosimea minimă conformă este în mod normal alegerea economică.
Efectul grosimii asupra performanței vasului
Reducerea grosimii plăcilor reduce deplasarea, ceea ce reduce puterea necesară a motorului și consumul de combustibil și poate crește viteza de funcționare. Creșterea grosimii crește modulul secțiunii și durata de viață la oboseală, în special în partea de jos și a chilei, dar grosimea excesivă adaugă greutate mare în structură și poate reduce marjele de stabilitate. Optimul este așadar placa cea mai subțire care îndeplinește regula de scădere, cazul presiunii locale și limitele de sudură și manipulare ale curții.
Întrebări frecvente
Î: Ce grosime a plăcii de aluminiu 5052 este folosită pentru corpurile de barci?
Cocile sunt construite cel mai adesea din plăci de 3 mm până la 6 mm, cu ambarcațiuni mai ușoare folosind panouri de 1,6 mm până la 2,5 mm și nave de lucru mai mari folosind 6 mm și mai mult în partea inferioară și a chilei.
Î: Este aluminiul 5052 potrivit pentru placarea sub-linia de plutire?
Da. 5052 rezistă bine la coroziunea apei de mare și este utilizat pe scară largă pentru suprafețele umede. Ar trebui să fie izolat de metale diferite și protejat împotriva crăpăturilor din jurul elementelor de fixare și fitingurilor.
Î: Ce temperatură ar trebui specificată pentru placa marine?
H32 sau H34 sunt specificate acolo unde este necesară o presiune de rezistență mai mare pentru placare, O temperatură unde placa trebuie formată sau rulată la o curbură strânsă și H112 pentru secțiunile mai grele laminate la cald-.
Î: Cum este definită toleranța la grosimea plăcii?
Toleranța este definită de standardul de comandă, de exemplu ASTM B209 sau EN 485-4, și este exprimată ca o abatere permisă în minus și plus de la grosimea nominală măsurată în afara marginilor laminate.
Î: Placa 5052 poate fi sudată fără tratament termic post-sudare?
Da. 5052 nu este întărită prin tratament termic, astfel încât îmbinările sudate nu necesită tratament termic post-sudare. Sudarea cu material de umplutură 5356 restabilește rezistența îmbinării la nivelul metalului de bază.
Î: Placa mai groasă 5052 îmbunătățește eficiența combustibilului?
Nu, opusul. Placa mai groasă crește deplasarea și suprafața umedă, ceea ce crește cererea de putere. Prin urmare, grosimea ar trebui să se bazeze pe cerințe structurale și nu pe o ipoteză de eficiență.
