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船用铝合金、船用铝板、船用铝材的种类、特性、用途等

2017-03-28  来自: 济南志鑫铝业有限公司 浏览次数:1385

1船用铝合金的特性、用途和化学成分
    船舶用铝合金按用途可分为船体结构用铝合金、舾装用铝合金,船壳体结构上用的铝合金主要是5083、5086和5456这三种合金,6000系合金由于在海水中会发生晶间腐蚀,所以主要用于船舶的上部结构,舾装铝合金主要用的是挤压型材,7000系合金热处理后的强度和工艺性能比5000系合金还要优越,在船舶制造中的应用前景广阔,主要用于舰艇上层结构,如压挤结构、装甲板等,但是7000合金的缺点是抗应力腐蚀性能差,所以限制了该系合金的使用范围。
    表一 船用铝合金的特性、用途、化学成分

类别

合金

状态

化学成分(JIS标准)

特点

用途

 

 

 

 

 

 船

 体

 用

5052

O

H14

H34

铝 Al :余量  硅 Si: ≤0.25

铜 Cu :≤0.10镁 Mg:2.2~2.8

锌 Zn:≤0.10 锰 Mn:≤0.10

铬 Cr:0.15~0.35铁 Fe:≤0.40

中等强度,耐腐蚀性和成形性好,有较高的疲劳强度

上部结构,辅助构件,小船船体

5083

O

H32

铝 Al :余量 硅 Si :≤0.40

铜Cu:≤0.10 镁 Mg:4.0~4.9

锌Zn:≤0.25锰Mn:0.40~1.0钛Ti:≤0.15 铬Cr:0.05~0.25铁Fe:0~ 0.400

典型的焊接用铝合金,在非热处理合金中强度最高,焊接性,耐腐蚀性和低温性能好

船体主要结构

5086

H32

H34

铝Al:余量  硅 Si :≤0.40

铜Cu:≤0.10镁 Mg:3.5~4.5

锌Zn:≤0.25锰Mn:0.20~0.7钛Ti:≤0.15 铬Cr:0.05~0.25;铁Fe:0~ 0.500

焊接性和耐腐蚀性与5083相同,强度稍低挤出性有所改善。

船体主要结构(薄壁宽幅挤压型材)

5454

H32

H34

铝Al:余量硅   Si :≤0.25

铜Cu:≤0.10 镁Mg:2.4~3.0

锌Zn:≤0.25锰Mn:0.50~1.0

钛Ti:≤0.20 铬Cr:0.05~0.20

铁 Fe:0.000~ 0.400

强度比5052高22%,抗腐蚀性和焊接性好,成形性一般

船体结构,压力容器,管道等

5456

O

H321

铝Al:余量 硅Si:≤0.50  铜Cu:3.8~4.9镁Mg:1.2~1.8 锌Zn:≤0.30锰Mn:0.30~0.9 钛Ti:≤0.15镍 Ni:≤0.10  铁 Fe: 0.000~ 0.500

铁+镍 Fe+Ni:0.000~ 0.500

类似5083,但强度稍高,有应力腐蚀敏感性

船体和甲板

6061

T4

T6

铜Cu :0.15~0.4  锰Mn :0.15

镁Mg :0.8~1.2  锌Zn :0.25

铬Cr :0.04~0.35钛Ti :0.15

硅Si :0.4~0.8    铁Fe :0.7

铝Al :余量

热处理可强化的耐蚀合金,强度高,但焊接缝强度低,主要用于不与海水接触的螺接、铆接结构。

上部结构、隔板结构、框架等。

 

舾装用

 

 

 

1050

 

 

1200

H112O

H12

H24

铝 Al :余量  硅 Si: ≤0.25

铁 Fe:0.40     铜 Cu :≤0.50

锰Mn:≤0.50 镁 Mg:≤0.50

锌 Zn:≤0.15 钛Ti :≤0.03

强度低,加工性,焊接性和耐腐蚀性好,表面处理性高

内装修

铜 Cu :≤0.50锰Mn:≤0.50

锌 Zn:≤0.15 钛Ti :≤0.03

铁+硅 Fe+Si:≤1.0

3003

 

3203

H112O

H12

铝 Al :余量  硅 Si: ≤0.60

铁 Fe:≤0.70   铜 Cu :≤0.50

锰Mn:1.0~1.5 锌 Zn:≤0.10

(3202)

强度比1100高10%,成形性,焊接性,和耐腐蚀性好

内装,液化石油气罐的顶板和侧板

 2 船用铝合金的种类及用途示例
    船用铝合金按产品种类可分为,板材、型材、管、棒、锻件、铸件,公司目前铝合金产品种类主要是板材和带材。
    表二  船用铝合金产品种类

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    注:1、舾装也使用5052合金,品种有板、管和棒
    2、5083、5086和6N01合金可生产出宽幅薄壁挤压型材
    3、板材的使用厚度是由船体结构、船舶规格和使用部位等所决定,从船体轻量化角度考虑,一般尽量采用薄板,但还应考虑在使用时间内板材腐蚀的深度,通常使用的板材有1.6mm以上的薄板和30mm以上的厚板。为减少焊接,常使用2.0m宽的铝板,大型船则使用2.5m宽的铝板,长度一般是6m,也有按造船厂合同使用一些特殊规格的板材。为防滑,甲板采用花纹板。
    表三 船用铝合金的用途示例

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    3.3船用铝合金的状态
    铝合金的状态标志着材料的加工方法,内部组织和机械性能,一般工程师根据用途不同而采用不同状态的材料,船体结构用的5000系合金采用O和H状态,6000系合金采用T状态,按日本的JIS标准规定列出的5000系合金的H状态细目和6000系合金和AC系铸造合金的状态代号如下表所示。
    表四 船体结构用5000系合金H状态代号的细目

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    表五 船用6000系合金和AC系铸造合金的状态代

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