Sakausējums 5052 ir viens no visizplatītākajiem alumīnija-magnija sakausējumiem jūras konstrukcijām. Pareiza plāksnes biezuma izvēle vienmēr ir līdzsvars starp konstrukcijas izturību, svaru, metināmību, izturību pret koroziju un materiālu izmaksām. Turpmākajās sadaļās ir norādīti biezuma diapazoni, kas parasti tiek velmēti kuģu būvē, standarti, kas tos nosaka, un konstrukcijas pārbaudes, kas nosaka zīmējuma galīgo skaitu.
Kopējais 5052 alumīnija plākšņu biezuma diapazons kuģu būvei
Plātnes, ko izmanto korpusa korpusiem, klājiem un iekšējai konstrukcijai, parasti tiek velmētas no 1,6 mm līdz 6 mm. Smagākas sekcijas tiek ražotas ķīļiem, dzinēju gultnēm un lokālajam stiegrojumam.
1,6 mm - 2.5 mm:viegls kuģis, virsbūves, -nenesošie-paneļi un iekšējās oderes.
3 mm - 4 mm:vidēja izmēra -darba laivas, mazi kravas kuģi, klāja apšuvums un ūdensnecaurlaidīgas starpsienas.
5 mm - 6 mm:lielāki kuģi, grunts apšuvums, ķīļi un rāmji, kas pārvadā smagas kravas vai triecienus.
Biezuma pielaide ir jānorāda pret pasūtīto standartu, jo pieļaujamā mīnus novirze uz plānās loksnes ir proporcionāli lielāka un tieši ietekmē niecīgo aprēķinu.
Biezuma izvēle pēc strukturālās funkcijas
| Biezums | Tipisks komponents | Dizaina iemesls |
|---|---|---|
| 1.6 - 2.5 mm | Virsbūve, klāja paneļi, iekšējās oderes | Mazs svars, viegla formēšana un metināšana, pietiekama stingrība ar stingrām |
| 3 - 4 mm | Galvenā klāja apšuvums, starpsienas, degvielas un ūdens tvertnes sienas | Līdzsvarota izturība, stingrība un svars; laba noguruma uzvedība |
| 5 - 6 mm | Grunts apšuvums, ķīlis, rāmji, dzinēja pamatnes | Augsta lokālā izturība, triecienizturība un nodilumizturība noslogotajā zonā |
| 6 mm un vairāk | Ķīļa kurpe, kāts, lokālais pastiprinājums, lūku komingi | Iztur zemējuma slodzes un koncentrētus mehānismus |
Standarti un temperamenti aiz skaitļiem
Sakausējums 5052 ir ne-termiski-apstrādājams Al-Mg sakausējums un tiek piegādāts O, H32, H34 vai H112 rūdījumā. Jūras markas parasti tiek pasūtītas saskaņā ar tālāk norādītajiem dokumentiem, un norādītajām biezumam, pielaidēm un mehāniskajām vērtībām ir jābūt no tā paša standarta, kas izmantots projektēšanas aprēķinos.
ASTM B928:Augsta-magnija alumīnija sakausējuma izstrādājumi kuģniecības pakalpojumiem un līdzīgām vidēm.
ASTM B209:alumīnija loksne un plāksne, ieskaitot sakausējumu 5052, ar noteiktām biezuma pielaidēm.
EN 485-2 un EN 485-4:mehāniskās īpašības un pielaides auksti{0}}velmētām loksnēm, sloksnēm un plāksnēm.
GB/T 3880.2 un GB/T 3880.3:mehāniskās īpašības un izmēru pielaides kaltām alumīnija plāksnēm un loksnēm.
ISO 12215 sērija:mazsvarīgs un projektētais spiediens maziem kuģiem, ko plaši izmanto alumīnija korpusiem.
Tipiskās mehāniskās vērtības atkvēlinātajam 5052 ir stiepes izturība aptuveni 195 MPa ar aptuveni 25 procentu pagarinājumu; rūdīta H32 rūdījums sasniedz aptuveni 230 MPa stiepes spēku ar 0,2 procentu spriegumu tuvu 195 MPa. Lielāks izturības spriegums ir iemesls, kāpēc klāja un korpusa apšuvumam priekšroka tiek dota H32, savukārt O temperaments tiek izvēlēts, ja nepieciešama smaga formēšana.
Kā noteikt optimālo biezumu
Kuģa tips un mērķis:atpūtas kuģi dod priekšroku plānākam pārklājumam ātrumam; darba laivām un transporta kuģiem ir nepieciešams biezāks pārklājums, lai nodrošinātu izturību.
Kuģa izmērs:garāki laidumi un lielāka nobīde palielina lieces momentus un līdz ar to arī plāksnes biezumu.
Strukturālā funkcija:korpusa un klāja apšuvumu regulē vietējais spiediens un stingrības atstatums; ķīļi un grunts apšuvums trieciena un zemējuma slodzes ietekmē.
Metināšana un izgatavošana:5052 viegli metina ar 5356 vai 5554 pildvadu, bet siltuma ievade un savienojuma sagatavošana jākontrolē smagākiem mērierīcēm, lai ierobežotu kropļojumus.
Korozija un pārklājums:biezāka plāksne nes lielāku termisko masu, kas ietekmē pārklājuma sacietēšanu un adhēziju; virsmas sagatavošana joprojām ir noteicošais faktors ilgstošai darbībai{0}}.
Izmaksas un svars:katrs papildu milimetrs palielina svaru, samazina lietderīgo slodzi un palielina materiālu un degvielas izmaksas, tāpēc minimālais atbilstošs biezums parasti ir ekonomiska izvēle.
Biezuma ietekme uz kuģa darbību
Plākšņu biezuma samazināšana samazina darba tilpumu, kas samazina nepieciešamo dzinēja jaudu un degvielas patēriņu, kā arī var palielināt darba ātrumu. Biezuma palielināšana palielina sekcijas moduli un noguruma kalpošanas laiku, īpaši apakšā un ķīļa zonā, bet pārmērīgs biezums palielina konstrukcijas svaru un var samazināt stabilitātes robežas. Tāpēc optimālākā ir plānākā plāksne, kas atbilst mazināšanas likumam, lokālajam spiedienam un metināšanas un apstrādes ierobežojumiem pagalmā.
Bieži uzdotie jautājumi
J: Kāds 5052 alumīnija plāksnes biezums tiek izmantots laivu korpusiem?
Korpusi visbiežāk tiek būvēti no 3 mm līdz 6 mm plāksnēm, ar vieglākiem kuģiem, izmantojot 1,6 mm līdz 2,5 mm paneļus, un lielākiem darba kuģiem, kas izmanto 6 mm un vairāk dibena un ķīļa zonā.
J: Vai 5052 alumīnijs ir piemērots zemūdens-ūdenslīnijas pārklājumam?
Jā. 5052 labi iztur jūras ūdens koroziju un tiek plaši izmantots mitrām virsmām. Tam jābūt izolētam no dažādiem metāliem un aizsargātam pret spraugām ap stiprinājumiem un veidgabaliem.
J: Kurš temperaments jānorāda jūras plāksnei?
H32 vai H34 ir norādīts, ja apšuvumam ir nepieciešams lielāks izturības spriegums, O temperaments, kur plāksne ir jāveido vai jāvelmē līdz ciešam izliekumam, un H112 karsti velmētām smagākām sekcijām.
J: Kā tiek noteikta plāksnes biezuma pielaide?
Pielaidi nosaka pasūtīšanas standarts, piemēram, ASTM B209 vai EN 485-4, un to izsaka kā pieļaujamo mīnus un plus novirzi no nominālā biezuma, kas mērīts ārpus velmētajām malām.
J: Vai 5052 plāksni var metināt bez pēc-metināšanas termiskās apstrādes?
Jā, . 5052 nav nostiprināts ar termisko apstrādi, tāpēc metinātajiem savienojumiem nav nepieciešama pēc-metināšanas termiskā apstrāde. Metināšana ar pildvielu 5356 atjauno savienojuma stiprību līdz pamatmetāla līmenim.
J: Vai biezāka 5052 plāksne uzlabo degvielas efektivitāti?
Nē, otrādi. Biezāka plāksne palielina pārvietošanos un samitrinātu virsmu, kas palielina enerģijas pieprasījumu. Tāpēc biezumam jābūt balstītam uz strukturālajām prasībām, nevis uz pieņēmumu par efektivitāti.
