Primjena 5083 aluminijske ploče u brodogradnji

Zašto 5083 aluminijumska ploča dominira u brodogradnji

5083 je legura Al-Mg koja se ne može ojačati toplinskom obradom. Svoja svojstva stiče očvršćavanjem i pažljivo kontroliranim termomehaničkim putem, koji ostavlja stabilnu mikrostrukturu koja je otporna i na morsku vodu i na intergranularni napad. Za trupove, palube i nadgradnje teško je nadmašiti kombinaciju srednje-do-visoke čvrstoće, odlične otpornosti na koroziju, dobre zavarljivosti i očuvane žilavosti na temperaturi ispod -nule.

Gustina je oko 2,66 g/cm3, otprilike jedna trećina od čelika, tako da strukture postaju mnogo lakše za datu čvrstoću. Međutim, modul elastičnosti od oko 70 GPa je također oko jedne trećine čelika, tako da krutost umjesto čvrstoće često kontrolira debljinu velikih neukrućenih ploča. Dobar dizajn se stoga oslanja na ukrućenja, rebra i okvire koliko i na debljinu ploče.

Hemijski sastav i tipična mehanička svojstva

Vrijednosti zatezanja su značajne samo kada je naveden temperament. Žareni 5083-O nalazi se na donjem kraju raspona čvrstoće, dok su radno kaljene morske temperamente H116 i H321 navedene na višem kraju. Navođenje jedne brojke bez temperamenta, ili bez debljine proizvoda, dovodi do pogrešnih specifikacija.

Gdje se koristi ploča 5083 na plovilu

Oplata trupa, oplata dna i kaljužnih traka radnih čamaca, ribarskih plovila, brzih trajekata i jahti

Palube, kućice na palubi, nadgradnje i konstrukcije kormilarnice

Pregrade, interne platforme i operativne ili pristupne platforme

Poklopci grotla, rampe, prolazi, ljestve i ograde

Cisterne za svježu vodu, balast i gorivo, plus konstrukcije tankova za teret

Cisterne za tečni gas i izolacijske potporne konstrukcije, gdje je otpornost na niske{0}}temperature od suštinskog značaja

Palube platformi na moru, helidecks i sistemi šetnica

Trupovi katamarana i trimarana, gdje mala težina i otpornost na koroziju pokreću performanse

H116 ili H321: Odabir pravog temperamenta

U praksi su obje temperature prihvaćene za rad trupa i izbor je često vođen debljinom ploče i potrebnim operacijama oblikovanja. Važna stvar je da materijal treba naručiti u skladu sa specifikacijom morske ploče koja jamči učinak pilinga i intergranularne korozije, a ne samo kao generički 5083.

Izrada, zavarivanje i zaštita od korozije

5083 je jedna od najlakših strukturnih aluminijskih legura za proizvodnju. Budući da nije termički obrađen, zavareni spoj zadržava mnogo veći udio čvrstoće osnovnog-metala od zavarene legure 6xxx ili 7xxx, što je odlučujuća prednost u konstrukciji trupa.

MIG i TIG zavarivanje sa 5xxx dodatnim metalima kao što su ER5183 ili ER5356, odabrano prema potrebnoj čvrstoći i žilavosti

Postupci strukturalnog zavarivanja kvalifikovani prema AWS D1.2, sa punilom klasifikovanim pod AWS A5.10

Temeljno odmašćivanje i uklanjanje oksida prije zavarivanja i četkanje od nehrđajućeg čelika neposredno prije prolaza

Kontrolirani unos topline i temperatura međuprolaza za ograničavanje izobličenja, što je glavni rizik proizvodnje kod aluminijskih ploča

Veliki radijusi savijanja i mogućnost opruge tokom oblikovanja, jer je kapacitet hladnog oblikovanja manji od čelika

Izolacija aluminijuma od komponenti čelika i legura bakra i upotreba aluminijumskih ili cink anoda gde različiti metali moraju koegzistirati

Sistemi premaza i boje protiv obrastanja kompatibilne sa aluminijumom; Antivegetativni materijal na bazi bakra- nikada se ne smije nanositi direktno na aluminijski trup

Često postavljana pitanja

P: Zašto je 5083 poželjniji u odnosu na 6061 za brodogradnju?
5083 ima značajno bolju otpornost na koroziju u morskoj vodi i zadržava čvrstoću u zavarenom stanju, jer to nije legura koja se -obrađuje. 6061, jača je u T6 temperamentu, ali gubi veliki dio te čvrstoće ui oko šava.

P: Da li je 5083 aluminijumska ploča pogodna za oblaganje trupa?
Da. To je jedan od standardnih materijala trupa za radne čamce, trajekte, ribarske brodove i jahte, a obično se naručuje u H116 ili H321 temperamentu prema specifikaciji brodskih ploča.

P: Koja je razlika između 5083-H116 i 5083-H321?
Oba su stabilizirana, otporna na koroziju-namijenjena za upotrebu u moru i oba su procijenjena metodama ASTM G66 i ASTM G67. Odabir obično ovisi o raspoloživoj debljini i potrebnom radu oblikovanja.

P: Kako se zavaruje 5083 aluminijumska ploča?
MIG zavarivanje je normalan proizvodni proces, koristeći 5xxx metale za punjenje kao što su ER5183 ili ER5356, sa procedurama kvalifikovanim za AWS D1.2. TIG se koristi za tanje profile i za vidljive ili kritične spojeve.

P: Da li 5083 aluminijum treba farbati u morskom okruženju?
Dobro se ponaša bez farbanja u mnogim gore navedenim-primjenama na vodi, ali su trupovi obično premazani radi zaštite od obraštanja i izgleda. Treba koristiti samo premaze i sisteme protiv obrastanja koji su formulisani za aluminijum, a boje na bazi bakra- moraju se izbegavati.

P: Koliko na težini štedi 5083 u poređenju sa čelikom?
Gustina je oko 2,66 g/cm3 naspram otprilike 7,85 g/cm3 za čelik, tako da se mogu postići značajne uštede na težini. Budući da je modul također oko jedne trećine čelika, krutost obično diktira konačnu debljinu ploče, tako da je ušteda manja nego što sam omjer gustoće sugerira.

P: Može li se 5083 koristiti na niskim temperaturama?
Da. Zadržava žilavost do kriogenih temperatura, zbog čega se široko koristi za rezervoare tečnog gasa i za plovila koja rade u hladnim klimatskim uslovima.