《船舶用铝合金材料_船用铝合金介绍系列文章之二_》由会员分享，可在线阅读，更多相关《船舶用铝合金材料_船用铝合金介绍系列文章之二_（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、轻金属?年掩?船舶用铝合金材料?船用铝合金介绍系列文章之二?王压?东北轻合金加工厂中心试验室黑龙江省哈尔滨市?刃? ? ?摘要?本文介绍了船用铝合金的种类、特性、状 态、用途实例和产品种类?船用铭?合金主要分为船 体用铭合全和书装用铭合全,韶体用铝合金主要为? ?一?系合金和部 分 ? ?一?口一? ?系合金,知装用铭合金为工业纯铭、? ?一?。系合金、? ?一?夕一从系合全和?系铸造铭合金,而? ?一? ?一?系合金也可能在造船中得到发展?关健词?船铂铝合金种类状态产品类型前一?目? ? ?目口 口铝合金材料从? ?年在船舶 上应用以来,经过近 百年的研究和发展,在船舶 上 的应用越来越广泛
2、,并成为造船工业很有发展前途的材料。最 早应用 于船舶上的 铝合金 为? ?的? ?一? ?系合金,继而采用 的是? ?一? ?一?系合金,但这些合金主要 的缺点是抗腐蚀性 能差,因而也限制了在造船中 的应用? ?世纪? ?年代,开 始采用? ?一?铝合金,并用铆接方法构造船体? ?年代,开发出了可焊、耐蚀的? ?一?系合金,? ?年代开始采用? ?焊技术,这一时期铝合金在造船上的应用进展很快。? ? 年代,美国海军先后 开发出属于 ? ?一?系合金的? ?一? ?和? 一? 合金板材、?一?和? ? ? 一?合金挤压型材,由于采 用了? ?和? ?调质状态,消除 了沿晶沉淀网膜,解决了它们的
3、剥落腐蚀和 晶间腐蚀问题,这是 ? ?年代来船 用 铝合金 的 开 发取得的重大 进步? ? ,? ?随后,由于需 要屈服强度更高的材料,于是在造船 中又 广泛应用 了 耐 海水腐蚀性能良好的? ?一?一? ?系合金,在较长 的一段 时间内,船体用 铝合金主 要 要? ?一?系合金 和? ?一?一?系合金中 选择?而原苏联则较多地 选择? ?一?一?系合金用 于造船,作 为快艇壳 体材 料。近 年来对中强 可焊的? ?一?一?系合金 的研究日益 增 多,并取得一 些进 展,有可能在 未来的造船中得到应用 和发展? ? ? ?一?年代以后,船舶结构的合理 化和轻量 化越来越被重视,大型船舶 的上
4、层结 构和栖装件 开始大量使用 铝合金?为此,这一时期开发出许多上 层结构和栖装用 铝合金,其 中包括特 种规格 的挤压型材、大型宽幅挤压壁板和铸件等。本文 着 重介绍船用铝合金的种类、特性、状态和产品种类,关于船用 铝合金 材料的各种性能将在后续文章中介绍。?船用铝合金的种类、特性和用 途实例船舶用铝合金 按用途可分为船体结构用 铝合金、栖装用铝合金和焊接填 加用 铝合金,其 ? ? 标 准规定 的化学成分如表?所示囚。表?所示 为船体和栖装用 铝合金的特性,表?为其在船舶 上 的作用 实例? ?目前,在船壳体结构上 用的铝合金 主 要 是?、?和?这三种合金,它们的机械性能、耐腐蚀性 和焊
5、接性能都很好。挪 威船协规?年掩?轻金属定使用? ?合 金,其板材的抗拉强度与? ?合金的相 同?而美国则主 要采用? ?合金,但最近 在高速艇上使用? 一?合金板材和? 一?川合金挤压型材? ? 。川一?一? ?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,日本就在船舶 的上部结构 中使用?一? ?合金?而美国考 虑到? ? ?一? ?合金在战前和 战后应用的实际情况,在船壳体结构上使用其大型薄壁挤压型材,目的是使船体轻量化,但这尚待在实践 中检验? ? , ? ?表? ?标准规定的船用铝合金化学成分阎类类类合金金化学成分?余盆为月,? ? ? ?别别别别别别别别别别别别
6、别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别别? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?船船船印? ? ? ? ? ?叨? ? ? ? ?簇? ? ? ?一? ? ? ? ? ? ? ? ?簇? ? ?体体体印? ? ?簇? ? ? ?叨簇? ? ? ?粼? 一? ? ? ?一? ? ? ? ? ?一? ? ? ? ?簇? ? ?用用用印? ? ? ? ?簇? ?功? ? ? ? ? ?一? ? ? ? ? ? ? ! !? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?卿? ? ?簇? ? ?簇? ? ? ?印一? ? ?
7、 一? ? ? ? ? ? ? ?毛? ? ?弘弘弘? ? 簇?簇? ? ? 簇? ? ?匆? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?以以以拓? ? ? ? ?一? ? ? ?住? 一? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?以? ? ? ? ? ?簇? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 一? ?簇? ? ? ?簇? ? ?!?一 ? ? ?簇? ?犯犯簇? ? ? ? ?印印印? ? ? ? 一?扔簇? ? ? ?粼? ? ? ? !? ? ?岌? ? ?毛? ? ? ? ? ? ? ?栖栖栖? ? 簇? ? ? ?幻? ? ? ? ? ? ? ? ?簇? ? ? ? ? ? ?簇
8、? ? ?簇? ? ?装装装? ? 口? ? ? ?簇? ?仍仍镬0.05 5 50.45 0.9 9 9 9 9簇0.1 0 0 0簇0.05 5 5用用用32 03伪伪簇0 . 6簇0 .7 0(仓0 5 5 51.0 一1.5 5 5 5 5 5 5簇0, 1 0 0 0簇0.10 0 0日日日场3 3 30.20 0.6簇0.35簇0.10 0 0簇0 . 10 0 0 0 0 0 0(0.10 0 0 0 0A A A A AC4砂) ) )8.0一10.0簇0 . 55(0.25 5 5。.3 00 . 6 6 60.3 00.6 6 6簇0.15 5 5簇0.25 5 5簇0 .
9、2 0 0 0A A A A AC粼乡) ) )6.5一7.5簇0 . 55(0 . 25 5 5簇0.35 5 50 . 25一0 45 5 5簇0.1 0 0 0(0.35 5 5簇众2 0 0 0A A A A A C冲 H。 ) ) )6. 5一认5簇0 .2 0(0. 2 5 5 5簇0 .1 0 0 00 .2 00 .4 0 0 0簇005 5 5簇0.1 0 0 0(0 .2 0 0 0A A A A A C,留, ,镬0 .2 0镬0 .3 0(0 . 10 0 0(0. 6 6 63.5 5.5 5 5簇015 5 5(0.15 5 5镬0 .2 0 0 0撰撰撰闷 (玛3
10、 3 34 . 5 6 . 0簇0 .8 0镬0 .3 0 0 0毛0.05 5 5簇0 .0 5 5 50.05 0.2 0 0 0(010 0 0簇020 0 0 箫箫箫5 3 5 6 6 6毛0 .25(0.菊簇0.10 0 00.05 e e0.2 0 0 04.5 e e5.5 5 50 .0 50 .2 0 0 0(0.1 0 0 00.05 0.2 0 0 0用用用5183 3 3(0 .4 0毛0 .4 0(0 . 10 0 00.印1.0 0 04 . 3 5.2 2 2 2 2(025 5 5簇0.15 5 5注:(1)54 5改、5456和6082合金的化学成分为国际标准
11、规定的.(2)1200和3203 合金中eu含量变为0刀5一0 2 0%时,即为1100和3003合金.(3)A C 4A和A e4 C合金中,Ni和pb在0.10%以下,Sn在0习5 %以下;A C4 CH和A C 7A合金中, Ni、尸 b和Sn都在QO S%以下.(4 )舫装用铝合金还包括5052合金.在 栖装铝合金 中,经阳极氧化处理的6063一T S合金挤压型材主 要 用 于框架 结构,H1 4、H 2 4状态的工业纯铝 和3203合金等的板材主要 用于舱室 内壁等内装结构,铸造性能优良的A C 4A和A C 4C合金铸 件主 要 用于栖装件. A c7A合金具有很强 的抗腐蚀 性能
12、,可望在船舶中应用,但它的铸造性能较差。至 于锻件,一般来说成本很高,在船舶 上 的使用例子较少口l。中强 A i一zn一Mg系合金热处理 后的 强度和 工 艺性能比A l一Mg系合金还优越,并且可焊和 有一 定 的抗蚀性,对造船业有很大 的吸引力1 2 .例如舰艇 的上层结构 可以用70 04合金,压挤结构可以用7 004和7 0 0 5合金,装甲板可以用7039合金,此 外该系合金还 可以被用来制做涡轮、引导装置、容器的顶板和侧板轻金属1994年掩6船用铝合金的特性和用途川品种和状态用途 板材0H 14 H3 4铸件0H 32H 1120上部结构.辅助构件,小船船体。船体主要结构.H 32
13、1H llZ掣H3 2Hl l Z船体主要结构(薄壁宽幅挤压型材).船体结构.压力容器管道等.船底和 甲板。弘肠夕H3 21Hl l 6T 4 T 6日拓1T 6上部结构,隔板结构,框架等.105 012汉】鱼1 2H2 4上部结构 (薄壁宽幅挤压型材).内装.H 112 0 H 1 2H 112巾等强度,耐腐蚀性和成形性好,有较高的疲劳强 度.典型的焊接用合金,在非热处理型合金中,强度最高,焊接性、耐腐蚀性和低温性能好.焊接 性和耐腐蚀性与引犯3相 同,强度稍低.挤出性有所改善.弧度比功52高 2 2 %,抗腐 蚀性和焊接性好.成形性一般.类似印幻,但强度稍高,有应力腐蚀敏 感性.热处理可强
14、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. 中强挤压合金,强度比日巧1合金低,但耐腐蚀性和焊接性好.强度低,加工性、焊接性和耐腐蚀性好.表面处理性高.强度 比110 0高10%,成形性、焊接性和耐腐蚀性好.典型的挤压合金,强度低于 印61合金,但挤压性能 优良,可挤出截面形状复杂的薄壁型材,耐 腐蚀性和表面处理性能好.A J一s i一Mg系热处理可强化铸造合金.具有高强度和高韧性,铸造性、耐腐蚀性和焊接性好.月一s i一Mg系热处 理可强化铸造合金,具有良好的 强度、韧性、耐腐蚀性和可焊性.月一Mg系铸造合金,有良好的耐腐蚀性和 阳极氧化性 能,有 较高的强
15、度和韧性,铸造性较 差.月一s i一c u一N i一Mg系铸造合金,一具有良好的强度、耐热性、耐磨性和铸造性,热膨胀系数小.内装,液化石油气罐的顶板和侧板.容器结构.框架,桅杆等.胜、一勺T T T娜丝哪牺箱类和发动机部 件.UF T油压部件,箱类、发动机和电器部件.FT S T 6T 6 1舷窗,把手及其它船用部件.船用沽塞.急沙OFT T川孙AA C 4CAO父习A C 7AA C SA等.但无铜月一z n一Mg系合金 的缺 点是对 SC C较为敏感,而 且焊接 接缝对SC C、剥落腐蚀和存放裂纹也较为敏感,这是该系合金 在海船应用方 面 必须优先解决的问题。2船用铭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等,一般工程上根据用途不同而采用 不 同状态的材料。下 面着重介绍船用铝合金 的状态代号表示的含义.表4所示为铝合金的基本状 态,船体结构用的500
