Sulam 5052 on üks enim kasutatud alumiinium-magneesiumisulameid merekonstruktsioonide jaoks. Õige plaadi paksuse valimine on alati tasakaal konstruktsiooni tugevuse, kaalu, keevitatavuse, korrosioonikindluse ja materjali maksumuse vahel. Allolevates osades on toodud laevaehituses tavaliselt valtsitud paksuse vahemikud, neid määratlevad standardid ja konstruktsioonikontrollid, mis määravad joonise lõpliku arvu.
Tavaline 5052 alumiiniumplaadi paksuse vahemik laevaehituses
Kere kestade, tekkide ja sisekonstruktsioonide jaoks kasutatavad plaadid on tavaliselt valtsitud vahemikus 1,6–6 mm. Raskemaid sektsioone toodetakse kiiludele, mootorialustele ja lokaalsele tugevdusele.
1,6 mm - 2.5 mm:kergsõidukid, pealisehitused, mittekandvad paneelid-ja sisemised vooderdised.
3 mm - 4 mm:keskmise suurusega{0}}tööpaadid, väikesed kaubalaevad, tekiplaadid ja veekindlad vaheseinad.
5 mm - 6 mm:suuremad laevad, põhjaplaadistus, kiilud ja raamid, mis kannavad raskeid koormusi või lööke.
Paksustolerants tuleb esitada võrreldes tellitud standardiga, sest lubatud miinushälve on õhukesel lehel proportsionaalselt suurem ja mõjutab otseselt nappi arvutust.
Paksuse valik konstruktsioonifunktsiooni järgi
| Paksus | Tüüpiline komponent | Disaini põhjus |
|---|---|---|
| 1.6 - 2.5 mm | Pealisehitus, tekimaja paneelid, sisevoodrid | Väike kaal, lihtne vormimine ja keevitamine, piisav jäikus koos jäikustega |
| 3 - 4 mm | Peateki plaadistus, vaheseinad, kütuse- ja veepaagi seinad | Tasakaalustatud tugevus, jäikus ja kaal; hea väsimuskäitumine |
| 5 - 6 mm | Põhjaplaat, kiil, raamid, mootorialused | Kõrge lokaalne tugevus, löögi- ja kulumiskindlus koormatud tsoonis |
| 6 mm ja rohkem | Kiili king, vars, lokaalne tugevdus, luugi koamingud | Peab vastu maanduskoormustele ja masinate kontsentreeritud jõududele |
Standardid ja meelelaadid numbrite taga
Sulam 5052 on mitte-kuumtöödeldud-Al-Mg sulam ja seda tarnitakse O, H32, H34 või H112 temperamendis. Merendusklassid tellitakse tavaliselt järgmiste dokumentide alusel ning esitatud paksus, tolerants ja mehaanilised väärtused peavad pärinema samast standardist, mida kasutati projekteerimisarvutustes.
ASTM B928:kõrge-magneesiumisisaldusega alumiiniumisulamist tooted mereteeninduseks ja sarnastes keskkondades.
ASTM B209:alumiiniumleht ja -plaat, sealhulgas sulam 5052, kindlaksmääratud paksuse tolerantsidega.
EN 485-2 ja EN 485-4:külmvaltsitud lehtede, ribade ja plaatide mehaanilised omadused ja tolerantsid.
GB/T 3880.2 ja GB/T 3880.3:sepistatud alumiiniumplaadi ja -lehe mehaanilised omadused ja mõõtmete tolerantsid.
ISO 12215 seeria:väikelaevade vähesus ja disainisurve, mida kasutatakse laialdaselt alumiiniumkeredel.
Lõõmutatud 5052 tüüpilised mehaanilised väärtused on tõmbetugevus ligikaudu 195 MPa ja venivus ligikaudu 25 protsenti; töö-karastatud H32 tõmbetugevus ulatub umbes 230 MPa tõmbetugevuseni 0,2 protsenti 195 MPa lähedal. Suurem vastupidavuspinge on põhjus, miks H32 eelistatakse teki ja laevakere plaadistuse jaoks, samas kui O temper valitakse seal, kus on vaja tugevat vormimist.
Kuidas määrata optimaalne paksus
Laeva tüüp ja eesmärk:vabaaja veesõidukid eelistavad kiiruse suurendamiseks õhemat kattekihti; töötavad paadid ja transpordilaevad vajavad vastupidavuse tagamiseks paksemat plaati.
Laeva suurus:pikemad silded ja suurem nihe suurendavad paindemomente ja seega plaadi paksust.
Struktuurne funktsioon:kesta ja teki plaatimist reguleerib kohalik rõhk ja jäikuse vaheline kaugus; kiilud ja põhjaplaadistus löögi- ja maanduskoormustega.
Keevitamine ja valmistamine:5052 keevitab kergesti täitetraadiga 5356 või 5554, kuid soojuse sisendit ja liite ettevalmistamist tuleb moonutuste piiramiseks kontrollida raskematel mõõteriistadel.
Korrosioon ja katmine:paksem plaat kannab suuremat soojusmassi, mis mõjutab katte kõvenemist ja nakkumist; pinna ettevalmistamine jääb{0}}pikaajalise toimivuse määravaks teguriks.
Maksumus ja kaal:iga täiendav millimeeter lisab kaalu, vähendab kasulikku koormust ning suurendab materjali- ja kütusekulu, seega on minimaalne nõuetele vastav paksus tavaliselt majanduslik valik.
Paksuse mõju laeva jõudlusele
Plaadi paksuse vähendamine vähendab töömahtu, mis vähendab mootori vajalikku võimsust ja kütusekulu ning võib tõsta töökiirust. Suurenev paksus suurendab sektsiooni moodulit ja väsimuse eluiga, eriti põhja ja kiilu piirkonnas, kuid liigne paksus lisab konstruktsioonile kaalu ja võib vähendada stabiilsusvarusid. Seetõttu on optimaalne kõige õhem plaat, mis vastab hõrenemise reeglile, kohalikule rõhule ning hoovi keevitus- ja käsitsemispiirangutele.
Korduma kippuvad küsimused
K: Millise paksusega 5052 alumiiniumplaati kasutatakse paadikerede jaoks?
Kered on enamasti ehitatud 3 mm kuni 6 mm plaadist, kergematel laevadel kasutatakse 1,6 mm kuni 2,5 mm paneele ja suurematel töötavatel laevadel, mis kasutavad põhja ja kiilu piirkonnas 6 mm ja rohkem.
K: Kas 5052 alumiinium sobib allpool-veepiiri katmiseks?
Jah. 5052 talub hästi merevee korrosiooni ja seda kasutatakse laialdaselt märgade pindade puhul. See peaks olema isoleeritud erinevatest metallidest ja kaitstud kinnituste ja liitmike ümber tekkinud pragude eest.
K: Milline temper tuleks määrata mereplaadi jaoks?
H32 või H34 on määratud juhul, kui plaadistuse jaoks on vaja suuremat vastupidavust, O temper, kus plaat tuleb vormida või valtsida tiheda kõverusega, ja H112 kuumvaltsitud raskemate sektsioonide jaoks.
K: Kuidas määratakse plaadi paksuse tolerants?
Tolerants on määratletud tellimisstandardiga, näiteks ASTM B209 või EN 485-4, ning seda väljendatakse lubatud miinus- ja plusshälbena nimipaksusest, mõõdetuna väljaspool valtsitud servi.
K: Kas 5052 plaati saab keevitada ilma järel-keevituse kuumtöötluseta?
Jah,. 5052 ei ole kuumtöötlemisega tugevdatud, seega ei vaja keevisliited pärast-keevituse kuumtöötlust. 5356 täiteainega keevitamine taastab vuugi tugevuse põhimetalli tasemele.
K: Kas paksem 5052 plaat parandab kütusesäästlikkust?
Ei, vastupidi. Paksem plaat suurendab nihket ja niisutatud pinda, mis suurendab energiavajadust. Seetõttu peaks paksus põhinema struktuurinõuetel, mitte tõhususe eeldusel.
