Aloi 5052 ialah salah satu aloi aluminium-magnesium yang paling banyak ditentukan untuk struktur marin. Memilih ketebalan plat yang betul sentiasa mengimbangi antara kekuatan struktur, berat, kebolehkimpalan, prestasi kakisan dan kos bahan. Bahagian di bawah menetapkan julat ketebalan yang biasanya digulung untuk pembinaan kapal, piawaian yang menentukannya dan semakan reka bentuk yang menentukan nombor akhir pada lukisan.
Julat Ketebalan Plat Aluminium 5052 Biasa untuk Pembinaan Kapal
Plat yang digunakan untuk cangkerang badan kapal, geladak dan struktur dalaman biasanya digulung antara 1.6 mm dan 6 mm. Bahagian yang lebih berat dihasilkan untuk lunas, katil enjin dan tetulang tempatan.
1.6 mm - 2.5 mm:kraf ringan, superstruktur, panel tanpa-beban-dan pelapik dalaman.
3 mm - 4 mm:-bot kerja bersaiz sederhana, kapal kargo kecil, penyaduran dek dan sekat kedap air.
5 mm - 6 mm:kapal yang lebih besar, penyaduran bawah, lunas dan rangka yang membawa beban atau hentaman berat.
Toleransi ketebalan mesti dipetik berbanding piawai yang dipesan, kerana sisihan tolak dibenarkan adalah berkadar lebih besar pada helaian nipis dan secara langsung mempengaruhi pengiraan scantling.
Pemilihan Ketebalan mengikut Fungsi Struktur
| Ketebalan | Komponen Biasa | Sebab Reka Bentuk |
|---|---|---|
| 1.6 - 2.5 mm | Superstruktur, panel dek, pelapik dalaman | Berat rendah, mudah dibentuk dan dikimpal, kekakuan yang mencukupi dengan pengeras |
| 3 - 4 mm | Penyaduran dek utama, dinding sekat, bahan api dan tangki air | Kekuatan, ketegaran dan berat yang seimbang; tingkah laku keletihan yang baik |
| 5 - 6 mm | Penyaduran bawah, lunas, bingkai, katil enjin | Kekuatan tempatan yang tinggi, hentaman dan rintangan lelasan di zon yang dimuatkan |
| 6 mm dan ke atas | Kasut lunas, batang, tetulang tempatan, penyekat palka | Menentang beban pembumian dan daya tertumpu daripada jentera |
Standard dan Perangai Di Sebalik Nombor
Aloi 5052 ialah aloi Al-Mg yang tidak-haba-boleh dirawat dan dibekalkan dalam suhu O, H32, H34 atau H112. Gred marin biasanya dipesan terhadap dokumen berikut, dan ketebalan, toleransi dan nilai mekanikal yang disebut mesti datang daripada standard yang sama yang digunakan dalam pengiraan reka bentuk.
ASTM B928:tinggi-produk aloi aluminium magnesium untuk perkhidmatan marin dan persekitaran yang serupa.
ASTM B209:kepingan dan plat aluminium, termasuk aloi 5052, dengan toleransi ketebalan tertentu.
EN 485-2 dan EN 485-4:sifat mekanikal dan toleransi untuk-lembaran, jalur dan plat bergulung sejuk.
GB/T 3880.2 dan GB/T 3880.3:sifat mekanikal dan toleransi dimensi untuk plat dan kepingan aluminium tempa.
Siri ISO 12215:tekanan scantling dan reka bentuk untuk kraf kecil, digunakan secara meluas pada badan aluminium.
Nilai mekanikal biasa untuk anil 5052 ialah kekuatan tegangan kira-kira 195 MPa dengan kira-kira 25 peratus pemanjangan; kerja-suhu H32 yang dikeraskan mencecah kira-kira 230 MPa tegangan dengan tegasan kalis 0.2 peratus berhampiran 195 MPa. Tegasan bukti yang lebih tinggi adalah sebab H32 lebih disukai untuk penyaduran dek dan badan kapal, manakala suhu O dipilih di mana pembentukan teruk diperlukan.
Cara Menentukan Ketebalan Optimum
Jenis dan tujuan kapal:kraf masa lapang memihak kepada penyaduran yang lebih nipis untuk kelajuan; bot kerja dan kapal pengangkutan memerlukan penyaduran yang lebih tebal untuk ketahanan.
Saiz kapal:rentang yang lebih panjang dan anjakan yang lebih tinggi meningkatkan momen lentur dan oleh itu ketebalan plat.
Fungsi struktur:penyaduran cangkerang dan dek dikawal oleh tekanan tempatan dan jarak pengeras; lunas dan penyaduran bawah oleh hentaman dan beban pembumian.
Kimpalan dan fabrikasi:5052 mengimpal dengan mudah dengan wayar pengisi 5356 atau 5554, tetapi input haba dan penyediaan sambungan mesti dikawal pada tolok yang lebih berat untuk mengehadkan herotan.
Kakisan dan salutan:plat tebal membawa jisim haba yang lebih besar, yang mempengaruhi penyembuhan salutan dan lekatan; penyediaan permukaan kekal sebagai faktor penentu untuk-prestasi jangka panjang.
Kos dan berat:setiap milimeter tambahan menambah berat, mengurangkan muatan dan meningkatkan kos bahan dan bahan api, jadi ketebalan pematuhan minimum biasanya merupakan pilihan ekonomi.
Kesan Ketebalan terhadap Prestasi Kapal
Mengurangkan ketebalan plat merendahkan anjakan, yang mengurangkan kuasa enjin dan penggunaan bahan api yang diperlukan serta boleh meningkatkan kelajuan servis. Peningkatan ketebalan meningkatkan modulus bahagian dan hayat keletihan, terutamanya di bahagian bawah dan kawasan lunas, tetapi ketebalan yang berlebihan menambah berat badan yang tinggi dalam struktur dan boleh mengurangkan margin kestabilan. Oleh itu, yang optimum ialah plat paling nipis yang memenuhi peraturan scantling, bekas tekanan tempatan dan had kimpalan dan pengendalian halaman.
Soalan Lazim
S: Apakah ketebalan plat aluminium 5052 yang digunakan untuk badan bot?
Badan kapal paling kerap dibina dari plat 3 mm hingga 6 mm, dengan kraf yang lebih ringan menggunakan panel 1.6 mm hingga 2.5 mm dan kapal kerja yang lebih besar menggunakan 6 mm dan ke atas di bahagian bawah dan kawasan lunas.
S: Adakah aluminium 5052 sesuai untuk penyaduran di bawah-air?
Ya. 5052 menahan kakisan air laut dengan baik dan digunakan secara meluas untuk permukaan yang basah. Ia harus diasingkan daripada logam yang berbeza dan dilindungi daripada keadaan celah di sekeliling pengikat dan kelengkapan.
S: Perangai manakah yang perlu dinyatakan untuk plat laut?
H32 atau H34 ditentukan di mana tegasan bukti yang lebih tinggi diperlukan untuk penyaduran, suhu O di mana plat mesti dibentuk atau digulung kepada lengkungan yang ketat dan H112 untuk bahagian yang lebih berat-tergulung panas.
S: Bagaimanakah toleransi ketebalan plat ditakrifkan?
Toleransi ditakrifkan oleh piawaian pesanan, contohnya ASTM B209 atau EN 485-4, dan dinyatakan sebagai sisihan tolak dan tambah yang dibenarkan daripada ketebalan nominal yang diukur di luar tepi bergulung.
S: Bolehkah plat 5052 dikimpal tanpa-rawatan haba kimpalan?
Ya. 5052 tidak dikuatkan oleh rawatan haba, jadi sambungan yang dikimpal tidak memerlukan-rawatan haba pasca kimpalan. Kimpalan dengan pengisi 5356 mengembalikan kekuatan sendi ke tahap logam induk.
S: Adakah plat 5052 yang lebih tebal meningkatkan kecekapan bahan api?
Tidak, sebaliknya. Plat yang lebih tebal menimbulkan anjakan dan permukaan basah, yang meningkatkan permintaan kuasa. Oleh itu, ketebalan hendaklah berdasarkan keperluan struktur dan bukan pada andaian kecekapan.
