Aluminiumlegierungen können in zwei Kategorien unterteilt werden: Eine ist deformierte Aluminiumlegierungen, die zur Verarbeitung von halbfinierten Produkten wie Tafeln, Streifen, Folien, Röhren, Stäben, Formen, Drähten, Pulver und Verschmutzungen verwendet werden; Das andere ist Aluminiumlegierungen, die zum Wirken verschiedener Gussteile und Sterbchen verwendet werden.
Ersteres ist das am weitesten verbreitete Marine Engineering. Da Aluminiumlegierung die Eigenschaften einer hohen Festigkeit, starker Meerwasserkorrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit, leichtes Verarbeitung und Bildung, starker Rezyklierbarkeit, guter Umweltschutz, ohne niedrigem Brechern, ohne Magnetismus und keine Funken während der magnetischen Kollision aufweist Schiffstechnik. Die Anwendung kann die Masse des Schiffes effektiv reduzieren, die Stabilität verbessern, die Geschwindigkeit erhöhen usw.
Daher sind Aluminiumlegierungen zu einem der wichtigsten strukturellen Materialien von Schiffen in vielen Ländern der Welt geworden und werden häufig beim Bau von Anlagen an Küsten-, See- und Flusseinrichtungen eingesetzt. Aufgrund der hohen Korrosionsbeständigkeit von Aluminium muss es nicht gestrichen oder aufrechterhalten werden und kann 30 Jahre lang verwendet werden. Die Tatsache, dass Aluminium keine Funken produziert, wenn es kollidiert, macht es besonders geeignet, Schiffsteile und Strukturen herzustellen, die mit brennbaren Materialien und Öl in Kontakt kommen, was das Brandrisiko erheblich verringern kann.
Die Menge an Aluminiumlegierung, die auf Schiffen verwendet wird
Derzeit ist die Menge an Aluminium, die bei der Herstellung von Schiffen und Schiffen verwendet wird, nicht viel. Was die Welt betrifft, machte der Betrag im Jahr 2013 etwa 1,1% ihres Gesamtverbrauchs aus. In 2012, the domestic consumption of rolled aluminum in Japan was 974.4kt, of which the transportation consumption was 159.0kt (139.0kt in the automobile industry, accounting for 87.42%, and the domestic consumption of extruded aluminum was 784.5kt, of which the Der Transportverbrauch betrug 141,9 KT (131,6 in der Automobilindustrie). 89,93 der Transportmaterialien und der Verbrauch der Luftfahrtindustrie und des Meeresgenieurwesens beträgt weniger als 10%.
Japan ist ein Land mit einer unterentwickelten Luft- und Raumfahrtindustrie, daher wird geschätzt, dass der Verbrauch des Meeresentechniks 5% des für den Transports verwendeten Aluminiums nicht überschreiten wird. Der japanische Aluminiumverbrauch ist bereits in eine stabile Stufe eingetreten. Seit 2004 hat Marine Engineering und der Verbrauch von Schiffen rund 20 kt/a. Unter den verwendeten Aluminiummaterialien sind dicke Platten die wichtigsten, die etwa 88%ausmachen, und extrudierte Materialien werden ergänzt, die meisten extrudierten Materialien werden jedoch in Küsteneinrichtungen verwendet.
Die Aluminiumlegierungsstruktur für chinesische Schiffe unterscheidet sich von der Japans. Japan ist ein großes Land bei der Herstellung von LNG -Schiffen (flüssiger Erdgas). Es gibt vier riesige LNG -Tanks mit 5083 dicken Tellern. Die Menge der dicken Platten beträgt ca. 4KT/Schiff. China Fe-Ni-Mn-Stahl, das bei niedriger Temperatur spröde ist, wird im LNG-Schiffbau verwendet. In China werden nur einige dicke Platten verwendet, um kleine und mittelgroße Schiffe herzustellen. Es wird geschätzt, dass das in Chinas Schiffbauindustrie verwendete Aluminium im Jahr 2014 weniger als 230 kt betrug, weniger als der insgesamt offensichtliche Verbrauch von Aluminium 1% des Betrags.
Angesichts der Beschleunigung und Erhöhung des Fortschritts Chinas in Richtung einer maritimen Macht wird die Menge an Aluminium, die in Schiffen und Meerestechnik verwendet wird, jedoch erheblich zunehmen, aber die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate vor 2025 wird 7,5%nicht überschreiten.
Die Entwicklung der Schiffsaluminiumlegierung
Die industrielle Produktion von Aluminium begann 1988 mit der Gründung des weltweit ersten Aluminiumwerks Pittsburgh Metallurgical Company in den Vereinigten Staaten. 1891 verwendete die Schiffbauindustrie das Aluminium, das von der Anlage zum ersten Mal hergestellt wurde, um Marine -Teile herzustellen. Nach mehr als 120 Jahren Forschung und Entwicklung ist Aluminium die Anwendung von Materialien in Schiffen und Meeresentwicklung immer umfangreicher und ist zu einem der vielversprechenden Materialien in diesen Sektoren geworden.
Die frühesten Aluminiumlegierungen, die in Schiffbau verwendet wurden, waren NI-haltige Al-Cu-Legierungen, gefolgt von 2xxx-Serienlegierungen, aber deren Korrosionsbeständigkeit gegen Meerwasser war nicht hoch, was ihre Anwendung in der Schiffbauindustrie beschränkte.
Die 6061-T6-Legierung wurde in den 1930er Jahren verwendet und der Rumpf wurde durch Nieten gebaut. In den 1940er Jahren wurden korrosionsbeständige Legierungen der 5xxx-Serie geschweißt, und in den 1950er Jahren wurde die Schweißtechnologie von TIG (Tungsten Inert Gas) angewendet. In dieser Zeit machte die Anwendung von Aluminiumlegierungen im Schiffbau große Fortschritte. In den 1960er Jahren entwickelte die US-Marine nacheinander die Al-Mg-Serie 5086-H32 und 5456-H321-Legierungsplatten, 5086-H111 und 5456-H111 Extruded Profile. Aufgrund der Verwendung von H116- und H117 -Zuständen wurde der intergranuläre Ausfällung von Al8mg5 eliminiert. Der zusammengesetzte Mesh -Film löst ihre Probleme der Peeling -Korrosion und der intergranulären Korrosion, die ein Meilenstein und einen signifikanten Fortschritt in der Forschung und Entwicklung von Schiffsaluminiumlegierungen seit den 1960er Jahren sind.
Anschließend wurden aufgrund der Notwendigkeit von Materialien mit höherer Ertragsfestigkeit 6xxx -Serienlegierungen im Schiffbau häufig verwendet. Europa, die Vereinigten Staaten, Japan und andere Länder wählten lange Zeit Legierungen der Serie und 6xxx -Serien. Der Rumpf besteht aus Aluminiumlegierung, während die Sowjetunion 2xxx -Serienlegierungen bevorzugt. Vor der Reform und Eröffnung folgte die Chinas Schiffbauindustrie hauptsächlich der Sowjetunion. Seit 1980 folgten mehr Länder wie Europa, die Vereinigten Staaten und Japan. Nach 2010 wurde unabhängige Innovation allmählich gestärkt. Seit den 1970er Jahren hat die Forschung zu schweißbaren 7xxx-Serien-Legierungen mit mittlerer Stärke zugenommen, und es wurden einige Fortschritte erzielt, die im Schiffbau angewendet wurden.
Seit den 1970er Jahren wurde der Rationalisierung und Gewichtsreduzierung von Schiffsstrukturen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Eine große Anzahl von Aluminiumlegierungen wird in den Aufbauten verwendet und Teile großer Schiffe ausfindig. Zu diesem Zweck wurden in diesem Zeitraum viele Aluminiumlegierungen und Materialien für diese Felder entwickelt, einschließlich extrudierter Profile von Spezialspezifikationen, großen breiten extrudierten Panels und Gussteilen.