هيكل الهيكل واختيار السبائك
يؤثر هيكل الهيكل بشكل مباشر على القوة الإجمالية للسفينة، وتحدد هذه القوة حمولة السفينة-وقدرتها على التحمل. تتطلب أنواع السفن المختلفة تصميمات مختلفة لهيكل السفينة، ومخصصة وفقًا لوزنها ومتطلبات الاستخدام، ويجب ضمان الاستمرارية الجيدة للهيكل حتى لا تتسبب نقاط الضعف في حدوث فشل تحت الضغط. سبائك الألومنيوم الأكثر شيوعًا في صناعة السفن هي سلسلة 5xxx و6xxx، ويعتمد الاختيار الصحيح على متطلبات الكثافة، ومقاومة التآكل، وقابلية التشكيل لكل مكون من مكونات الهيكل.
5083: سبيكة الهيكل الأساسية
تحتوي لوحة الألومنيوم 5083 على كمية كبيرة من المغنيسيوم (4.0-4.9%) مع كمية صغيرة من المنغنيز (0.4-1.0%) والعناصر النزرة، مما يمنحها مقاومة ممتازة للتآكل، خاصة في مياه البحر، وقوة عالية، وأداء لحام جيد، وقوة إجهاد عالية. تتعرض اللوحة السفلية للهيكل لأقسى البيئات البحرية ويجب أن تتحمل الغمر على المدى الطويل دون أن تتحلل، مما يجعل 5083 الخيار الأمثل. يواجه الغلاف الجانبي تآكلًا شديدًا بسبب الأمواج والتأثيرات المحتملة، وتضمن القوة والمتانة العالية لـ 5083 السلامة الهيكلية وعمر الخدمة.
5052 للأسطح والهياكل العلوية
يحتوي الألومنيوم 5052 على المغنيسيوم (2.2-2.8%) والكروم (0.15-0.35%) مع العناصر النزرة. إنه يوفر مقاومة جيدة للتآكل، قوة متوسطة إلى عالية، خصائص معالجة ممتازة، وقابلية لحام جيدة. تحتاج الأسطح والهياكل العلوية إلى مواد يسهل تشكيلها ولحامها مع توفير القوة الكافية ومقاومة التآكل في الجو البحري، كما أن المعالجة والأداء الممتاز لـ 5052 يجعلها مناسبة لهذه المناطق. كما أنها تستخدم في الهياكل الداخلية التي لا تتعرض مباشرة لمياه البحر، حيث تكون هناك حاجة إلى قوة متوسطة وقابلية تشكيل جيدة.
6061 و 6082 للهيكل الداخلي
يحتوي الألومنيوم 6061 على مغنيسيوم (0.8-1.2%) والسيليكون (0.4-0.8%) مع أثر النحاس والكروم. قوتها العالية، ومقاومتها الجيدة للتآكل، واللحام الممتاز، وقابلية التصنيع الجيدة تجعلها مناسبة لهياكل الهيكل الداخلية مثل الأطر والكبائن التي تتطلب قوة وصلابة أعلى، وللملحقات مثل الأقواس وأجزاء الدعم التي يجب أن تكون قوية وخفيفة الوزن. . 6082 يحتوي الألومنيوم على المغنيسيوم (0.6-1.2%) والسيليكون (0.7-1.3%) مع كمية ضئيلة من المنغنيز. إن قوتها العالية وخصائص التصنيع الممتازة تجعلها الخيار الأمثل لتعزيز الهيكل حول الفتحات والأجزاء المصنعة بدقة مثل التركيبات المخصصة.
ملاحظات التصميم والتصنيع
يتم عادةً لحام هياكل الألومنيوم البحري بعمليات TIG أو MIG باستخدام معادن حشو مناسبة مقاس 5xxx، ويجب تخطيط اللحام للحفاظ على مقاومة التآكل في المنطقة المتأثرة بالحرارة-. يجب تصميم الاستمرارية الهيكلية بحيث تتدفق الأحمال بسلاسة عبر الهيكل، مع تجنب التغييرات المفاجئة في القسم التي تؤدي إلى تركيز الضغط. نظرًا لأن الألومنيوم لا يصدأ، فإن صيانة الهيكل أسهل من صيانة الفولاذ، كما تعمل الكثافة المنخفضة للسبيكة على تحسين السرعة والاقتصاد في استهلاك الوقود والحمولة. بالنسبة لألواح الهيكل الأكثر تطلبًا، تم تحديد التصنيف -المعتمد 5083 في درجات الحرارة مثل H116 أو H321 أو H111 لتلبية قواعد بناء السفن.
التعليمات
س: لماذا يعتبر 5083 السبيكة الرئيسية لهياكل القوارب؟
ج: يوفر محتواه من المغنيسيوم بنسبة 4.0-4.9% مقاومة ممتازة للتآكل بمياه البحر، وقوة عالية، وقابلية لحام جيدة، وقوة إجهاد عالية لخدمة الغمر على المدى الطويل.
س: ما هو استخدام 5052 في بناء القوارب؟
ج: الأسطح والهياكل العلوية والمكونات الداخلية التي تحتاج إلى تشكيل ولحام سهل وبقوة متوسطة-عالية وأداء جيد في الأجواء البحرية.
س: متى يتم استخدام 6061 على متن السفينة؟
ج: بالنسبة للأطر الداخلية والكبائن التي تتطلب قوة وصلابة أعلى، وللأقواس والتجهيزات التي يجب أن تكون قوية وخفيفة الوزن وقابلة للتشكيل.
س: ما الذي يضيفه 6082 إلى بناء الهيكل؟
ج: قوة عالية وخصائص تصنيع ممتازة لتعزيز الهيكل حول الفتحات وللأجزاء المصنعة بدقة -والتركيبات المخصصة.
س: ما هي أعصاب 5083 الشائعة في الصفائح البحرية؟
ج: تعتبر H116، وH321، وH111 من الخيارات الشائعة، حيث تتميز H116 وH321 بمقاومتها للتآكل واستقرارها الهيكلي في بناء السفن.
س: لماذا يستخدم الألمنيوم في هياكل السفن بدلاً من الفولاذ؟
ج: تعمل الكثافة المنخفضة للألمنيوم على تقليل وزن الهيكل، مما يؤدي إلى تحسين السرعة وكفاءة استهلاك الوقود والحمولة الصافية، بينما تقلل مقاومته للتآكل من عمليات الصيانة في البيئات البحرية.
