Meriluokan 5083 alumiinilevyn kehityshistoria aluksille

Alumiiniseokset voidaan jakaa kahteen luokkaan: yksi on epämuodostuneita alumiiniseoksia, joita käytetään puolivalmiiden tuotteiden, kuten levyjen, nauhojen, kalvojen, putkien, sauvojen, muotojen, lankojen, jauheiden ja taontojen, käsittelyyn; toinen on valetut alumiiniseokset, joita käytetään erilaisten valujen ja muottivalujen valamiseen. Niistä ensimmäistä käytetään yleisimmin meritekniikassa. Koska alumiiniseoksella on korkean ominaislujuuden ominaisuudet, vahva kestävyys meriveden korroosiolle, hitsattava, helppo käsittely ja muodostus, vahva kierrätys, hyvä ympäristönsuojelu, ei matalan lämpötilan haurautta, ei magnetismia, ei kipinää magneettisen törmäyksen aikana jne.,merilaatu 5083 alumiinilevymeritekniikassa voidaan tehokkaasti heikentää alusten laatua, parantaa vakautta ja lisätä navigoinnin nopeutta. Siksi alumiiniseoksesta on tällä hetkellä tullut yksi alusten tärkeimmistä rakennemateriaaleista monissa maailman maissa, ja sitä käytetään laajalti rannikko-, järvenranta- ja joenrantatilojen rakentamiseen. Kuvassa 1 esitetään rannikkorakennuksen alumiinirakenne. Alumiinin korkean korroosionkestävyyden vuoksi sitä ei tarvitse maalata eikä sitä tarvitse ylläpitää, ja sitä voidaan käyttää 30 vuotta. Ominaisuus, että alumiini ei tuota kipinöitä törmätessään, tekee siitä erityisen sopivan aluksen osien ja rakenteiden valmistukseen, jotka ovat kosketuksissa syttyvien materiaalien ja öljyn kanssa, mikä voi vähentää huomattavasti tulipalon riskiä.

Tällä hetkellä alumiinia ei käytetä paljon laivanrakennuksessa, ja maailmassa vuonna 2013 käytetty määrä oli noin 1,1% sen kokonaiskulutuksesta. Vuonna 2012 valssatun alumiinin kotimainen kulutus Japanissa oli 974,4 kt, josta 159,0kt kulutettiin kuljetuksessa (139,0kt autoteollisuudessa, 87,42%, ja puristetun alumiinin kotimainen kulutus oli 784,5 kt, josta kuljetuskuljetukset 141,9kt (131,6kt autoteollisuudelle, 92,94%), näiden kahden alumiinin määrä kuljetuksessa oli 17,11% kokonaiskulutuksesta, vaikka autoteollisuuden osuus liikenteessä käytetyistä materiaaleista oli 89,93%, ilmailuteollisuuden ja meritekniikan määrä on alle 10%, Japani on maa, jossa on alikehittynyt ilmailu- ja avaruusteollisuus, joten Japanin kuljetuksessa on maa, jolla on alikehittynyt ilmailu- ja avaruusteollisuus, joten on arvioitu, että kuljetus- ja meritekniikassa käytetyn alumiinin määrä ei ylitä 5%, ja alumiinin kulutus Japanissa on jo pitkään siirtynyt vakaaseen vaiheeseen, ja meritekniikan ja laivojen määrä on leijunut noin 20 kt / a vuodesta 2004 lähtien. Käytetyssä alumiinissa merilaatuinen 5083 alumiinilevy on päämateriaali, jonka osuus on noin 88%, ja suulakepuristettu materiaali on täydentävää, mutta rannikkolaitoksia käytetään enimmäkseen suulakepuristettuun materiaaliin.

Kiinalaiset alukset, joissa on alumiiniseosrakenne, eroavat Japanista, Japani on suuri LNG (nesteytetty maakaasu) -aluksen valmistusmaa, aluksella on neljä valtavaa merilaatuisella 5083 alumiinilevyllä hitsattu LNG-säiliö, meriluokan 5083 alumiinilevyn määrä noin 4kt / alus, Kiina rakensi LNG-aluksia meta-alhaisen lämpötilan hauraalla Fe-Ni-Mn-teräksellä, Kiina vain jotkut meriluokan 5083 alumiinilevyt valmistavat pieniä ja keskisuuria aluksia, on arvioitu, että vuonna 2014 Kiinan laivanrakennusteollisuus alumiinilla on alle 230 kt, mikä on alle 1% alumiinin todettavissa olevasta kokonaiskulutuksesta. Kiinan merivoimaan siirtymisen kiihtyessä ja lisääntyessä alumiinin määrä aluksissa, merivoimissa ja meritekniikassa kasvaa kuitenkin enemmän, mutta keskimääräinen vuotuinen kasvuvauhti ei ylitä 7,5% ennen vuotta 2025.

Alumiinin teollinen tuotanto alkoi maailman ensimmäisestä alumiinitehtaasta - Yhdysvaltain Pittsburgh Metallurgical Company valmistui ja otettiin käyttöön vuonna 1988. Vuonna 1891 laivanrakennusteollisuus sovelsi tehtaan tuottamia alumiinin laivanrakennusosia ensimmäistä kertaa. Yli 120 vuoden tutkimuksen ja kehityksen jälkeen alumiinin käyttö aluksissa ja aluksissa sekä meritekniikassa on yhä yleisempää, ja siitä on tullut yksi lupaavista materiaaleista näillä aloilla.

Varhaisin laivanrakennuksessa käytetty alumiiniseos oli Al-Cu-järjestelmäseos, joka sisälsi Ni: tä, jota seurasi 2000-sarjan seos, mutta niiden korroosionkestävyys merivedelle ei ollut korkea, mikä rajoitti niiden käyttöä laivanrakennusteollisuudessa.

1930-luvulla otettiin käyttöön 6061-T6-seos ja runko rakennettiin niittausmenetelmällä. 5xxx-sarjan seos korroosionkestävyydellä voitiin hitsata 1940-luvulla, ja TIG (Volframi-inert Gas) -hitsaustekniikka otettiin käyttöön 1950-luvulla, ja alumiiniseoksen käyttö laivanrakennuksessa edistyi huomattavasti tänä aikana. H321-seoslevyt, 5086-H111 ja 5456-H111-seospuristusprofiilit, jotka poistivat kristallia pitkin saostuneen Al8Mg5-seosverkkokalvon ja ratkaisivat niiden spalling-korroosio- ja intergranular korroosio-ongelmat H116- ja H117-tilojen käyttöönoton vuoksi, mikä oli merkittävä virstanpylväs laivaston alumiiniseosten kehittämisessä 1960-luvulla. Tämän jälkeen, koska tarvitaan materiaaleja, joilla on suurempi saantolujuus, 6xxx-sarjan seoksia käytettiin laajalti laivaston laivanrakennuksessa. Pidemmän aikaa Euroopan, Amerikan ja Japanin maat valitsivat pääasiassa rungon alumiiniseokset 5000-sarjan seosten ja 6000-sarjan seosten joukosta, kun taas Neuvostoliitto valitsi useammin 2xxx-sarjan seoksia. Kiinan laivastoteollisuus seurasi pääasiassa Neuvostoliittoa ennen uudistusta ja avautumista, ja seurasi enemmän eurooppalaisia, amerikkalaisia ja japanilaisia vuodesta 1980 lähtien, ja riippumaton innovointi vahvistui vähitellen vuoden 2010 jälkeen. 1970-luvulta lähtien keskivahvojen hitsattavien hitsattavien 7xxx-sarjan seosten tutkimus on lisääntynyt, ja jonkin verran edistystä on tapahtunut, mitä on sovellettu laivanrakennuksessa.

1970-luvun jälkeen merivoimien rakenteen järkeistämiseen ja kevyeen painoon kiinnitettiin yhä enemmän huomiota, ja suurten alusten ylärakenteet ja varusteluosat käyttivät alumiiniseoksia suurina määrinä. Tästä syystä tänä aikana kehitettiin monia alumiiniseoksia ja materiaaleja näille kentille, mukaan lukien erityiset spesifikaatiot suulakepuristetut profiilit, suuret leveät puristetut seinälevyt ja valukappaleet jne.