Jūrų klasės 5083 laivų aliuminio lakštų kūrimo istorija

Aliuminio lydinius galima suskirstyti į dvi kategorijas: viena yra deformuoti aliuminio lydiniai, naudojami pusgaminiams, pvz., plokštėms, juostoms, folijoms, vamzdeliams, strypams, formoms, vielai, milteliams ir kaltiniams apdoroti, apdoroti; kitas – liejami aliuminio lydiniai, naudojami įvairių rūšių liejiniams ir liejiniams štampuoti. Tarp jų pirmasis yra plačiausiai naudojamas jūrų inžinerijoje. Kadangi aliuminio lydinys pasižymi dideliu specifiniu stiprumu, stipriu atsparumu jūros vandens korozijai, suvirinamas, lengvai apdorojamas ir formuojamas, stipriai perdirbamas, gerai apsaugo aplinką, nėra trapumo žemoje temperatūroje, nėra magnetizmo, nėra kibirkšties magnetinio susidūrimo metu ir kt. apiejūrinės klasės 5083 aliuminio lakštasjūrų inžinerijoje gali veiksmingai sumažinti laivų kokybę, pagerinti stabilumą ir padidinti navigacijos greitį. Todėl šiuo metu aliuminio lydinys daugelyje pasaulio šalių tapo viena pagrindinių konstrukcinių medžiagų laivams ir yra plačiai naudojamas pakrantės, ežero pakrantės ir upės pakrantės objektams statyti. 1 paveiksle parodyta pakrantės pastato aliuminio konstrukcija. Dėl didelio aliuminio atsparumo korozijai jo nereikia dažyti ir nereikalauja priežiūros, jį galima naudoti 30 metų. Savybė, kad aliuminis susidūrimo metu nesukuria kibirkščių, yra ypač tinkamas gaminant laivų dalis ir konstrukcijas, kurios liečiasi su degiomis medžiagomis ir alyva, o tai gali labai sumažinti gaisro pavojų.

Šiuo metu aliuminis laivų statyboje nenaudojamas daug, o pasaulyje 2013 sunaudotas kiekis sudarė apie 1,1 procento viso jo suvartojimo. 1 kurių pervežimas sudarė 141,9 tūkst. (automobilių pramonei – 131,6 tūkst. 92,94 proc.), šių dviejų rūšių aliuminio kiekis transporte sudarė 17,11 proc. viso suvartojimo, o automobilių pramonė – 89,93 proc. transporte naudojamų medžiagų, aviacijos pramonės ir jūrų inžinerijos kiekis nesiekia 10 proc. transporte ir jūrų inžinerijoje naudojamo aliuminio kiekis neviršys 5 procentų, o aliuminio suvartojimas Japonijoje jau seniai raudona yra stabili stadija, o jūrų inžinerijos ir laivų kiekis nuo 2004 m. svyruoja apie 20kt/a. Naudojamame aliuminyje pagrindinė medžiaga yra 5083 jūrinės klasės aliuminio lakštas, kuris sudaro apie 88 proc., o ekstruzinė medžiaga yra papildoma. tačiau pakrantės įrenginiai dažniausiai naudojami ekstruzinei medžiagai.

Kinijos laivai, kurių aliuminio lydinio struktūra skiriasi nuo Japonijos, Japonija yra didelė SGD (suskystintų gamtinių dujų) laivų gamybos šalis, laive yra keturi didžiuliai su jūrinės klasės 5083 aliuminio lakštu suvirintas SGD bakas, jūrinio 5083 aliuminio lakšto kiekis apie 4kt. / laivas, Kinija statė SGD laivus su meta-žemos temperatūros trapiu Fe-Ni-Mn plienu, Kinija tik kai kurių jūrinės klasės 5083 aliuminio lakštų gamyba mažų ir vidutinių- dydžio laivams, apskaičiuota, kad 2014 m. Kinijos laivų statybos pramonė iš aliuminio sudaro mažiau nei 230 kt, o tai yra mažiau nei 1 procentas viso tariamo aliuminio suvartojimo. Tačiau Kinijai spartėjant ir didėjant pažangai iki vandenyno galios, aliuminio kiekis laivuose, jūrų laivuose ir jūrų inžinerijoje augs, tačiau vidutinis metinis augimo tempas iki 2025 m. neviršys 7,5 proc.

Pramoninė aliuminio gamyba prasidėjo nuo pirmosios pasaulyje aliuminio gamyklos – 1988 m. buvo baigta ir pradėta eksploatuoti Jungtinių Valstijų Pitsburgo metalurgijos įmonė. 1891 m. laivų statybos pramonė pirmą kartą pritaikė gamykloje pagamintas aliuminio laivų statybos detales. Po daugiau nei 120 metų trukusių tyrimų ir plėtros aliuminio naudojimas laivuose ir laivuose bei jūrų inžinerijoje tampa vis plačiau paplitęs ir tapo viena iš perspektyviausių medžiagų šiuose sektoriuose.

Ankstyviausias aliuminio lydinys, naudotas laivų statyboje, buvo Al-Cu sistemos lydinys, kuriame yra Ni, po to sekė 2000 serijos lydinys, tačiau jų atsparumas korozijai jūros vandeniui nebuvo didelis, todėl buvo apribotas jų pritaikymas laivų statybos pramonėje.

XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje buvo priimtas 6061-T6 lydinys, o korpusas buvo sukonstruotas kniedijimo metodu. 5xxx serijos lydinys, atsparus korozijai, galėjo būti suvirintas XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, o šeštajame dešimtmetyje buvo pritaikyta TIG (Tungsten Inert Gas) suvirinimo technologija, o aliuminio lydinio taikymas laivų statyboje šiuo laikotarpiu padarė didelę pažangą. H321 lydinio plokštės, 5086-H111 ir 5456-H111 lydinio ekstruzijos profiliai, kurie pašalino Al8Mg5 junginio tinklelio plėvelę, nusėdusią palei kristalą, ir išsprendė jų skilimo korozijos ir tarpkristalinės korozijos problemas, atsiradusias dėl H116 ir H117 akmens priėmimo. septintojo dešimtmečio jūrų laivyno aliuminio lydinių kūrimo pažanga. Vėliau, atsižvelgiant į medžiagų, turinčių didesnį takumo ribą, poreikį, 6xxx serijos lydiniai buvo plačiai naudojami karinių jūrų pajėgų laivų statyboje. Europos, Amerikos ir Japonijos šalys ilgesnį laiką daugiausia rinkosi korpuso aliuminio lydinius tarp 5000 serijos lydinių ir 6000 serijos lydinių, o Sovietų Sąjunga dažniau rinkosi 2xxx serijos lydinius. Kinijos karinio jūrų laivyno pramonė daugiausia sekė Sovietų Sąjungą prieš reformą ir atsivėrimą, o nuo 1980 m. – Europos, Amerikos ir Japonijos pramonė, o nepriklausomos inovacijos palaipsniui stiprėjo po 2010 m. Nuo aštuntojo dešimtmečio buvo atliekami vidutinio stiprumo suvirinamų 7xxx serijos lydinių tyrimai. didėjo ir buvo padaryta tam tikra pažanga, kuri buvo pritaikyta laivų statyboje.

Po 1970-ųjų vis daugiau dėmesio buvo skiriama karinio jūrų laivyno konstrukcijos racionalizavimui ir nedideliam svoriui, o didelių laivų antstatuose ir įrengimuose dideliais kiekiais buvo naudojami aliuminio lydiniai. Dėl šios priežasties šiuo laikotarpiu buvo sukurta daug aliuminio lydinių ir medžiagų šioms sritims, įskaitant specialių specifikacijų ekstruzinius profilius, dideles plačias ekstruzinio sienų plokštes ir liejinius ir kt.