5083 varmvalsad aluminiumplåt och -plåt är en icke-värmebehandlad-al-Mg-legering som har blivit ett basmaterial för skeppsbyggnad. Varmvalsning producerar den tjocka, breda plåten som behövs för skrovskal, däck och skott samtidigt som magnesiumet hålls i fast lösning, så den färdiga plåten kombinerar hög hållfasthet, utmärkt havsvattenkorrosionsbeständighet och pålitlig svetsbarhet i -valsat tillstånd.
Varför varmvalsad 5083-plåt passar skeppsbyggnad
Varv arbetar med stora förstyvade paneler, så de behöver bred plåt med jämn tjocklek, stabil planhet och förutsägbart svetsbeteende. Varmvalsad 5083 uppfyller alla tre kraven och dess magnesiumhalt på 4,0-4,9 % ger den den korrosionsbeständighet som gör omålade och delvis målade strukturer livskraftiga i saltvatten.
Korrosionsbeständighet: legeringen står emot havsvatten, saltstänk och många industrikemikalier, så skrov och däck håller längre mellan underhållscyklerna.
Styrka-till-viktförhållande: ungefär en tredjedel av densiteten hos stål med användbar draghållfasthet, vilket minskar slagvolymen och förbättrar hastigheten och bränsleförbrukningen.
Svetsbarhet: MIG- och TIG-svetsning med matchande 5xxx tillsatsmetaller ger starka, sprickfria fogar utan efter-svetsvärmebehandling.
Formbarhet: plåten kan rullas, pressas och böjas till krökta skrovsektioner när böjradierna passar temperamentet.
Yta: den varmvalsade finishen kan anodiseras, grundmålas eller målas när kvarnskalet och rullsmörjmedlet har tagits bort.
Temperval och mekaniska egenskaper
Temperering styr balansen mellan styrka, formbarhet och kostnad, och värdena nedan är de miniminivåer som normalt anges för marin plåt. Alla fyra temperament är stabiliserade kvaliteter, så de behåller sina egenskaper i tjänst.
| Humör | Sträckgräns, Rp0,2 (MPa) | Draghållfasthet, Rm (MPa) | Förlängning (%) | Typisk användning |
|---|---|---|---|---|
| H111 | 125 min | 270 min | 12-16 | Formade delar, lätt belastade paneler |
| H112 | 125 min | 275 min | 12-14 | Som-valsad plåt, icke-kritiska strukturer |
| H116 | 215 min | 305 min | 12 | Skrov, nedsänkt och stänk-zonplätering |
| H321 | 215 min | 305 min | 12 | Skrov och strukturer som kräver spännings-korrosionsbeständighet |
H116 och H321 är de temperament som oftast specificeras för skrovplätering eftersom deras metallurgiska tillstånd kontrolleras specifikt för motståndskraft mot intergranulär och-påkänningskorrosionssprickning i havsvatten. H112 är ett allmänt som-valsat tillstånd för plåt som inte kommer att se kritisk spänning, och H111 används där formningen dominerar.
Kemisk sammansättning och plattdata
Värmebehandling kan inte stärka denna legering, så sammansättningskontroll är den viktigaste hävstången för prestanda. 5083-serien är strikt specificerad, och balansen på bordet är aluminium.
| Element | Typiskt innehåll, % |
|---|---|
| Magnesium | 4.0-4.9 |
| Mangan | 0.40-1.0 |
| Krom | 0.05-0.25 |
| Zink | 0,25 max |
| Koppar | 0,10 max |
| Kisel | 0,40 max |
| Järn | 0,40 max |
| Aluminium | Balans |
| Parameter | Räckvidd |
|---|---|
| Tjocklek | 2,0-300 mm |
| Bredd | Upp till 2600 mm |
| Längd | Upp till 12000 mm |
| Yta | Varmvalsad, valfritt putsad och jämn |
| Densitet | 2,66 g/cm3 |
| Smältområde | Cirka 570-640 C |
Applikationer ombord och offshore
Skrovskal, bottenplätering, sidoskal och akterspegel för arbetsbåtar, pråmar, färjor, patrullbåtar och lotsbåtar.
Huvuddäck, boendedäck, överbyggnader och styrhuskonstruktioner.
Skott, tankgränser,-motorrumsstrukturer och interna skiljeväggar.
Vatten-, bränsle- och kemikalietankar, kassadammar och transportledningar, där legeringen står emot både lasten och den marina atmosfären.
Offshore plattformsgångar, tillträdesstrukturer, stödramar och helikopterdäckskomponenter.
Luckor, ramper, landgångar och lastplattformar, där låg vikt minskar hanteringsansträngningen.
Tillverkning, svetsning och kvalitetskontroll
Skärning: plasma, vattenstråle, laser och mekanisk klippning fungerar alla bra; skurna kanter ska kläs innan målning.
Svetsning: MIG med 5183 eller 5356 tillsatsmetall är rutin; TIG används för tunnare sektioner. Svetshållfasthetseffektivitet på cirka 93 % i den värme-påverkade zonen stöder användningen av svetsad konstruktion utan efter-svetsvärmebehandling.
Formning: plattan böjs eller valsas kall till generösa radier; varmformning mellan 316 C och 482 C är möjlig för tyngre sektioner.
Förberedelse: glödskal, valsolja och oxid måste avlägsnas före svetsning och beläggning, eftersom de orsakar porositet och dålig vidhäftning.
Inspektion: ultraljuds- och röntgenprovning av stumsvetsar, plus dimensionskontroller av tjocklek, planhet och fyrkant, bekräftar lämplighet för klassgodkännande.
Temperaturgräns: kontinuerlig drift över 65 C rekommenderas inte för havsvattenkontakt, på grund av sensibilisering vid korngränser; legeringen förblir seg vid kryogena temperaturer.
Vanliga frågor
F: Vilket temperament är bäst för fartygsskrovplätering?
H116 och H321 är de vanliga valen för nedsänkt och stänk-zonplätering eftersom deras tillstånd kontrolleras för motståndskraft mot intergranulär och stress-korrosionssprickor i havsvatten; H112 eller H111 passar mindre kritiska eller kraftigare formade delar.
F: Är varmvalsad 5083-plåt lika stark som kallvalsad plåt?
Kall-valsade temperament som H32, H34 och H38 når högre sträckgräns för tunna mätare, medan varmvalsad plåt i H116 eller H321 erbjuder det tjockleksområde och havsvatten-kvalificerade skick som skrovstrukturer kräver.
F: Vilken tillsatsmetall ska användas för 5083-plåt?
5183, 5356 eller 5556 tillsatsmetaller är standard för MIG- och TIG-svetsning, vilket ger fogar som matchar moderplattans korrosionsprestanda och undviker hetsprickbildning.
F: Behöver 5083-plåt efter-svetsvärmebehandling?
Nej. Legeringen är inte värmebehandlingsbar i vanlig mening, och svetsfogar når cirka 93 % av moder-metallstyrkan utan någon efter-svetsbehandling, vilket är anledningen till att den används i stor utsträckning i svetsade marina strukturer.
F: Varför anges smältintervallet till cirka 570-640 C?
Legering sänker både solidus och liquidus i förhållande till rent aluminium, så det praktiska smältintervallet för 5083 är cirka 570-640 C snarare än 660 C smältpunkten för olegerat aluminium.
F: Hur stor kan varmvalsad 5083-plåt levereras?
Tjocklek från 2,0 mm till 300 mm, bredder upp till ca 2600 mm och längder upp till ca 12 000 mm finns tillgängliga, med tillskurna-till-plåtar och jämna plåtar som är vanliga för skeppsbyggnad.
