鋁合金材料在艦船領域應用前景
時間：2016-05-06 星期五 來源：中國鋁加工網
作者：管理員 http://www.njzrtj.com
一、艦船用鋁合金優點：
1、可減輕船重，增加速度，減少燃料的耗費，可改善船的長寬比，增加穩定性；
2、抗腐蝕能力好，能增加船的使用年限；
3、加工成形性好，易于進行切割、沖壓、冷彎、成型和切削等各種形式的加工，適合船體的流線化；
4、焊接性能好彈性模量小，吸收沖擊應力的能力大，有較大的安全性；
5、材料易獲得性、可回收利用；
6、良好的低溫性能，適合做低溫設備。
二、艦船用鋁合金具體應用
美國的“Enterpreis"號航空母艦飛機甲板和飛機跑道都是鋁合金制造全鋁質的魚雷快艇
全鋁質的魚雷快艇
三、國外艦船鋁合金發展概況
鋁合金在造船業的應用已有百余年的歷史，尤其是近年來，鋁合金在各類艦船中均有應用的實例。美國、日本、英國和前蘇聯早已把鋁合金作為船舶結構的主要材料之一。
目前，日本已有一百多家公司正在建造鋁合金高速船、客輪和漁船，鋁合金船總數已超過2500艘，美國采用鋁合金建造的各種艦船有2000多艘，北歐、法國、澳大利亞等國建造的鋁合金客船、科學考察船等有約1000艘。
國外在成分系列化這方面已經達到較高的水平，可供選擇的合金已達系列化，同一合金可供選用的狀態也有數種，品種配套、規格齊全，特別是大量采用適應船舶結構特點的型材和壁板，大大地減少了焊接工作量同時又保證了船舶建造質量，國外現在已建立起比較完善的艦船用鋁合金的的體系及理論、方法、工藝等。
1、1966-1971年美國建成第一批14艘的“阿希維爾”級高速炮艇主甲板和船底采用12.7mm厚的5086-H32鋁合金，全艇共用71噸鋁材全部用氬弧焊焊接。
特點：采用了TIG和MIG焊的連接方式。
優點：防止鉚釘松動和滲水，解決接觸腐蝕問題，提高連接強度10%～20%，減重20%～30% 。
2、1970年日本建造了大型鋁合金船“希霍庫”2號，該船長45米，寬7.8米，型深3.9米，滿載吃水1.25米。船殼主體材料采用A5083鋁合金，外板、甲板和隔壁板用A5083-H32狀態。這艘船的建造標志著鋁合金船越來越向大型化和高速化方向發展。
3、80年代在艦船上前蘇聯使用AMr6、AMr6-1等合金，開發的AMr6合金是高鎂的鋁鎂系合金，強度能達到σP0.2≥165Ma σb≥325Ma，美國一般采用5083、5446等合金。
四、我國艦船用鋁合金發展的概況
我國艦船用鋁合金經過60多年的努力，經歷了引進、仿制、自主研發等階段，成功的應用于艦艇等裝備和各類高性能的民船。
引進仿制：
50年代中期，開始采用蘇聯硬鋁合金建造大型潛艇等艦艇的上層建筑；
1959年，首次采用蘇聯硬鋁合金建造了1艘長江水翼客艇的鉚接艇體；
1962年到1966年，滬東造船廠研制完工的小型快艇首次采用了國產LYI2硬鋁合金板材鉚接艇體和上層建筑。
自主研制：
我國在80年代初，洛陽725研究所研制出新型鑄造鋁合金 ZL115，為Al2Si2Mg2Zn系，是在Al2Si2Mg2Cu系鑄造鋁合金ZL105基礎上發展起來的。改進型的優質合金ZL115A 已列入船標 CB1195288，并在專用產品中得到應用；
80年代，我國研制成功的耐蝕、可焊船用鋁合金LF16（5A01）、LF15，其性能指標達到和超過了國外同類產品的指標，均已列入國家軍用標準，是我國鋁合金焊接船建造推薦使用材料；
一九八二年，七二五研究所又與東北輕合金、西南鋁合作研制成功較高屈服強度的耐蝕可焊鋁-鎂系2101合金及其配套焊絲（SAlMg6Zr），并試用于深潛器浮力球等產品。
創新開發：
國內現在主要研究添加微量元素對鋁鎂合金腐蝕性能的影響。例如單獨加Zr能顯著提高AI-Mg-Mn合金的強度，改善合金強度和塑性的配合。Sc和Zr的添加沒有引起合金耐剝蝕性能的明顯下降，還能提高強度。文獻中指出在模擬海水中A1-6Mg-Zr和AI-6Mg-Zr-Sc合金都發生了點蝕，添加Sc元素的AI-6Mg-Zr-Sc合金不但在力學性能上有顯著提高，而且還比AI-6Mg-Zr合金表現出更好的耐蝕性。
五、市場前景
目前，中國已成為鋁及鋁加工產品生產消費大國，中國造船業的崛起與強大，為中國的鋁加工提供了機遇與挑戰，我們應該抓住機遇，加強新技術的開發，努力滿足市場前景廣闊的艦船與高速艇等船舶工業對鋁材的應用與需求，不斷拓寬國際市場空間，向著更大的方向發展。
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