鋁應(yīng)用:薩帕鋁業(yè)公司的海洋工程鋁材
2017年03月07日 13:53 3772次瀏覽 來源: 中國(guó)有色網(wǎng) 分類: 鋁資訊 作者: 王祝堂
1888年鋁的商業(yè)化生產(chǎn)開創(chuàng),3年后的1891年瑞士用鋁材建造了第一艘用了些鋁的小船,開鋁在艦船上應(yīng)用的先河;1940年美國(guó)用鋁材建造了長(zhǎng)24.7m、速度74km/h的魚雷快艇;上世紀(jì)60年代中期,美國(guó)開發(fā)出含鎂量高的Al-Mg系合金的116和117狀態(tài),解決了合金的晶間腐蝕、剝落腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂等問題,為鋁材在艦船中的應(yīng)用開辟了新紀(jì)元,自此,鋁材成為一種常用的艦船材料。新世紀(jì)以來,摩擦攪拌焊(FSW)的問世,為鋁材在海洋工程與艦船中的應(yīng)用開創(chuàng)了更加廣闊的前景,摩擦攪拌焊的工業(yè)化是薩帕鋁業(yè)公司(Sapa)的首創(chuàng),如今該公司可用FSW工藝生產(chǎn)長(zhǎng)26m與寬3.5m的船舶壁板。摩擦攪拌焊不用焊絲,因此,焊件的性能比其他焊法的好得多,而且熱變形很小,可提供世界上最寬與最長(zhǎng)的艦船壁板。
薩帕公司現(xiàn)在是全球最大的鋁擠壓材生產(chǎn)者之一,2015年在全世界擁有104個(gè)擠壓廠,員工約23500名,分布于40多個(gè)國(guó)家,但主要是在美國(guó)與歐洲,銷售收入185億挪威克朗(NOK),約占世界總額的19%,是世界擠壓鋁材生產(chǎn)工藝與技術(shù)的領(lǐng)跑者,公司總部在挪威奧斯陸(Oslo)。建筑鋁材與海洋工程鋁材是薩帕公司的兩大支柱板塊。
艦船鋁材簡(jiǎn)覽
大多數(shù)抗海水腐蝕和可在海洋氣氛中長(zhǎng)期工作的鋁合金都可用于制造艦船結(jié)構(gòu)和某些零部件,但用得最多的是Al-Mg系及Al-Si-Mg系合金,如艇體、上層建筑、壓力容器、管道等多用5052、5083、5086、5454、5456、6061、6N01,艤裝與內(nèi)裝修等則以1050、1200、3003、3203、6063、AC4A、AC4C、AC4CH、AC7A、AC8A等合金為主。
各種鋁材都在艦船上得到了應(yīng)用。主要材料狀態(tài)有:H14、H112、H32、H34、H111、H116、H117、F1、T1、T5、T6、T61等。主要材料品種為:薄板、厚板、帶材、箔材、管材、棒材、型材、整體帶筋壁板和空心壁板、鍛件、壓鑄件、鑄件、沖壓件、冷彎件、復(fù)合材料、泡沫材、蜂窩材等。由于薩帕鋁業(yè)公司有三大優(yōu)勢(shì):精湛的擠壓技術(shù),強(qiáng)大的研發(fā)能力,高端的FSW設(shè)備與焊接技術(shù),使它成為世界艦船鋁材的領(lǐng)跑者,可以供應(yīng)最大的鋁材,最高端的鋁材。
薩帕鋁材在海洋工程中應(yīng)用
薩帕鋁材在海洋工程中的應(yīng)用
由于鋁的密度比鋼的小得多,因此同種結(jié)構(gòu)的鋁合金質(zhì)量比鋼的輕得多,通??奢p30%~50%,同時(shí)公司可生產(chǎn)尺寸精準(zhǔn)的均勻一致的長(zhǎng)大擠壓型材,通過先進(jìn)的FSW可焊接成又寬又長(zhǎng)的壁板,不但質(zhì)量輕,而且安全,便于組裝。薩帕公司將鋁型材的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展到了極致,拓寬了鋁在海洋工程的應(yīng)用。
鋁在高層建筑設(shè)施中應(yīng)用
鋁合金壁板可用于制造各種各樣的生產(chǎn)用品,潔凈衛(wèi)生,碰撞時(shí)不產(chǎn)生火花,是一種安全的防火材料,凡是要求滿足A60防火標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)與設(shè)施均可以用鋁材制造。在此需要強(qiáng)調(diào),有人認(rèn)為鋁的熔點(diǎn)只有660℃,鋁合金的熔點(diǎn)更低,是不防火的,是不安全的,實(shí)際上鋁有相當(dāng)好的防火安全性,當(dāng)它被火加熱到660℃或更低一些時(shí),就會(huì)熔化,但不會(huì)燃燒,同時(shí)它的熔化熱大,為10.47kJ/mol,熔化過程中會(huì)吸收大量熱,有利于延緩火勢(shì),因此鋁有一定的防火安全性能,大樓內(nèi)的防火門可用鋁合金制造。不過,還必須指出,大型水面艦的艦橋、指揮塔等高層建筑一旦遇火,就會(huì)軟化倒塌,因?yàn)殇X合金的強(qiáng)度在300℃以上會(huì)迅速下降。
上乘的鋁甲板
用精密大擠壓鋁材FSW法焊接的鋁甲板是上乘的直升機(jī)坪,質(zhì)量輕,強(qiáng)度高,抗蝕性強(qiáng),易安裝,好維護(hù)。
樓梯與護(hù)欄
擠壓鋁材是制造艦船與海洋工程樓梯與護(hù)欄的良好材料,堅(jiān)固亮麗,抗腐蝕,潔凈衛(wèi)生。但由于其硬度比鋼的低,不適宜制造濱海地區(qū)旅游區(qū)設(shè)施的樓梯與護(hù)欄,因?yàn)橐妆讳撡|(zhì)利器劃傷。
高抗腐蝕合金
薩帕鋁業(yè)公司開發(fā)的耐磨腐蝕合金很適合制造海洋設(shè)備與艦船結(jié)構(gòu),不但本身對(duì)海水與海洋氣候有良好的抗蝕性,而且經(jīng)陽極氧化處理后抗腐蝕性能又得到進(jìn)一步的提高。用這些合金制造的海洋工程一方面可安全地長(zhǎng)期工作,另方面可顯著減少維護(hù)工作量,如避風(fēng)遮雨工作間與變電站。
大型摩擦攪拌焊技術(shù)與裝備
摩擦攪拌焊(FSW)是當(dāng)今焊接大型鋁合金結(jié)構(gòu)件的最佳工藝,它的工作溫度遠(yuǎn)低于660℃,不用焊條,焊縫力學(xué)性能幾乎相當(dāng)于母材的。薩帕鋁業(yè)公司雖不是此項(xiàng)焊接技術(shù)的發(fā)明者,但是其商業(yè)化應(yīng)用的開拓者,現(xiàn)在它擁有全球最大最先進(jìn)的FSW裝備與車間,用于焊接船殼與甲板。
責(zé)任編輯:王慧
如需了解更多信息,請(qǐng)登錄中國(guó)有色網(wǎng):www.yemianfei8.com了解更多信息。
中國(guó)有色網(wǎng)聲明:本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁(yè)面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來源為“中國(guó)有色金屬報(bào)”或 “中國(guó)有色網(wǎng)”的文章,均為中國(guó)有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機(jī)構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載方必須與中國(guó)有色網(wǎng)( 郵件:cnmn@cnmn.com.cn 或 電話:010-63971479)聯(lián)系,簽署授權(quán)協(xié)議,取得轉(zhuǎn)載授權(quán);
凡本網(wǎng)注明“來源:“XXX(非中國(guó)有色網(wǎng)或非中國(guó)有色金屬報(bào))”的文章,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不構(gòu)成投資建議,僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作,所有后果讀者自負(fù),中國(guó)有色網(wǎng)概不負(fù)任何責(zé)任。