چرا از 5052 و 5086 در محیط های دریایی استفاده می شود؟
تجهیزات دریایی در یکی از خورنده‌ترین محیط‌ها برای فلزات کار می‌کنند، ترکیبی از آب شور، رطوبت، تغییرات دما، و بارگذاری مکانیکی. 5052 و 5086 متعلق به سری 5xxx آلیاژهای آلومینیوم-منیزیم هستند که انتخاب استاندارد برای کاربردهای آب دریا هستند زیرا منیزیم، فیلم‌های ثابت، اکسیدکننده هستند. در برابر حمله کلرید مقاومت می کند. محتوای منگنز آنها همچنین به مقاومت در برابر سوراخ شدن کمک می کند، و برخلاف آلیاژهایی با بیش از 5 درصد منیزیم، خطر ترک خوردگی تنشی{7}}در سرویس را ندارند. مزاج های معمولی که برای وظیفه دریایی استفاده می شوند H32 و H116 هستند که استحکام را با عملکرد خوردگی متعادل می کنند. منابع مرتبط شامل ASTM B209، EN 485-2، و قوانین انجمن طبقه‌بندی برای ساخت قایق و کشتی است.
ترکیب آلیاژ و رفتار خوردگی
5052 حاوی 2.2 تا 2.8 درصد منیزیم با حدود 0.1 درصد منگنز است، در حالی که 5086 حاوی 3.5 تا 4.5 درصد منیزیم با 0.2 تا 0.7 درصد منگنز و مقدار کمی کروم است. محتوای بیشتر منیزیم 5086 دلیل اصلی مقاومت در برابر حفره شدن بهتر از 5052 در شرایط مرطوب{12}}چرخه ای مانند مناطق پاشش آب و نواحی جزر و مدی است، جایی که اغلب گزارش شده است که در تست های حفره شتابی با اختلاف معنی داری از 5052 بهتر عمل می کند. هر دو آلیاژ در آب دریا معتدل نرخ خوردگی بسیار پایینی دارند و 5086 معمولاً در محیط های دریایی گرمسیری ترجیح داده می شود. با این حال، برای اجزای دائمی غوطه ور، تفاوت عملی بین دو آلیاژ کوچک می شود و ملاحظات طراحی مانند ضخامت بخش و جزئیات جوش در اولویت هستند.
عملکرد مکانیکی و رفتار بلند مدت-
5086 استحکام بالاتری نسبت به 5052 ارائه می‌کند، با رفتار خستگی که در مناطق ضربه‌ای مفید است، در حالی که 5052 شکل‌پذیری بهتری را ارائه می‌کند، با ازدیاد طول معمولاً بالاتر از 5086، که تولید اشکال پیچیده مانند مخازن سوخت و پانل‌های بدنه را آسان می‌کند. مطالعات غوطه‌وری طولانی‌مدت که معمولاً در صنعت ذکر می‌شود نشان می‌دهد که هر دو آلیاژ پس از سال‌ها قرار گرفتن در معرض آب دریا، بخش عمده‌ای از استحکام کششی اولیه خود را حفظ می‌کنند و هر دو به‌جای اینکه از پیشرفت حفره‌ای که در گریدهای کمتر مناسب دیده می‌شود، در طول زمان یک لایه اکسید پایدار ایجاد کنند. محدودیت‌های خستگی پس از چرخه بار طولانی در آب دریا به میزان کمی کاهش می‌یابد، و ازدیاد طول اساساً پایدار می‌ماند زیرا خوردگی یکنواخت است نه موضعی. سازه‌های آلومینیومی دریایی که به خوبی نگهداری می‌شوند معمولاً برای چندین دهه بدون تخریب قابل توجه اموال خدمت می‌کنند.
تمرین جوشکاری و ساخت
جوشکاری قوس فلزی با گاز با سیم پرکننده ER5356 روش ارجح برای اتصال هر دو 5052 و 5086 است و بیشتر استحکام فلز پایه را در اتصال حفظ می کند. جوشکاری پالس MIG گرمای ورودی را کاهش می‌دهد و حساسیت را در ناحیه تحت تأثیر حرارت{4}}به حداقل می‌رساند. برای 5086 مقاطع ضخیم‌تر از حدود 6 میلی‌متر، گاهی اوقات پیش‌گرم‌سازی برای جلوگیری از ترک‌خوردگی اعمال می‌شود و گاز پشتیبان آرگون برای عبور ریشه برای جلوگیری از تخلخل ضروری است. پس از جوشکاری، بقایای شار باید به طور کامل حذف شوند تا از خوردگی موضعی جلوگیری شود. هر دو آلیاژ نیز به آسانی با تجهیزات آلومینیومی استاندارد برش داده می شوند، خم می شوند و شکل می گیرند، و ویژگی غیر مغناطیسی و بدون جرقه آنها یک مزیت اضافی در خدمات دریایی و دریایی است.
انتخاب بین 5052 و 5086
زمانی که شکل‌پذیری، در دسترس بودن در گیج‌های ورق نازک و هزینه مواد کمتر اولویت هستند، 5052 را انتخاب کنید، مانند تعمیرات صنایع دستی کوچک، مخازن سوخت و سازه‌های با بارهای سبک. هنگامی که به استحکام بالاتر، مقاومت حفره‌ای بهتر در نواحی پاشش و جزر و مد و عملکرد خستگی بهتر نیاز است، مانند آبکاری بدنه، عرشه، و اعضای ساختاری کشتی‌های بزرگ‌تر، 5086 را انتخاب کنید. در هر دو مورد، حالت صحیح را مشخص کنید، فلز پرکننده را تأیید کنید، و اتصالات را طراحی کنید تا از شکاف هایی که در آن آب به دام می افتد جلوگیری کنید. برای پروژه های طبقه بندی، بررسی کنید که آلیاژ و دمای انتخاب شده توسط مرجع مربوطه تایید شده باشد.
ملاحظات تضمین کیفیت
برای مواد درجه{0}دریایی، روی گواهی‌های آزمایشی که ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و مزاج را بیان می‌کند، اصرار کنید. بررسی کنید که کیفیت سطح عاری از خراش و ورقه های عمیق باشد، زیرا عیوب سطح می توانند به محل شروع خوردگی تبدیل شوند. اطمینان حاصل کنید که برش و برش لبه به طور تمیز انجام می شود و صفحات را طوری نگهداری کنید که آب بین صفحات روی هم جمع شود. هنگامی که سازه های جوشی درگیر هستند، سوابق صلاحیت جوشکار را درخواست کنید و در صورت نیاز، آزمایش غیر مخرب اتصالات بحرانی را در صورت نیاز انجام دهید.
سوالات متداول
چرا از 6061 برای کاربردهای دریایی استفاده نمی کنید؟
6061 یک آلیاژ حرارتی{1}}با عملکرد عمومی خوب است، اما آلیاژهای 5xxx مقاومت بالایی در برابر خوردگی بین دانه‌ای و تنش ارائه می‌کنند{3}}ترک خوردگی در غوطه‌ور شدن مداوم در آب دریا{4}} اغلب برای کاربردهای بالای-آب یا کمتر تهاجمی دریایی در جایی که استحکام بالاتر آن مورد نیاز است محفوظ است.
آیا 5052 و 5086 را می توان به یکدیگر جوش داد؟
بله. فلز پرکننده ER5356 برای اتصال هر دو آلیاژ مناسب است و اتصالات مخلوط در ساخت دریایی رایج است. استحکام جوش توسط فلز پایه ضعیف تر و انتخاب پرکننده کنترل می شود.
چه مزاجی برای بشقاب دریایی بهتر است؟
H32 و H116 رایج‌ترین حالت‌ها برای خدمات دریایی هستند. آنها تعادل خوبی از استحکام، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کنند و H116 به ویژه برای کاربردهای ساختاری دریایی طراحی شده است.
آیا آندایز کردن مقاومت در برابر خوردگی دریا را بهبود می بخشد؟
آنودایز کردن می تواند یک لایه محافظ اضافه کند، اما برای سازه های دریایی جوش داده شده معمولاً از خود آلیاژ 5xxx برای مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود. آندایز کردن برای اجزای معماری و تزئینی بیشتر از سازه های بدنه رایج است.
سازه های آلومینیومی دریایی چقدر عمر می کنند؟
با طراحی مناسب، عمل جوشکاری و نگهداری، سازه‌های آلومینیومی درجه{0}دریایی عمر مفیدی دارند که طی دهه‌ها اندازه‌گیری شده است. بازرسی منظم و تعمیر سریع آسیب پوشش یا عیوب جوش عوامل کلیدی تعیین کننده طول عمر هستند.
آیا 5052 یا 5086 برای بدنه قایق های کوچک بهتر است؟
برای بدنه های کوچک صنایع دستی، 5086 اغلب به دلیل استحکام و مقاومت در برابر سوراخ شدن ترجیح داده می شود، در حالی که 5052 اغلب برای سازه های داخلی، مخازن و اجزای سبک تر استفاده می شود که شکل پذیری و هزینه بیشتر اهمیت دارد. بسیاری از سازندگان از ترکیب هر دو استفاده می کنند.