História vývoja hliníkového plechu námornej triedy 5083 pre lode

Hliníkové zliatiny možno rozdeliť do dvoch kategórií: jednou z nich sú deformované hliníkové zliatiny, ktoré sa používajú na spracovanie polotovarov, ako sú dosky, pásy, fólie, rúrky, tyče, tvary, drôty, prášky a výkovky; druhým sú liate hliníkové zliatiny, ktoré sa používajú na odlievanie rôznych druhov odliatkov a odliatkov. Medzi nimi je prvý najrozšírenejší v námornom inžinierstve. Keďže hliníková zliatina má vlastnosti vysokej špecifickej pevnosti, silnej odolnosti voči korózii morskej vody, zvárateľnej, jednoduchej spracovania a tvarovania, silnej recyklácie, dobrej ochrany životného prostredia, bez nízkej teplotnej krehkosti, bez magnetizmu, bez iskry pri magnetickej kolízii atď., aplikáciahliníkový plech námornej triedy 5083v námornom inžinierstve môže účinne znížiť kvalitu lodí, zlepšiť stabilitu a zvýšiť rýchlosť plavby. Preto sa v súčasnosti hliníková zliatina stala jedným z hlavných konštrukčných materiálov pre lode v mnohých krajinách sveta a je široko používaná na vybudovanie pobrežných, nábrežných a nábrežných zariadení. Obrázok 1 znázorňuje hliníkovú štruktúru pobrežnej budovy. Vzhľadom na vysokú odolnosť hliníka proti korózii nemusí byť maľovaný a nemusí udržiavať údržbu a môže sa používať 30 rokov. Charakteristika, že hliník nevytvára iskry pri kolízii, ho robí obzvlášť vhodným na výrobu častí lodí a konštrukcií v kontakte s horľavými materiálmi a olejom, čo môže výrazne znížiť riziko požiaru.

V súčasnosti sa hliník v lodiarstve veľmi nepoužíva a pre svet bolo množstvo použité v roku 2013 približne 1,1% jeho celkovej spotreby. V roku 2012 bola domáca spotreba valcovaného hliníka v Japonsku 974,4kt, z toho 159,0kt bolo spotrebovaných v doprave (139,0kt v automobilovom priemysle, čo predstavuje 87,42%, a domáca spotreba extrudovaného hliníka bola 784,5kt, z toho doprava 141,9kt (131,6kt pre automobilový priemysel, čo predstavuje 92,94%), množstvo týchto dvoch druhov hliníka v doprave predstavovalo 17,11% celkovej spotreby, zatiaľ čo množstvo automobilového priemyslu predstavovalo 89,93% materiálov používaných v doprave, množstvo leteckého priemyslu a námorného inžinierstva je nižšie ako 10%, Japonsko je krajina s nedostatočne rozvinutým leteckým priemyslom, takže v doprave s Japonskom je krajina s nedostatočne rozvinutým leteckým priemyslom, takže sa odhaduje, že množstvo hliníka používaného v doprave a námornom inžinierstve nepresiahne 5%, a spotreba hliníka v Japonsku už dlho vstúpila do stabilnej fázy a množstvo námorného inžinierstva a lodí sa od roku 2004 pohybuje okolo 20kt / a. V použitom hliníku je hlavným materiálom hliníkový plech námornej triedy 5083, ktorý predstavuje asi 88%, a extrudovaný materiál je doplnkový, ale pobrežné zariadenia sa väčšinou používajú na extrudovaný materiál.

Čínske lode so štruktúrou z hliníkovej zliatiny sa líšia od Japonska, Japonsko je veľká krajina na výrobu lodí LNG (skvapalnený zemný plyn), loď má štyri obrovské s morskou triedou 5083 hliníkovou plechovou zváranou nádržou LNG, množstvom hliníkového plechu námornej triedy 5083 asi 4kt / loď, Čína postavila LNG lode s meta-nízkou teplotou krehkou oceľou Fe-Ni-Mn, Čína len niektoré morské triedy 5083 hliníkové plechy vyrábajúce malé a stredné lode, odhaduje sa, že v roku 2014 čínsky lodiarsky priemysel s hliníkom je menej ako 230kt, čo je menej ako 1% celkovej zdanlivej spotreby hliníka. Avšak so zrýchlením a zvýšením pokroku Číny k oceánskej energii bude mať množstvo hliníka na lodiach, námorných plavidlách a námornom inžinierstve väčší rast, ale priemerná ročná miera rastu nepresiahne 7,5% do roku 2025.

Priemyselná výroba hliníka začala z prvého závodu na výrobu hliníka na svete – americká hutnícka spoločnosť Pittsburgh Bola dokončená a uvedená do prevádzky v roku 1988. V roku 1891 lodiarsky priemysel prvýkrát použil hliníkové lodiarske diely vyrobené závodom. Po viac ako 120 rokoch výskumu a vývoja sa aplikácia hliníka na lodiach a plavidlách a v námornom inžinierstve stáva čoraz rozšírenejšou a stala sa jedným zo sľubných materiálov v týchto odvetviach.

Najskoršou hliníkovou zliatinou používanou pri stavbe lodí bola zliatina systému Al-Cu obsahujúca Ni, po ktorej nasledovala zliatina série 2000, ale ich odolnosť proti korózii voči morskej vode nebola vysoká, čo obmedzilo ich použitie v lodiarskom priemysle.

V tridsiatych rokoch minulého storočia bola prijatá zliatina 6061-T6 a trup bol postavený nitujúcou metódou. Zliatina série 5xxx s odolnosťou proti korózii by mohla byť zváraná v 40. rokoch 20. storočia a zváracia technológia TIG (volfrámový inertný plyn) bola prijatá v 50. rokoch 20. storočia a aplikácia hliníkovej zliatiny pri stavbe lodí dosiahla v tomto období veľký pokrok. Zliatinové dosky H321, 5086-H111 a 5456-H111 zliatinové extrúzie profily zliatiny, ktoré eliminovali fóliu al8Mg5 zloženej sieťoviny vyzrážanej pozdĺž kryštálu a vyriešili ich problémy s koróziou a medzikranilárnou koróziou v dôsledku prijatia štátov H116 a H117, čo bol významný míľnik vo vývoji námorných hliníkových zliatin v 60. rokoch. Následne, kvôli potrebe materiálov s vyššou pevnosťou výnosu, boli zliatiny série 6xxx široko používané v námornom lodiarstve. Po dlhšiu dobu si európske, americké a japonské krajiny vybrali hlavne hliníkové zliatiny trupu medzi zliatinami série 5000 a zliatinami série 6000, zatiaľ čo Sovietsky zväz si častejšie vyberal zliatiny série 2xxx. Čínsky námorný priemysel nasledoval hlavne Sovietsky zväz pred reformou a otvorením a od roku 1980 nasledoval európsky, americký a japonský a po roku 2010 sa postupne posilňovali nezávislé inovácie. Od 70. rokov 20. storočia sa výskum stredne pevných zvárateľných zliatin série 7xxx zvyšuje a dosiahol sa určitý pokrok, ktorý sa uplatnil v lodiarstve.

Po sedemdesiatych rokoch sa racionalizácii a nízkej hmotnosti námornej štruktúry venovala čoraz väčšia pozornosť a nadstavbová a vybavená časť veľkých lodí používala hliníkové zliatiny vo veľkých množstvách. Z tohto dôvodu bolo v tomto období vyvinutých mnoho hliníkových zliatin a materiálov pre tieto polia, vrátane špeciálnych špecifikácií extrudovaných profilov, veľkých širokých extrudovaných nástenných dosiek a odliatkov atď.