マリンアルミプレート 5083 5059 6082
造船所やオフショア技術者は、アルミニウム板について、議論に値する形で話すことはほとんどありません。多くの場合、会話は厚さ、価格、リードタイムから始まり、荒れた海で船体を実際に静かに保つにはどうすればよいか、何年にもわたって振動しても甲板室を真っすぐに保つにはどうすればよいか、腐食が最初に定着する溶接接合部を防ぐにはどうすればよいかなど、後からさまよっていきます。船舶用アルミニウム プレートを、船舶に投入する一連の「役割」として捉えるとより便利です。1 つの合金は溶接に適した状態を保ちながら荷重を運ぶことができ、1 つの合金は海水に冷静に耐えることができ、また、1 つの合金は機械加工され、ボルトで締められ、強化された構造で予想どおりに動作します。その観点から見ると、5083、5059、6082 は競合するグレードというよりは、海洋文字の大部分をカバーする 3 つのスペシャリストのように感じられます。
「船舶用」アルミニウムが耐食性以上のものである理由
海洋サービスは、塩化物への曝露、乾湿サイクル、シーラント下の隙間条件、および繰り返される波荷重による機械的現実の組み合わせです。アルミニウムは、その微細構造と合金化システムが局所的な攻撃に抵抗し、製造方法が鋭敏化と不良な溶接プロファイルを回避する場合に、この環境に耐えます。したがって、プレートの選択は、溶接かボルト締めか、厚いか薄いか、高い応力か軽い負荷か、常に湿っているか断続的な飛沫がかかるかなど、構造の作り方に関連する必要があります。
実装基準は、環境を実際の購入要件に変換するのに役立ちます。一般的に使用される参考文献には、アルミニウム プレートの公差と機械的特性に関する EN 485、化学組成に関する EN 573、海洋建設に関する DNV、ABS、ロイド レジスター、ビューロー ベリタスなどの船級協会の規則が含まれます。北米では、ASTM B209 がアルミニウム シートおよびプレートの仕様としてよく知られています。 「マリングレード」プレートを購入するときは、通常、これらの基準を満たす合金、焼き戻し、検査期待、およびトレーサビリティの組み合わせを購入することになります。
5083: 溶接船体構造のための静かな主力製品
海洋アルミニウムにデフォルト言語がある場合、5083 はそれを話します。 Al-Mg-Mn 合金として、耐食性と溶接性を考慮して作られており、プレート形状での強度と延性の信頼できるバランスを提供します。実際のプロジェクトでは、5083 が、取り付けのばらつき、長時間の溶接、船舶が現実の制約を満たすと避けられない設計変更など、建造の厄介な部分を許容できるため、よく選択されます。
マリンプレートの典型的な焼き戻しは H116 および H321 です。これらは 6xxx 合金のように「熱処理」されていません。ひずみ硬化され、安定化されています。これらの焼き戻しのポイントは、使用中の粒界腐食に対する感受性を制御しながら、良好な強度を提供することです。広範囲に溶接される船体のメッキや上部構造の場合、特に厚いゲージでは、5083-H116 が一般的で保守的な選択となります。
製造上の実際的な注意事項: 5083 は、合金が弱いためではなく、冷間加工された焼き戻しが局所的に緩和するため、溶接後の熱影響部で強度が低下する可能性があります。これは正常であり、設計上の許容範囲内に考慮されています。重要なのは、手順が適切で、溶接充填材が適切で、溶接後の洗浄が化粧品ではなくエンジニアリングとして扱われる場合、5083 は溶接周囲の優れた腐食性能を維持する傾向があるということです。
5059: 力が海に近づきたいとき
5059 は、5083 のより野心的な兄弟のような海洋合金です。これも Al-Mg ベースですが、海洋腐食挙動を許容範囲に保ちながら、より高い強度レベルを押し上げるように配合されています。重量が非情な制約となるアプリケーション、または Mg 系の耐腐食性ゾーンを離れることなくプレート強度に追加のマージンが必要なアプリケーションでは、5059 が魅力的なオプションです。
高速船、海軍構造物、および要求の厳しい溶接アセンブリについて 5059 が議論されているのをよく目にします。これは、同等の焼き戻しにおいて 5083 よりも高い降伏強度を実現でき、これにより、同じ厚さのパネルのより薄いめっき、空中重量の軽減、またはより強力なパネルを実現できます。とはいえ、Mg 含有量が高いということは、使用温度と感作のリスクについて規律を保つ必要があることを意味します。高温に長時間さらされると、高 Mg 合金の粒界での β 相の析出が促進され、耐食性が低下する可能性があります。海水温度で航行するほとんどの船舶では、これは管理可能ですが、熱源の近くや換気の悪い区画ではより重要になります。
購入の際には、海洋用途として認められている気質 (該当する場合は通常 H116 または H321) を指定し、構造が分類されている場合は分類要件と一致する文書を要求する価値があります。
6082: 押出成形品、機械加工部品、および補強材の構造思想家
「海洋プレート」というと、6082 が最初の合金名ではありませんが、ボートは船体メッキだけで作られているわけではないため、海洋構造物のいたるところに 6082 が使用されています。これらは、寸法安定性が重要となる補強材、ブラケット、はしご、基礎、クレーン台座、および機械加工されたインターフェースで構成されています。 Al-Mg-Si 合金である 6082 は熱処理可能で、押出成形品や構造部品に適しています。プレート形状では、機械加工やボルト締めされる部品、またはより高い剛性と良好なベアリング性能が重要な部品によく選択されます。
典型的な焼き戻しは T6 で、これは溶体化熱処理され、人工的に時効処理されたことを意味します。 T6 は 6082 に強力で予測可能な機械的特性を与えますが、海洋設計者は 2 つのことを覚えておく必要があります。まず、海水中での 6082 の耐食性は一般に良好ですが、特に隙間や堆積物の下では、5xxx 船体プレートと同じ種類の「一度設置したら忘れる」ような動作はしません。第二に、溶接後の熱処理が可能でない限り、6082 溶接では熱影響部の強度が非熱処理合金よりも劇的に低下しますが、これは大規模な船舶製造では珍しいことです。溶接された船体シェルの場合、6082 が最初の選択肢になることはほとんどありません。補強材、梁、機械加工された構造物には理想的です。
焼き戻しと製造: 合金の選択が現実になる場所
5083、5059、および 6082 のいずれかを選択する場合は、どのデータシートが最もよく見えるかということよりも、プレートがどのように処理されるかが重要です。構造が長い溶接線と海水への露出によって支配されている場合、同様の海洋性状の 5083-H116/H321 および 5059 が自然な候補となる傾向があります。構造が機械加工、ボルト接合、または高い寸法精度に依存している場合、6082-T6 は公差と荷重経路に熱処理の規律をもたらします。
溶接の練習が肝心です。 5xxx 合金の場合、強度要件と使用条件に応じて、5183、5356、または 5556 などの溶加材が通常選択されます。 6082 の場合、4043 や 5356 などのフィラーを使用できますが、その選択は亀裂の感受性、腐食挙動、および強度に影響します。通常、実装基準とクラス規則が許容可能な組み合わせをガイドしており、溶接手順の認定記録は書類ではありません。これは、熱と拘束が機能した後に構造がどのようになるかを示す地図です。
以下は、典型的な組成限界の実用的な参考表です。制限は規格や製品の形式によって若干異なる場合があるため、該当する規格および製造証明書を常に確認してください。
| 合金 | そして (%) | 鉄(%) | 銅(%) | マンガン(%) | マグネシウム (%) | Cr(%) | 亜鉛(%) | の (%) | その他(各/合計) | アル |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5083 | ≤0.40 | ≤0.40 | ≤0.10 | 0.40~1.00 | 4.0~4.9 | 0.05~0.25 | ≤0.25 | ≤0.15 | ≤0.05/≤0.15 | バランス |
| 5059 | ≤0.10 | ≤0.40 | ≤0.10 | ≤0.50 | 5.0~6.0 | ≤0.30 | ≤0.40 | ≤0.15 | ≤0.05/≤0.15 | バランス |
| 6082 | 0.70~1.30 | ≤0.50 | ≤0.10 | 0.40~1.00 | 0.60~1.20 | ≤0.25 | ≤0.20 | ≤0.10 | ≤0.05/≤0.15 | バランス |
後で再調整する手間を省く選択の考え方
これらの合金を選択する便利な「ユニークな」方法は、容器の経年劣化を想像することです。納入時ではなく、5 年間のドッキング、再塗装サイクル、軽度の接地、ハードウェアのアップグレードを経た後です。船体のメッキは、コーティングが不完全で溶接継ぎ目が完全に寿命を迎えている場合でも、耐腐食性を維持したいと考えています。そこが 5083 と 5059 の評判の高さです。保守中に調整、穴あけ、または交換される構造要素には、予測可能な加工と良好な剛性が必要です。そこで 6082 が利益を生むことがよくあります。
船舶用アルミニウム板の最適な決定は、製造をよりスムーズに、検査をより簡単に、メンテナンスをより穏やかに行えるものです。 5083 は信頼できるナレーター、5059 は重量と強度が重要な場合のパフォーマンスのアップグレード、6082 はインターフェースを正確に保つ舞台裏のエンジニアです。それらを適切な役割に配置すると、船は単に浮くだけでなく、常に弱点を探しているような水の中で、季節が経っても信頼できる状態を保ちます。
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