تاریخچه توسعه ورق آلومینیوم درجه 5083 دریایی برای کشتی ها

آلیاژهای آلومینیوم را می توان به دو دسته تقسیم کرد: یکی آلیاژهای آلومینیوم تغییر شکل یافته است که برای پردازش محصولات نیمه تمام مانند صفحات، نوارها، فویل ها، لوله ها، میله ها، شکل ها، سیم ها، پودرها و آهنگرها استفاده می شود. دیگری آلیاژهای آلومینیوم ریخته‌گری است که برای ریخته‌گری انواع ریخته‌گری‌ها و ریخته‌گری‌های قالبی- استفاده می‌شود. در میان آنها، اولی بیشترین استفاده را در مهندسی دریا دارد. از آنجایی که آلیاژ آلومینیوم دارای ویژگی های استحکام ویژه بالا، مقاومت قوی در برابر خوردگی آب دریا، قابلیت جوش، پردازش و شکل دهی آسان، بازیافت قوی، حفاظت از محیط زیست خوب، بدون شکنندگی دمای پایین، بدون مغناطیس، بدون جرقه در هنگام برخورد مغناطیسی و غیره است، کاربرد دارد. ازورق آلومینیوم گرید 5083 دریاییدر مهندسی دریایی می تواند به طور موثری کیفیت کشتی ها را کاهش دهد، ثبات را بهبود بخشد و سرعت ناوبری را افزایش دهد. بنابراین، در حال حاضر آلیاژ آلومینیوم به یکی از مصالح ساختاری اصلی کشتی ها در بسیاری از کشورهای جهان تبدیل شده است و به طور گسترده برای ساخت تاسیسات ساحلی، کنار دریاچه و رودخانه استفاده می شود. شکل 1 ساختار آلومینیومی ساختمان ساحلی را نشان می دهد. به دلیل مقاومت بالای آلومینیوم در برابر خوردگی، نیازی به رنگ آمیزی و نگهداری ندارد و تا 30 سال قابل استفاده است. این ویژگی که آلومینیوم در هنگام برخورد جرقه تولید نمی کند، آن را به ویژه برای ساخت قطعات و سازه های کشتی در تماس با مواد قابل اشتعال و روغن مناسب می کند که می تواند خطر آتش سوزی را تا حد زیادی کاهش دهد.

در حال حاضر آلومینیوم در کشتی سازی زیاد استفاده نمی شود و برای دنیا میزان مصرف در 2013 حدود 1.1 درصد کل مصرف آن بوده است. 2012 مصرف داخلی آلومینیوم نورد شده در ژاپن 974.4 تن بود که 159.0 تن آن در حمل و نقل مصرف شد (139.0 کیلوگرم در صنعت خودرو، 87.42 درصد و مصرف داخلی آلومینیوم اکسترود شده 784.5 کیلوگرم بود. که حمل و نقل 141.9 تن (131.6 تن برای صنعت خودرو، 92.94 درصد)، میزان این دو نوع آلومینیوم در حمل و نقل 17.11 درصد از کل مصرف را به خود اختصاص داده است، در حالی که میزان صنعت خودروسازی 89.93 درصد از کل مصرف را به خود اختصاص داده است. مواد مورد استفاده در حمل و نقل، میزان صنعت هوانوردی و مهندسی دریایی کمتر از 10 درصد است، ژاپن کشوری با صنعت هوافضا توسعه نیافته است، بنابراین در حمل و نقل با ژاپن کشوری با صنعت هوافضا توسعه نیافته است، بنابراین تخمین زده می شود که میزان آلومینیوم مورد استفاده در حمل و نقل و مهندسی دریا از 5 درصد تجاوز نخواهد کرد و مصرف آلومینیوم در ژاپن از دیرباز مورد توجه بوده است. قرمز یک مرحله پایدار است، و مقدار مهندسی دریایی و کشتی‌ها از سال 2004 در حدود 20 کیلو گرم در هر ساعت شناور بوده است. اما از تاسیسات ساحلی بیشتر برای مواد اکسترود استفاده می شود.

کشتی‌های چینی با ساختار آلیاژ آلومینیوم متفاوت از ژاپن است، ژاپن یک کشور بزرگ تولیدکننده کشتی LNG (گاز طبیعی مایع) است، کشتی دارای چهار مخزن LNG جوش داده شده ورق آلومینیومی درجه 5083 دریایی است، مقدار ورق آلومینیوم درجه 5083 دریایی حدود 4Kt است. / یک کشتی، چین کشتی‌های LNG با متا-فولاد شکننده متا-نیکل{- منگنز ساخته است، چین فقط برخی از ورق‌های آلومینیومی درجه دریایی 5083 تولید می‌کند که کوچک و متوسط ​​هستند- تخمین زده می‌شود که در سال 2014 صنعت کشتی‌سازی چین با آلومینیوم کمتر از 230 کیلوتون باشد که کمتر از 1 درصد از کل مصرف ظاهری آلومینیوم است. با این حال، با شتاب و افزایش پیشرفت چین به یک قدرت اقیانوسی، میزان آلومینیوم در کشتی‌ها، شناورهای دریایی و مهندسی دریایی رشد بیشتری خواهد داشت، اما میانگین نرخ رشد سالانه تا قبل از سال 2025 از 7.5 درصد بیشتر نخواهد شد.

تولید صنعتی آلومینیوم از اولین کارخانه آلومینیوم جهان آغاز شد – شرکت متالورژی پیتسبورگ ایالات متحده در سال 1988 تکمیل و مورد بهره برداری قرار گرفت. در سال 1891، صنعت کشتی سازی برای اولین بار از قطعات آلومینیومی کشتی سازی تولید شده توسط کارخانه استفاده کرد. پس از بیش از 120 سال تحقیق و توسعه، کاربرد آلومینیوم در کشتی‌ها و کشتی‌ها و در مهندسی دریا روز به روز گسترده‌تر می‌شود و به یکی از مواد امیدوارکننده در این بخش‌ها تبدیل شده است.

اولین آلیاژ آلومینیوم مورد استفاده در کشتی سازی آلیاژ سیستم Al-Cu حاوی نیکل بود و به دنبال آن آلیاژ سری 2000 قرار گرفت، اما مقاومت در برابر خوردگی آنها در برابر آب دریا زیاد نبود و همین امر کاربرد آنها را در صنعت کشتی سازی محدود کرد.

در دهه 1930، آلیاژ 6061-T6 مورد استفاده قرار گرفت و بدنه با روش پرچ سازی ساخته شد. آلیاژ سری 5xxx با مقاومت در برابر خوردگی را می توان در دهه 1940 جوش داد، و فناوری جوشکاری TIG (گاز بی اثر تنگستن) در دهه 1950 مورد استفاده قرار گرفت و کاربرد آلیاژ آلومینیوم در کشتی سازی پیشرفت زیادی در این دوره داشت. صفحات آلیاژی H321، پروفیل های اکستروژن آلیاژی 5086-H111 و 5456-H111، که فیلم مش ترکیبی Al8Mg5 را که در امتداد کریستال رسوب کرده بود حذف کردند و مشکلات خوردگی پوسته پوسته و خوردگی بین دانه ای آنها را به دلیل پذیرش H116 و H117 که یک حالت مهم بود، حل کردند. پیشرفت در توسعه آلیاژهای آلومینیوم دریایی در دهه 1960. متعاقباً به دلیل نیاز به موادی با قدرت تسلیم بالاتر، آلیاژهای سری 6xxx به طور گسترده در کشتی سازی نیروی دریایی مورد استفاده قرار گرفتند. برای مدت طولانی، کشورهای اروپایی، آمریکایی و ژاپنی عمدتا آلیاژهای آلومینیوم بدنه را از بین آلیاژهای سری 5000 و آلیاژهای سری 6000 انتخاب می کردند، در حالی که اتحاد جماهیر شوروی آلیاژهای سری 2xxx را بیشتر انتخاب می کرد. صنعت دریایی چین عمدتاً از اتحاد جماهیر شوروی پیش از اصلاحات و بازگشایی پیروی می کرد و از سال 1980 بیشتر از اروپا، آمریکایی و ژاپنی پیروی می کرد، و نوآوری مستقل به تدریج پس از سال 2010 تقویت شد. از دهه 1970، تحقیقات در مورد آلیاژهای جوشی با مقاومت متوسط ​​​​سری 7xxx انجام شد. در حال افزایش است و پیشرفت هایی حاصل شده است که در کشتی سازی اعمال شده است.

پس از دهه 1970، منطقی سازی و سبک بودن ساختار نیروی دریایی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت و روبنا و قطعات تجهیزات کشتی های بزرگ از آلیاژهای آلومینیوم در مقادیر زیادی استفاده می کردند. به همین دلیل در این دوره آلیاژها و مواد آلومینیوم زیادی برای این رشته ها ساخته شد که از جمله آنها می توان به پروفیل های اکسترود شده با مشخصات ویژه، صفحات دیواری اکسترود شده گسترده و ریخته گری و غیره اشاره کرد.