Laivanrakennuksen alalla materiaalivalinta- ja yhteystekniikka ovat ratkaisevan tärkeitä. Keskeisenä komponenttina alumiinit verhottu teräs on vähitellen syntynyt ja sillä on välttämätöntä roolia.
Miksi alukset tarvitsevat alumiiniteräksen siirtymäliitoksen?
Alusten eri osilla on erilaiset vaatimukset materiaaliominaisuuksille. Rungon pääkappale voi vaatia teräksen suurta voimakkuutta ja hyvää iskunkestävyyttä vastustaakseen aaltojen ja potentiaalisten törmäysten vaikutusta; Vaikka ylärakenne, kuten ohjaamon ja matkustamon alue, odottaa käyttävänsä alumiiniseosmateriaaleja käyttämään kevyitä ominaisuuksiaan aluksen kokonaispainon vähentämiseksi, energiankulutuksen vähentämiseksi ja navigointinopeuden ja joustavuuden parantamiseksi.
Samanaikaisesti alumiiniseoksilla on myös hyvä korroosionkestävyys ja ne ovat edullisempia meriympäristössä. Teräksen ja alumiinin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat kuitenkin hyvin erilaisia. Suora yhteys kohtaa monia ongelmia, kuten sähkökemiallinen korroosio ja stressipitoisuus, jotka johtuvat sopimatonta lämpölaajennuskertoimista.
Alumiini -verhottujen teräslevyjen syntyminen ratkaisee nämä ongelmat täydellisesti, toteuttaa luotettavan yhteyden teräksen ja alumiinirakenteiden välillä ja antaa aluksen eri osat suorittaa tehtävät ja suorittaa parhaimmillaan.
Rakenteellinen analyysi
Tämä alumiinikomposiittiarkki käyttää monikerroksista komposiitirakennetta. Ulkein kerros valitaan yleensä käyttöympäristön mukaisesti. Jos se on osa, joka koskettaa merivettä, käytetään meriveden korroosionkestävää alumiini-seosia, kuten 5083 merenluokan alumiinilevyä. Se voi pysyä vakaana ankarissa meriympäristöissä ja vastustaa korroosion eroosiota.
Keskikerroksella on siirtymäpuskurin rooli, ja erityisen seoskoostumuksen tai prosessikäsittelyn avulla se lievittää stressiä, joka johtuu teräksen ja alumiinin välisten fysikaalisten ominaisuuksien eroista. Sisäkerros ja teräsliitäntäosa optimoivat materiaalin yhteensopivuuden ja hitsaussuorituskyvyn varmistaaksesi kiinteän sidoksen teräsrakenteen kanssa.
Esimerkiksi edistyneitä meriteräs-alumiinirensiiniveliä, pii (SI) -mikarokertoja, alumiini-teräksen rajapinnalla. Piiliatomilla on etusijalla diffuusio taipumus rajapinnassa, mikä voi tehokkaasti vähentää alumiiniatomien aktiivisuuskerrointa, vähentää metallienvälisen diffuusiokerroksen paksuutta, muuttaa metallien välisten yhdisteiden rakennetta ja tuottaa suhteellisen kovempia yhdisteitä, vahvistaen siten teräksen aluminum-rajapinta ja parantaa nivelen yleisiä mekaanisia ominaisuuksia.
Edut
Erinomainen yhteyslujuus: Teräs-alumiini-siirtymäliitoksissa käytetään erityisiä valmistusprosesseja, kuten räjähtävää komposiittitekniikkaa, materiaalien metallurgisen sitoutumisen saavuttamiseksi nivelalueella. Sillä on erittäin korkea sidoslujuus ja se kestää erilaisia alusten aiheuttamia rasituksia monimutkaisissa meriolosuhteissa, varmistaen laivan rakenteen stabiilisuuden ja vähentämällä kytkentäosien vikaantumisen aiheuttamia turvallisuusonnettomuuksia.
Hyvä sopeutumiskyky ja joustavuus: Sen suunnittelu voidaan räätälöidä laivan eri osien yhteysvaatimusten mukaisesti, olipa kyse sitten rungon ja ylärakenteen välisestä yhteydestä tai putkistojärjestelmän teräs- ja alumiiniputkien välillä, se voidaan täydellisesti mukauttaa vastaamaan laivan rakentamisen ja modifioinnin monipuolisia tarpeita.