合金 5052 は、海洋構造物用として最も広く指定されているアルミニウム-マグネシウム合金の 1 つです。適切な板厚の選択は、常に構造強度、重量、溶接性、腐食性能、材料コストのバランスを考慮して行われます。以下のセクションでは、造船用に通常圧延される厚さの範囲、それらを定義する規格、および図面上の最終的な番号を決定する設計チェックについて説明します。
造船用の一般的な 5052 アルミニウム板の厚さの範囲
船体シェル、デッキ、内部構造に使用されるプレートは、通常 1.6 mm ～ 6 mm の間で圧延されます。より重いセクションは、キール、エンジン ベッド、および局所補強用に製造されます。
1.6 mm - 2.5 mm:軽量の船体、上部構造、非-耐荷重-パネル、内部ライニング。
3 mm - 4 mm:中型作業船、小型貨物船、甲板板、水密隔壁など。-
5 mm - 6 mm:重い荷物や衝撃を運ぶ大型の船舶、船底プレート、キール、フレームなど。
許容マイナス偏差は薄いシートでは比例して大きくなり、寸法の計算に直接影響するため、厚さの許容差は注文した標準に対して見積もる必要があります。
構造機能による厚みの選択
| 厚さ | 代表的なコンポーネント | 設計理由 |
|---|---|---|
| 1.6 - 2.5 mm | 上部構造、甲板室パネル、内部ライニング | 軽量、成形と溶接が容易、補強材による適切な剛性 |
| 3 - 4 mm | メインデッキのメッキ、隔壁、燃料および水タンクの壁 | 強度、剛性、重量のバランスが取れています。良い疲労行動 |
| 5 - 6 mm | 底板、キール、フレーム、エンジンベッド | 荷重がかかる領域での高い局所強度、耐衝撃性、耐摩耗性 |
| 6mm以上 | キールシュー、ステム、局部補強材、ハッチコーミング | 接地荷重や機械からの集中力に耐えます |
数字の裏にある基準と気性
合金 5052 は、-熱処理不可能な Al-Mg 合金で、O、H32、H34、または H112 の焼戻しで供給されます。船舶グレードは通常、次の文書に基づいて注文され、見積もられた厚さ、公差、および機械的値は、設計計算で使用されたのと同じ基準に基づいている必要があります。
ASTM B928:海洋サービスや同様の環境向けの高マグネシウム アルミニウム合金製品。-
ASTM B209:指定された厚さ公差を持つ、合金 5052 を含むアルミニウムのシートおよびプレート。
EN 485-2 および EN 485-4:冷間圧延シート、ストリップ、プレートの機械的特性と公差。{0}}
GB/T 3880.2 および GB/T 3880.3:鍛造アルミニウム板およびシートの機械的特性と寸法公差。
ISO12215シリーズ：小型船舶の寸法と設計圧力は、アルミニウムの船体に広く適用されます。
アニールされた 5052 の典型的な機械的値は、引張強度が約 195 MPa、伸びが約 25 パーセントです。 -加工硬化された H32 焼戻しは、195 MPa 付近で 0.2% の耐力で約 230 MPa の引張強度に達します。耐力が高いため、甲板および船体のメッキには H32 が好まれますが、厳しい成形が必要な場合には O 調質が選択されます。
最適な厚さを決める方法
容器の種類と目的:レジャー船はスピードを重視して薄いメッキを好みます。作業船や輸送船には耐久性を高めるためにより厚いメッキが必要です。
容器サイズ:スパンが長くなり変位が大きくなると、曲げモーメントが増加し、したがって板厚が増加します。
構造機能:シェルとデッキのメッキは、局所的な圧力と補強材の間隔によって決まります。衝撃や接地荷重によってキールと底板が損傷します。
溶接と製作:5052 は 5356 または 5554 フィラー ワイヤを使用して容易に溶接できますが、歪みを制限するために、より重いゲージで入熱と接合の準備を制御する必要があります。
腐食とコーティング:プレートが厚いほど熱質量が大きくなり、コーティングの硬化と接着に影響します。表面処理は依然として長期的なパフォーマンスの決定的な要素です。{0}}
コストと重量:1 ミリメートル追加されるごとに重量が増加し、積載量が減少し、材料と燃料のコストが増加するため、通常は、準拠する最小の厚さが経済的な選択となります。
容器の性能に対する厚さの影響
板厚を薄くすることで排気量が減少し、必要なエンジン出力と燃料消費量が削減され、サービス速度が向上します。厚さを増やすと、特に底部とキール領域の断面係数と疲労寿命が向上しますが、過度の厚さは構造の高い位置に重量を追加し、安定性余裕が減少する可能性があります。したがって、最適なのは、寸法規定、局所的な圧力の場合、ヤードの溶接および取り扱いの制限を満たす最も薄いプレートです。
よくある質問
Q: ボートの船体に使用される 5052 アルミニウム プレートの厚さはどれくらいですか?
船体は 3 mm ～ 6 mm のプレートで建造されることが多く、軽量の船舶では 1.6 mm ～ 2.5 mm のパネルが使用され、大型の作業船では底部とキール部分に 6 mm 以上のパネルが使用されます。
Q: 5052 アルミニウムは-ウォーターライン以下のメッキに適していますか?
はい. 5052は海水腐食に強く、濡れた表面に広く使用されています。異種金属から隔離し、ファスナーやフィッティングの周囲の隙間状態から保護する必要があります。
Q: マリンプレートにはどの質質を指定する必要がありますか?
H32 または H34 はめっきに高い耐力が必要な場合に指定され、O 調質はプレートを成形または厳しい曲率に圧延する必要がある場合に、H112 は熱間圧延されたより重い部分に指定されます-。
Q: 板厚公差はどのように定義されますか?
公差は、ASTM B209 や EN 485-4 などの発注基準によって定義され、ロールエッジの外側で測定された公称厚さからの許容されるマイナスおよびプラスの偏差として表されます。
Q: 5052 プレートは溶接後の熱処理を行わずに溶接できますか?{1}}
はい. 5052は熱処理によって強化されないため、溶接継手は溶接後の熱処理を必要としません。- 5356 フィラーを使用した溶接により、接合強度が母材のレベルに回復します。
Q: 5052 プレートを厚くすると燃費が向上しますか?
いいえ、その逆です。プレートが厚いと変位と濡れた表面が増加し、電力需要が増加します。したがって、厚さは効率の仮定ではなく、構造上の要件に基づく必要があります。
