Hvorfor 5083 aluminiumsplade bruges til skibskoøjer
Et koøje optager den mest udsatte ejendom på et skrog: det fjerner direkte spray, dækafløb,-afløb, kondens på den kolde side og gentagne skylninger-, og dens ramme skal holde en vandtæt forsegling i hele fartøjets levetid. Alloy 5083 er en ikke-varme-al-Mg-plade med 4,00-4,90 % magnesium, og den kemi er grunden til, at den dominerer applikationen. Det er den stærkeste af de almindelige marine pladelegeringer, mens den forbliver meget modstandsdygtig over for havvandsangreb og spændingskorrosionsrevner, især i H116 og H321 temperamenter, der er stabiliseret mod sensibilisering. Lige så vigtigt, det bevarer en høj andel af denne styrke efter svejsning, så en koøjeramme kan fremstilles som en svejset samling og derefter bearbejdes til en tætningsflade, uden at den varme{13}}påvirkede zone bliver det kontrollerende svage punkt. Sammenlignet med en 6061-plade til generel-formål, foretrækkes marinelegeringen overalt, hvor koøjen er stor, er monteret på et blotlagt dæk eller en overbygning eller arbejder i sprøjtezonen på et havgående fartøj.
Pladestørrelsesområde og leveringstilstand
| Punkt | Rækkevidde |
|---|---|
| Legering | 5083 |
| Temperament | O, H111, H112, H116, H24, H32, H321 |
| Tykkelse | 1,5–120 mm |
| Bredde | op til 3100 mm |
| Længde | 1000–16000 mm, skåret til efter ønske |
| Certificering | DNV-, ABS-, LR- og CCS-klassecertifikater med EN 10204 3.1-inspektionsdokumenter |
| Overfladetilstand | Møllefinish, anodiseret, malet eller ombygningsbelagt |
Koøjearbejde bruger normalt 8–40 mm plade til rammeringen og 3–10 mm plade til beslag, trimringe og pakningsstøtter. De tykkere sektioner er specificeret således, at tætningsrillen og boltcirklen kan bearbejdes i pladen, uden at flangen bliver den begrænsende sektion.
Kemisk sammensætning af 5083 marineplade
| Element | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | Andre hver | Andre i alt | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % max (Mg, Mn, Cr er områder) | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.40–1.00 | 4.00–4.90 | 0.05–0.25 | 0.25 | 0.15 | 0.05 | 0.15 | Resten |
Magnesiumindholdet giver en solid-opløsningsforstærkning og legeringens modstandsdygtighed over for havvand. Mangan og krom forfiner mikrostrukturen og kontrollerer udfældningen af Mg2Al3fase ved korngrænser, som er den mekanisme, der styrer, om en plade vil sensibiliseres under brug. Jern og silicium holdes til 0,40 % hver for at begrænse grove partikler, der reducerer duktilitet og modstandsdygtighed over for pitting.
Mekaniske egenskaber ved Temper
| Temperament | Trækstyrke Rm (MPa) | Flydespænding Rp0,2 (MPa) | Forlængelse A (%) |
|---|---|---|---|
| O / H111 / H112 | Større end eller lig med 275 | Større end eller lig med 125 | Større end eller lig med 16 |
| H116 | Større end eller lig med 305 | Større end eller lig med 215 | Større end eller lig med 10 |
| H321 | 305–385 | 215–295 | Større end eller lig med 12 |
Værdier svarer til pladekravene i ASTM B209 og EN 485-2. For koøjerammer vælges normalt H116- eller H321-tilstanden: begge er strækhærdede og termisk stabiliserede, så de består salpetersyremassetabstesten i ASTM G67 ved 15 mg/cm² eller mindre, hvilket er acceptkriteriet, der anvendes af klassifikationsselskaberne for modstand mod intergranulær korrosion.
Fremstilling, korrosionsbeskyttelse og installation
Skæring: plasma-, vandstråle- eller laserblankning af rammeringen fra plade, efterfulgt af CNC-bearbejdning af tætningsrille, glasfals og boltcirkel. Vandstråleskæring undgår varmetilførslen af plasma ved tætningsfladen.
Formning: O-, H111- og H112-plade kan koldformes eller rulles til buede rammesektioner. H116 og H321 har brug for generøse bøjningsradier og dannes sjældent efter endelig stabilisering.
Svejsning: MIG eller TIG med 5183 eller 5356 tilsatstråd. Fugedesignet skal holde tætningsfladen ude af den varme-berørte zone, og interpass-temperaturen bør forblive under ca. 120 grader for at undgå gen-sensibilisering af et stabiliseret temperament.
Ingen varmebehandling efter-svejsning: 5083 kan ikke forstærkes ved termisk behandling, og udglødning af en færdig ramme ville ødelægge hele komponentens temperament.
Bearbejdning: Brug skarpe,-høje riveværktøjer og generøs spånfrigang; legeringen er gummiagtig i udglødet tilstand, og arbejdet-hærder let under H116- og H321-forholdene.
Bare 5083 har god modstandsdygtighed over for havatmosfære og strømmende havvand, men koøjesamlinger efterlades sjældent blottede, fordi udseendet har betydning, og fordi sprækker omkring pakninger og fastgørelseselementer skaber iltfattige zoner. Anodisering producerer en hård grå film med nyttig slidstyrke, men begrænset dekorativ lysstyrke på en høj-magnesiumlegering; en kromat-fri konverteringsbelægning efterfulgt af et epoxy- eller polyurethansystem er det sædvanlige valg til malede rammer. Hvor rammen møder et stålskrog eller en rustfri fastgørelsesanordning, skal aluminiumet være elektrisk isoleret med isolerende spændeskiver, muffer og en isolerende pakning, og samlingsfladerne skal indlejres i en marin tætningsmasse for at udelukke vand fra sprækken. Dræningsveje og generøse radier forhindrer stående vand på vandrette flanger, og en sidste kontrol af pakningens kompression efter installation beskytter åbningens vandtætte integritet.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvorfor vælges 5083 i stedet for 6061 til koøjer?
5083 tilbyder højere-svejset styrke, bedre havvandskorrosionsbestandighed og langt bedre modstandsdygtighed over for spændingskorrosionsrevner i skibsfart. 6061 forbliver et rimeligt valg for små og mellemstore koøjer på skibe, der opererer i mindre aggressive farvande, hvor dens højere bearbejdede styrke og lysere anodiserede finish er nyttige.
Q: Hvad er forskellen mellem H116 og H321?
Begge er stabiliserede temperamenter udviklet til marineplader. H321 leveres med kontrollerede mekaniske egenskabsområder og lidt højere forlængelse, mens H116 er specificeret med en garanteret minimum flydespænding og en maksimal intergranulær korrosionshastighed; begge er verificeret i forhold til ASTM G67-massetabsgrænsen.
Spørgsmål: Behøver 5083 varmebehandling efter svejsning?
Nej. Legeringen kan ikke varme-behandles, så ingen efter-ældning eller opløsningsbehandling gælder. Beskyttelsen opretholdes ved at kontrollere varmetilførslen, bruge den korrekte sparteltråd og genskabe overfladebelægningen over svejsningen og dens varme-berørte zone.
Sp.: Kan koøjerammen anodiseres?
Det kan, og anodisering giver en hård, slidstærk- grå overflade. Fordi 5083 indeholder mere end 4 % magnesium, er den anodiske film mørkere og mindre gennemsigtig end på en 6000-serie legering, så anodisering er normalt valgt for funktionel beskyttelse frem for lyse dekorative effekter.
Q: Hvilken tykkelse skal bestilles til en koøjeramme?
Tykkelsen indstilles af den flangedybde, der er nødvendig for tætningsrillen og fastgørelseselementerne plus det strukturelle krav til åbningen. De fleste rammer bruger 8–40 mm plade, og pladen bestilles normalt lidt oversize, så ringen kan bearbejdes efter skæring.
Sp: Findes klassecertifikater sammen med pladen?
Ja. Marineplade leveres regelmæssigt med DNV, ABS, LR eller CCS certificering og med EN 10204 3.1 inspektionsdokumenter, der sporer varmenummer, kemisk analyse og mekaniske testresultater af den leverede plade.
