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铝合金材料在船舶与海洋工程装备中的应用

发布时间：2022-04-11T13:19:03.788Z来源：《中国科技信息》2022年1月上作者：刘丁杰
[导读]在船舶的制造过程中，船舶制造公司应选择合理的材料，使其具有较强耐腐蚀性、韧性及较强的强度。铝合金成了一种最佳的材
料，被有效运用到制造过程中，使得船舶性能更佳。随着当前海洋工程及船舶业飞速地发展，制造企业也加大了对新材料的研发力度，使
轮船制造成本得到降低，凸显铝合金在整个海洋工程中的应用意义，使该行业能够稳步的发展。本文对铝合金材料在船舶与海洋工程装备
中的应用进行分析，以供参考。

江南造船（集团）有限责任公司刘丁杰

摘要：在船舶的制造过程中，船舶制造公司应选择合理的材料，使其具有较强耐腐蚀性、韧性及较强的强度。铝合金成了一种最佳的材
料，被有效运用到制造过程中，使得船舶性能更佳。随着当前海洋工程及船舶业飞速地发展，制造企业也加大了对新材料的研发力度，使
轮船制造成本得到降低，凸显铝合金在整个海洋工程中的应用意义，使该行业能够稳步的发展。本文对铝合金材料在船舶与海洋工程装备
中的应用进行分析，以供参考。

关键词：铝合金材料；船舶；海洋工程；应用

引言

铝合金广泛应用于航空航天、汽车制造以及船舶制造等领域。在动力不变的情况下，铝合金的质轻特点能够使船舶的速度更快。铝合
金船舶的建造工艺不同于一般钢质船，在下料切割和焊接等方面有着特殊要求。因此，分析铝合金船舶的建造难点，并以主船体为钢质结
构、上层建筑为铝合金的船舶为例，介绍钢-铝混合船舶的建造阶段划分，重点分析上层建筑的建造工艺及主船体与上层建筑之间的焊接工
艺，对提高铝合金船舶的建造水平、促进水面舰艇以及渔政船的发展有着积极意义。

铝合金在船舶1和海洋工程应用的性能分析

铝合金具有较强的耐腐蚀性、良好的焊接性和高强度，在船舶领域使用时能够处理各种复杂的航行环境。一般来说，造船企业会选择
铝镁合金、铝镁硅合金和铝锌镁合金，铝合金目前应用广泛。经过特殊处理后，铝合金进一步提高了耐蚀性，在航行过程中也能应对潮湿
的环境。目前，海洋工业必须注重海洋材料的强度和耐蚀性，并结合这些要求选择适当的材料，以提高海洋材料的适用性。在造船领域，
对设备的耐蚀性和耐蚀性有很高的要求。根据实际使用情况，6000铝合金被用作机身顶部的硬质铝合金，主要是因为铝合金具有较强的耐
蚀性。7000铝合金也可以应用于船舶上的一些结构。此类铝合金具有较高的性能强度，可用于屋顶。为了进一步扩大铝合金的应用范围，
制造企业必须进一步测试现有铝合金材料在船舶整个制造过程中的适用性，也要做好铝合金焊接材料的测试工作。采取有效措施提高现有
焊接铝合金的质量水平，充分发挥其功能。此外，还可以进一步加强焊接铝合金的测试分析，结合不同的应用领域和特殊要求，对现有行
业进行更全面的分析研究，确定铝合金的比例和参数，提高焊接质量水平。加强铝合金焊接的检查、研究和分析，根据不同的造船要求和
不同部件制造技术确定铝合金材料的比例，要求焊工提高工作质量。此外，加强对焊接专业人员的培训，提高他们全面检查焊接工艺的专
业技能，提高焊接工作水平，及时纠正和处理问题，避免各种隐患。

高强韧2Al-Zn-Mg-Cu铝合金在海洋工程装备中的应用

7XXX铝合金的典型表面处理技术包括阳极氧化、硅烷化、微生物氧化等。硬阳极化时，氧化物薄膜的厚度与电流密度呈正相关。当电
流恒定时，在一定时间(0~120min)内，氧化膜厚度与氧化时间呈正相关，而氧化膜的硬度与氧化时间和温度呈负相关。此外，研究表明，
用开水密封孔有助于提高氧化膜的耐蚀性。硅烷化处理显然可以提高铝合金的耐蚀性。硅烷膜表面均匀致密，吸水量极低，水分子排异良
好，适用于船舶工程设备。微弧氧化膜由γ-Al2O3和少量α-Al2O3组成，具有耐蚀性高、耐磨性好、硬度高、耐温性好等特点，能够克服
7075铝合金的硬度低、耐腐蚀性低等缺点。与传统阳极氧化相比，微弧氧化工艺操作简单，自动化批量生产简单，应用范围更广。此外，
微生物氧化膜的质量和性能远远高于阳极氧化膜，后者能更好地保护铝合金免受腐蚀和磨损。并在表面处理技术和涂层对高强铝合金7075
拉伸行为和断裂行为的外部影响实验中，利用微小物体高速、强度地撞击试样表面，并与未加工铝合金相比，发现表面处理后试样强度和
延性较低。此外，铬酸盐涂层还降低了7075铝合金的强度。据悉，两级时效结合喷丸强化了7075铝合金表面的力学性能，热处理可以提高
铝合金表面的硬度和应力分布，提高合金的耐蚀性。

铝合金在船舶与海洋工程中的具3体应用

铝合金在海上3.1直升机平台的应用

钢被认为是海上石油平台的主要材料。钢虽然由于长期接触海洋环境而具有很高的强度，但也存在很多问题，例如b.轻度