أنابيب مستديرة من الألومنيوم من الدرجة البحرية

غالبًا ما يتم اختيار الأنابيب الدائرية المصنوعة من الألومنيوم من الدرجة البحرية لأجزاء القارب التي يجب أن تكون خفيفة بما يكفي لتحسين التعامل ولكنها قوية بما يكفي لمواجهة رذاذ الملح والاهتزاز والتأثير وسنوات من التعرض الخارجي. يتم استخدامه في الدرابزين، وأسطح T، وإطارات بيميني، والدرابزين، وأبراج الاستيقاظ، وسلالم الصعود، وإكسسوارات الصيد، وأذرع الرفع، ووحدات التحكم، والإطارات الهيكلية خفيفة الوزن.

الفكرة الأكثر أهمية هي أن الأداء البحري لا يأتي من الألومنيوم وحده. إنها تأتي من العلاقة بين كيمياء السبائك والمزاج وهندسة الأنابيب وطريقة التصنيع والتشطيب وتفاصيل التثبيت. من الممكن أن يتآكل الأنبوب القوي في وقت مبكر إذا تم تثبيته على الفولاذ المقاوم للصدأ دون عزل، أو تعرض لمياه البحر الراكدة، أو تم لحامه بمادة حشو غير مناسبة.

الأنابيب المستديرة هي شكل هيكلي عملي

يقوم الأنبوب الدائري بتوزيع الأحمال بالتساوي حول محيطه. وهذا يجعلها فعالة بشكل خاص في ثني الأحمال من الدرابزين والإطارات العلوية وأرجل الدعم. بالمقارنة مع قضيب صلب له نفس القطر الخارجي، توفر الأنابيب توفيرًا كبيرًا في الوزن مع الحفاظ على الصلابة المفيدة. يسمح المركز المجوف أيضًا بالأسلاك المخفية أو توجيه الصرف أو تركيب التركيبات.

بالنسبة لمعدات القوارب المرئية، تتمتع الأنابيب المستديرة أيضًا بميزة التصنيع. إنها مريحة في الإمساك، ولا تحتوي على زوايا حادة، ويمكن تلميعها أو تنظيفها أو طلاءها بالمسحوق أو تأكسدها للحصول على لمسة نهائية بحرية جذابة. عندما يحتاج التطبيق إلى وجوه تثبيت مسطحة أو مقاومة أكبر في اتجاه واحد، أنابيب الألومنيوم المربعة البحرية قد يكون بديلا أكثر ملاءمة.

المعلمات المشتركة لأنابيب الألومنيوم البحرية المستديرة

يبدأ اختيار الأنبوب بالقطر الخارجي، وسمك الجدار، والطول، والسبائك، والمزاج، وحالة السطح، وتحمل الأبعاد. تبلغ أطوال المطحنة القياسية عادةً 3 أمتار، أو 6 أمتار، أو 6.1 مترًا، في حين أن العرض المقطوع حسب الطول يمكن أن يقلل من نفايات التصنيع. تشمل الأبعاد النموذجية المتوفرة تجاريًا الأقطار الخارجية من 12 مم إلى 250 مم، مع سماكة الجدار من 1 مم إلى 12 مم أو أكثر للأقسام شديدة التحمل.

بالنسبة للدرابزين والهياكل الزخرفية، غالبًا ما يتم اختيار الأنابيب 6063 نظرًا لسطحها الناعم واستجابة التشطيب الممتازة. بالنسبة للإطارات الحاملة الأكثر تطلبًا، توفر 6061-T6 أو 6082-T6 قوة أعلى بشكل عام. بالنسبة للبيئات شديدة التآكل أو المكونات البحرية الملحومة، يتم تفضيل 5083 و5086 بشكل متكرر لأن كيميائيتها الغنية بالمغنيسيوم تؤدي أداءً جيدًا في خدمة مياه البحر.

كيمياء السبائك وما تتغير في البحر

الألومنيوم البحري ليس درجة واحدة. عائلة 5xxx غير قابلة للمعالجة بالحرارة وتكتسب القوة بشكل رئيسي من خلال تصلب الإجهاد. يدعم محتواه من المغنيسيوم مقاومة ممتازة للتآكل، خاصة في البيئات الغنية بالكلوريد. عائلة 6xxx قابلة للمعالجة بالحرارة. يشكل المغنيسيوم والسيليكون مراحل تقوية بعد المعالجة الحرارية للمحلول والشيخوخة الاصطناعية.

القيم هي نسب الوزن وتمثل حدود التكوين المشتركة. يجب أن تؤكد مواصفات الشراء معيار المنتج المطبق ومتطلبات شهادة اختبار المطحنة.

يؤثر اختيار المزاج على التصنيع بقدر تأثيره على القوة

المزاج هو الحالة الناتجة عن تصلب العمل أو المعالجة الحرارية. وينبغي اختياره قبل أن يصل الأنبوب إلى أرضية التصنيع، وليس بعد الانتهاء من التصميم.

6061-T6 هو خيار هيكلي شائع. وهو يوفر عادةً قوة شد تبلغ حوالي 290 ميجا باسكال وقوة إنتاج تبلغ حوالي 240 ميجا باسكال في المنتج المبثوق، على الرغم من أن القيم الفعلية تختلف باختلاف أبعاد الأنبوب والمواصفات الحاكمة. إنها مناسبة تمامًا للإطارات الصلبة، والرفوف، والأبراج، وأعضاء الدعم. ومع ذلك، فإن اللحام محليًا يقلل من القوة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يجب أن يأخذ التصميم الهيكلي في الاعتبار هذه الحالة المنخفضة بعد اللحام ما لم يتم استخدام عملية معالجة حرارية مؤهلة بعد اللحام.

يتم استخدام 6063-T5 و6063-T6 على نطاق واسع للقضبان والقطع والمعدات البحرية المشكلة. يتم تبريد T5 من عملية البثق وتعتيقه صناعيًا، بينما يتلقى T6 المعالجة الحرارية بالمحلول والتعمير الاصطناعي. 6063 أقل قوة من 6061 ولكن غالبًا ما يكون من الأسهل بثقها في مقاطع أنبوبية نظيفة ومتسقة.

تعد 5083-H111، و5083-H116، و5086-H111 من الخيارات الشائعة للتصنيع البحري الذي يركز على التآكل. يشير H111 إلى حالة تصلب الضغط الخفيف، بينما يرتبط H116 بلوحة الخدمة البحرية والمنتجات التي تتطلب مقاومة محسنة للتآكل الناتج عن التقشر. يختلف توفر الأنابيب المستديرة حسب مسار المطحنة، لذلك يجب تأكيد درجة الحرارة بدلاً من افتراضها.

المعايير وتوقعات التفتيش

يجب أن يذكر أمر الشراء المعيار الذي يتحكم في الكيمياء والأبعاد والخواص الميكانيكية والفحص. يُشار إلى ASTM B221 على نطاق واسع لقضبان وقضبان وأسلاك وملامح وأنابيب الألومنيوم المبثوقة. ينطبق ASTM B241 / B241M على أنابيب الألومنيوم المبثوقة غير الملحومة والأنابيب المبثوقة غير الملحومة. يغطي EN 755 منتجات الألمنيوم المبثوق، بينما يحدد EN 573 التركيب الكيميائي ويحدد EN 515 درجات الحرارة. بالنسبة للتفاوتات والأبعاد المترية، يمكن تحديد متطلبات EN 755 جنبًا إلى جنب مع السبيكة والمزاج.

بالنسبة للاستخدام البحري المهم، اطلب شهادة اختبار المطحنة التي توضح السبائك ودرجة الحرارة ورقم الحرارة والتحليل الكيميائي وخصائص الشد والمواصفات المعمول بها. قد تتطلب المشاريع التي تتضمن خدمة الضغط، أو سلامة الركاب، أو الرفع، أو السفن المصنفة ضوابط إضافية، مثل الفحص غير المدمر، أو الاختبار الهيدروستاتيكي، أو إمكانية التتبع، أو موافقة من هيئة التصنيف البحري.

تم تصميم التحكم في التآكل في التثبيت

حتى الألمنيوم المقاوم للتآكل يستفيد من التفاصيل المدروسة. تجنب الشقوق التي تحتفظ بالمياه المالحة. توفير فتحات التصريف في إطارات ذات مظهر مغلق. افصل الألومنيوم عن الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النحاس والفولاذ الكربوني باستخدام وسادات أو أكمام أو مواد مانعة للتسرب أو طلاءات غير موصلة للكهرباء. استخدم مثبتات متوافقة وتجنب المركبات المضادة للاحتجاز المحتوية على النحاس مباشرة على الألومنيوم.

تعتبر عملية الأنودة فعالة بشكل خاص بالنسبة لـ 6063 ويمكن أن تحسن متانة السطح، لكن المناطق المتضررة لا تزال بحاجة إلى الاهتمام. يوفر طلاء المسحوق حماية للون والحاجز عندما يتم التحكم في المعالجة المسبقة بشكل صحيح. قد تؤدي الأنابيب العارية 5xxx أداءً جيدًا في التعرض البحري، ومع ذلك يظل الشطف المنتظم للمياه العذبة أحد أبسط الطرق لإطالة عمر الخدمة.

بالنسبة للمشاريع التي تتطلب أبعادًا متسقة، واختيار السبائك التي تراعي التآكل، ومخزونًا جاهزًا للتصنيع، أنابيب مستديرة من الألومنيوم البحري يمكن تحديدها حسب القطر وسمك الجدار والمزاج والطول والتشطيب. أفضل أنبوب ليس ببساطة أقوى درجة؛ إنها الحالة المادية التي تظل موثوقة بعد الثني واللحام والتثبيت وسنوات من الاتصال بالبيئة البحرية.