5083 ángulos de aluminio marino para piezas de marco de barco a prueba de agua de mar
Los ángulos de aluminio marino 5083 son perfiles diseñados específicamente para estructuras de embarcaciones y barcos de alta resistencia y resistentes a la corrosión. Basados en la aleación Al‑Mg 5083, estos ángulos se utilizan ampliamente en armazones de cascos, refuerzos de cubiertas y soportes de superestructuras donde se espera una exposición prolongada al agua de mar.
5083 es una aleación de aluminio y magnesio no tratable térmicamente con excelente resistencia a la corrosión del agua de mar y buena soldabilidad. Cuando se extruye en perfiles angulares (secciones en forma de L), combina el rendimiento de la aleación con la eficiencia estructural.
Formas típicas de ángulos:
- Ángulos iguales: por ejemplo, 50×50, 75×75, 100×100 mm
- Ángulos desiguales: por ejemplo, 50×30, 80×50 mm
- Rango de espesor estándar: 3–12 mm (personalizado bajo pedido)
- Templados típicos: O, H111, H112, H116, H321 (temperamentos marinos)
2. Características y beneficios
2.1 Principales ventajas de rendimiento
Resistencia a la corrosión del agua de mar
El alto contenido de magnesio y las impurezas controladas proporcionan una resistencia excepcional en:- Entornos costeros y marinos
- Zonas sumergidas y de salpicadura
- Agua salobre y atmósferas con alto contenido de cloro.
Alta relación resistencia-peso
En comparación con las aleaciones de uso general de la serie 5000, la 5083 en templados marinos ofrece:- Mayor rendimiento y resistencia a la tracción.
- Peso del marco reducido para la misma capacidad estructural
Excelente soldabilidad
Adecuado para soldadura MIG y TIG con mínima pérdida de resistencia y muy buena resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión.Buena tenacidad y resistencia al impacto.
Importante para cascos de alta velocidad, lanchas patrulleras y embarcaciones de trabajo expuestas a cargas dinámicas e impacto de olas.No magnético y sin chispas
Ideal para aplicaciones alrededor de equipos de navegación sensibles o donde se debe minimizar el riesgo de chispas.
2.2 Beneficios para el usuario
- Mayor vida útil en agua de mar
- Mantenimiento reducido en comparación con el acero (sin oxidación, inspección más fácil)
- Reducción de peso frente a vigas y ángulos de acero, lo que ayuda a mejorar la eficiencia del combustible y la carga útil
- Fabricación más rápida e instalación simplificada gracias a la facilidad de corte, perforación y soldadura.
3. Composición química de la aleación 5083
Límites de composición típicos para 5083 (% en peso):
| Elemento | Símbolo | Rango típico (%) | Función en aleación |
|---|---|---|---|
| Magnesio | magnesio | 4,0 – 4,9 | Elemento de fortalecimiento primario; mejora la resistencia a la corrosión |
| Manganeso | Minnesota | 0,4 – 1,0 | Mejora la fuerza y la resistencia a la fatiga. |
| Cromo | cr | 0,05 – 0,25 | Mejora la resistencia a la corrosión y el control del grano. |
| Hierro | fe | ≤ 0,40 | Impureza controlada; El exceso de Fe puede reducir la dureza. |
| Silicio | Y | ≤ 0,40 | Impureza controlada |
| Cobre | Cu | ≤ 0,10 | Se mantiene muy bajo para mejorar la resistencia a la corrosión. |
| Zinc | zinc | ≤ 0,25 | Limitado para evitar grietas por corrosión bajo tensión. |
| Titanio | De | ≤ 0,15 | Refinador de grano durante la fundición. |
| Otros (cada uno) | — | ≤ 0,05 | Solo rastros |
| Total Otros | — | ≤ 0,15 | — |
| Aluminio | Alabama | Balance | — |
4. Propiedades mecánicas (típicas)
Las propiedades mecánicas variarán según el temple y el espesor, pero los siguientes valores son típicos de los temples para servicios marítimos. Los valores son solo de referencia y pueden adaptarse según estándares específicos (por ejemplo, ASTM B221, EN 755).
4.1 Propiedades mecánicas típicas
| Propiedad | Unidad | 5083‑O (Suave) | 5083‑H111 | 5083‑H116 / H321* |
|---|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción, Rm | MPa | 270 – 340 | 275 – 345 | 305 – 380 |
| Límite elástico, Rp0,2 | MPa | 120 – 160 | 145 – 215 | 215 – 300 |
| Alargamiento (A50, típico) | % | 16 – 20 | 12 – 18 | 10 – 16 |
| Dureza Brinell (HBW) | media pensión | ~75 | 75 – 85 | 90 – 100 |
| Módulo de elasticidad | GPa | ~70 | ~70 | ~70 |
| Resistencia al corte (aproximada) | MPa | 80 – 110 | 90 – 125 | 110 – 140 |
| Resistencia a la fatiga (10⁷ ciclos)** | MPa | — | ~90 – 100 | ~100 – 110 |
* H116 y H321 son templados estabilizados y endurecidos por deformación optimizados para placas y perfiles marinos.
** Fatiga por rotación-flexión, solo como guía.
5. Tamaños de ángulo típicos y especificaciones técnicas
La siguiente tabla resume los ángulos de aluminio marino 5083 de uso frecuente para piezas de armazón de embarcaciones. Las dimensiones personalizadas están disponibles según los dibujos.
5.1 Rango dimensional común
| Parámetro | Unidad | Rango típico / Notas |
|---|---|---|
| Longitud de la pierna (ángulo igual) | milímetros | 30 – 150 |
| Pierna larga (ángulo desigual) | milímetros | 40 – 200 |
| Pierna corta (ángulo desigual) | milímetros | 20 – 120 |
| Espesor | milímetros | 3 – 12 (hasta 20 mm bajo pedido) |
| Longitud estándar | metro | 4,0, 5,8, 6,0, 12,0 (disponible cortado a medida) |
| Tolerancia de ángulo | grados | ±1° típico, más ajustado bajo pedido |
| Tolerancia a la rectitud | mmm | ≤ 1,5 (según las directrices EN/ASTM) |
| Cuadratura de piernas | milímetros | ≤ 1,0 de desviación sobre el ancho de la pierna |
| Condición de la superficie | — | Acabado laminado, cepillado granallado o anodizado |
5.2 Ejemplo de tabla de tamaños y pesos (ángulos iguales, 6 m de longitud)
| Tamaño (A×B×t) mm | Área de sección transversal (cm²) | Aprox. Peso (kg/m) | Peso por 6 m (kg) |
|---|---|---|---|
| 40×40×4 | 3.00 | 0,81 | 4.86 |
| 50×50×5 | 4.65 | 1.26 | 7,56 |
| 60×60×6 | 6.66 | 1,81 | 10.86 |
| 75×75×6 | 8.52 | 2.32 | 13,92 |
| 100×100×8 | 14.4 | 3.93 | 23,58 |
Los valores son indicativos y se basan en la densidad teórica (≈ 2,66–2,70 g/cm³).
6. Corrosión y comportamiento del agua de mar
6.1 Resistencia al agua de mar
La aleación 5083 se ha utilizado ampliamente en:
- Revestimiento y estructura de cascos de barcos de trabajo, ferries y patrulleras.
- Estructuras y pasarelas de plataformas marinas
- Tanques de salmuera y equipos de desalinización
Comportamiento de corrosión:
|-----------------------------------|-----------------------------------------------|| Totalmente sumergido en agua de mar | Muy bien; baja tasa de corrosión general || Zonas de salpicaduras/mareas | Excelente, especialmente en los temperamentos H116/H321 || Atmósfera marina (costera) | Muy bien; picaduras mínimas con un diseño adecuado || Pareja galvánica con acero | Necesita aislamiento (juntas, revestimientos, manguitos) |
6.2 Prácticas de protección recomendadas
- Usaralmohadillas o mangas aislantescuando se conecta a marcos de acero al carbono o accesorios de acero inoxidable.
- AplicarRecubrimientos de calidad marina o anodizado.en ambientes altamente agresivos o por exigencias estéticas.
- Evite las trampas en grietas donde el agua de mar estancada puede concentrar sales.
7. Procesabilidad y fabricación
7.1 Corte y Mecanizado
- Cortar fácilmente por:
- Sierra de cinta
- Sierra circular con hojas de carburo
- Chorro de agua o plasma (con control de zona afectada por el calor)
- Buena maquinabilidad para taladrar, fresar y ranurar.
7.2 Conformado y Doblado
- 5083 se puede conformar en frío, pero se debe respetar el radio de curvatura mínimo para evitar grietas, especialmente en temples más duros (H116/H321).
- Para radios estrechos o formas complejas,recocido localo se recomienda usar templado O/H111.
7.3 Soldadura
| Aspecto | Recomendación |
|---|---|
| Proceso principal | MIG (GMAW) para soldadura de producción |
| Alternativa | TIG (GTAW) para juntas de precisión |
| Relleno típico | ER5183, ER5356 (contenido de Mg coincidente) |
| Tratamiento post-soldadura | Generalmente ninguno; solo envejecimiento natural |
| Clasificación de soldabilidad | Excelente para estructuras marinas. |
8. Aplicaciones marinas típicas
Los ángulos de aluminio marino 5083 se utilizan en casi todas las partes estructurales de una embarcación de aluminio:
8.1 Estructura del casco y estructura del barco
- Longitudinales y larguerosa lo largo del revestimiento del casco
- Marcos transversales y nervaduras.para embarcaciones pequeñas y medianas
- Refuerzos de mamparopara aumentar la rigidez del panel
- Refuerzos de quilla y lomodonde las cargas de impacto son mayores
8.2 Cubiertas, superestructuras y equipamiento
- Borde de cubierta y marcos de apertura (escotillas, pozos de registro, puertas)
- Paredes de cabina y marcos de techo.
- Postes de pasamanos y marcos de barandillas (con acabado adecuado)
- Marcos de soporte para luces de navegación, antenas y radares.
8.3 Barcos de trabajo y equipos costa afuera
- Bastidores de patines y soportes de equipos en cubierta.
- Pasarela y largueros de pasarela
- Pescantes y subestructuras de grúas pequeñas (partes no críticas)
- Bastidores para tuberías, mangueras y bandejas portacables en plantas marinas
Al reemplazar el acero con ángulos de aluminio 5083 en estas áreas, los operadores pueden reducir significativamente el peso de la embarcación, mejorar la velocidad y la eficiencia del combustible y reducir los gastos de mantenimiento de por vida.
9. Directrices de selección para el diseño de estructuras de embarcaciones
Al elegir 5083 ángulos para una estructura marina, considere:
| Factor de diseño | Recomendación / Consideración |
|---|---|
| Tipo de carga | ¿Flexión, compresión, corte o combinadas? |
| Regla de clase estructural | Verifique las dimensiones con respecto a ABS, DNV, LR o reglas similares |
| Subsidio de corrosión | Normalmente mínimo para el aluminio, pero considere los márgenes de desgaste. |
| Configuración de soldadura | Pata utilizada como alma o brida; acceso a juntas para soldar |
| Espaciado de refuerzo | Haga coincidir el tamaño del ángulo con el espesor y el espaciado del panel |
| Entorno de servicio | Agua costera, totalmente sumergida o dulce. |
Utilizando fórmulas estructurales básicas (módulo de sección, momento de inercia del área), los diseñadores pueden comparar rápidamente los tamaños de los ángulos y seleccionar el perfil más liviano que aún cumpla con los márgenes de seguridad y los requisitos de clasificación.
Los ángulos de aluminio marino 5083 combinan:
- Resistencia probada al agua de marpara estructuras de casco y cubierta de larga duración
- Alta resistencia con poco peso, mejorando la eficiencia de los buques
- Excelente soldabilidady flexibilidad de fabricación
- Perfiles versátilespara marcos, refuerzos y miembros de soporte
- Menor mantenimientoen comparación con estructuras de acero al carbono en el mismo entorno
Para los clientes que construyen o reacondicionan embarcaciones, ferries, embarcaciones de trabajo o equipos marinos, los ángulos de aluminio marino 5083 son una opción confiable y que cumple con los estándares que proporciona un rendimiento estructural sólido con un costo de ciclo de vida mínimo en condiciones agresivas del agua de mar.
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