5083カスタム沿岸ガードレール用の海洋アルミニウムフェンシングと手すり

  • 2025-08-13 12:44:44

5083海洋アルミニウムは、海水環境、強力な機械的特性、良好な溶接性で優れた腐食抵抗を組み合わせているため、沿岸ガードレール、フェンシング、および手すりに広く使用されています。

5083は、海水および工業化学環境に非常に耐性のあるアルミニウムマグネシウム合金(AL-MG)です。これは、ボートの船体、造船、オフショアプラットフォーム、および海洋構造で一般的に使用されています。これは、塩スプレーおよびスプラッシュゾーンの条件に長期的に曝露するというアプリケーションで、急速に腐食しない材料を必要とします。沿岸ガードレールとフェンシングの場合、5083オファー:

  • 塩化物環境での孔食とストレス腐食亀裂に対する優れた耐性
  • 構造的に効率的な手すりとポストの高強度比
  • カスタム観賞用または人間工学に基づいたデザインの優れた形成性
  • オンサイトの製造と修理のための優れた溶接性
  • 海洋大気中の鉄金属と比較した低メンテナンス要件

典型的なアプリケーション

  • 沿岸およびビーチフロントの歩行者のガードレールとバラストレード
  • マリーナとドックの手すり、指桟橋、ギャングウェイ
  • シーウォールとプロムナードフェンシング
  • 沿岸地帯の橋の手すり
  • オフショアプラットフォームの手すり、安全障壁、歩道
  • 塩水プールと施設用のプールおよびウォーターフロントバリアシステム
  • 海洋環境におけるカスタムアーキテクチャの手すりと装飾的なフェンス

関数とパフォーマンス要件

  • 腐食抵抗:海水および塩スプレーの塩化物イオンからの孔食と局所腐食を防ぎます。
  • 構造の完全性:ローカルビルディングコードで必要なライブ荷重、風負荷、および衝撃負荷をサポートします。
  • 耐久性と寿命:メンテナンスを最小限に抑えます(錆びない、頻繁に再塗装する必要はありません)。
  • 安全性と人間工学:滑らかな表面、適切な高さ、および安全規制を満たすための間隔。
  • 美学:特定の建築仕上げのために、陽極酸化または塗装(パウダーコート)を使用できます。
  • 製造柔軟性:曲げたり、押し出したり、溶接したり、複雑なプロファイルに機械加工することができます。

合金組成と化学的特性

次の表は、5083合金の典型的な化学組成をまとめたものです(重量ごと)。構成制限は標準によってわずかに異なる場合があります(例:ASTM B209、ISO 6361、EN 485)。正確な制限については、該当する仕様を参照してください。

要素典型的な範囲(wt%)
アルミニウム(al)バランス
マグネシウム(mg)4.0 - 4.9
マンガン(MN)0.4 - 1.0
クロム(CR)0.05 - 0.25
鉄(fe)≤0.4
シリコン(SI)≤0.4
銅(cu)≤0.1
亜鉛(ZN)≤0.25
チタン(TI)≤0.15
その他(それぞれ)≤0.05
その他(合計)≤0.15

注:

  • MGは、固体溶液の強化と耐食性の改善を提供する主要な合金要素です。
  • MNとCRのわずかな添加により、強度と粒子構造の安定性が向上します。

機械的特性と気性条件

5083はいくつかの気性で利用できます。海洋フェンシングと手すりの場合、非加熱処理可能なひずみが硬化した気性とアニールされた気性が最も関連性があります。 MG含有量は、熱処理なしで強化されます。

財産H111 / O / H112 / H32(典型的な範囲)
究極の引張強度(MPA)275 - 345(気性と厚さに応じて)
降伏強度(0.2%オフセット、MPA)125 - 290(気性と厚さに依存)
伸長 (%)6 - 25(通常、より薄いセクションが高くなっています)
密度2.66 g/cm³
弾性率〜69 GPA
ブリネルの硬度(HB)〜60 - 95(依存している気性)

フェンシングと手すりで使用される一般的な気性:

  • o(アニール):最大延性、形成が容易。強度が低い。
  • H111 / H112:優れた形成性と中程度の強度のためのわずかにひずみが強化された気性。
  • H32:より高い強度と良好な靭性のために、ひずみが硬化し、部分的に鳴り響きます。

選択のヒント:OまたはH111/H112を使用して、複雑な曲げまたは装飾的な押し出しを使用します。より高い収量を必要とする構造的なポストとメンバーにはH32を使用します。

標準と仕様

材料と製造は通常、これらの基準を参照してください。

  • ASTM B209 - アルミニウムおよびアルミニウム合金シートとプレートの標準仕様
  • ASTM B221 - アルミニウムおよびアルミニウム合金の押し出しバー、ロッド、ワイヤー、プロファイル、チューブの標準仕様
  • ASTM B928 / B928M - アルミニウムアロイのシームレスパイプとシームレスな押出丸いチューブの標準仕様
  • EN 573 / EN 485 - アルミニウム合金の化学組成と機械的特性
  • ISO 6361 - アルミニウムとアルミニウム合金シートとプレート
  • AWS D1.2 - 構造溶接コード - アルミニウム(溶接慣行用)
  • Guardrail Heights、Loads、Infill間隔の地元の建築基準(IBC、BS、ユーロコード、または地域の基準)

製造:切断、形成、および参加

  • 切断:5083は、のこぎり、せん断、およびCNC機器で簡単にカットできます。適切なフィードで炭化物のツーリングを使用して、バリを減らします。
  • 形成:良い冷たい形成性。タイトベンドのためのアニール(o気性)。押し出されたプロファイルの場合、亀裂を避けるために最小曲げ半径の設計。
  • 溶接:適切なフィラーを備えたGTAW(TIG)とGMAW(MIG)を使用した優れた溶接性(一般的にER5356またはER5183)。前後の考慮事項:
  • 5xxxシリーズと互換性のあるフィラー金属を使用します(ER5356が高い場合はER5356、ER5183では耐食性が改善されている場合は、場合によっては耐性が改善されます)。
  • 熱処理可能なフィラー合金を避けてください。
  • フィクスチングによる歪みを制御します。必要に応じて断続的な溶接を使用します。
  • 5083-H116および同様の気性の溶接は、良好な腐食抵抗を保持しますが、熱に影響を受けるゾーンのわずかな強度低下を示す場合があります。
  • 固定:ガルバニック腐食を避けるために、ステンレス鋼ファスナー(316L推奨)が典型的です。必要に応じて、断熱洗浄機またはコーティングで異なる金属を分離します。
  • 表面仕上げ:機械的研磨、陽極酸化(高mg合金の場合は制限され、前治療前)、および粉末コーティング(適切な治療および変換コーティングを伴う)が一般的です。高mg合金は、暗い陽極色を示す可能性があることに注意してください。アノダイザーに相談してください。

耐食性の詳細

  • 5083は、高マグネシウム(> 5.5%)の5xxx合金と比較して、海水における一般的な腐食と孔食およびストレス腐食亀裂に対する優れた耐性を示しています。
  • 適切に製造およびコーティングされた5083ガードレールは、日常的な検査と最小限のメンテナンスにより、数十年にわたって塩スプレー環境で続く可能性があります。
  • ガルバニック腐食を防ぐために、断熱なしで、より高貴な金属(銅、真鍮、または炭素鋼など)との結合を避けてください。互換性のあるステンレス鋼ファスナーと、海洋曝露用に設計されたフィッティングを使用します。

設計と設置の考慮事項

  • 構造サイジング:現地の負荷要件を満たすための設計ポストとレール(たとえば、トップレールまたはコードが必要な均一な負荷で200 lbf集中負荷)。エンジニアリングの計算またはメーカーのロードテーブルを使用します。
  • 埋め込み:沿岸設備の場合、駆動またはコンクリートのフーチングは、隆起、洗掘、および周期的な波の負荷に抵抗する必要があります。埋設セクションの腐食手当と保護対策が推奨されます(たとえば、保護袖やコーティングなど)。
  • インフィルオプション:垂直バラスター、水平レール、ケーブルインフィル(316ステンレスワイヤーロープ)、適切なクランプ付きの強化ガラスパネル、または拡張金属インサート。ケーブルシステムには、適切な張力ハードウェアとエンドフィッティングが必要です。
  • 熱膨張:伸縮継続的な走行またはレールのスリップ接続を介した長い連続走行での熱の動きを可能にします。
  • メンテナンス:高塩環境で淡水で周期的なすすぎ、溶接、留め具、コーティングを検査します。損傷したコンポーネントを迅速に交換します。

典型的な製品形式と寸法

  • 押し出された手すりプロファイル、ベースシューズの押し出し、押し出し後、壁掛けブラケット、装飾ピケット。
  • レールと支柱用のチューブとパイプ:5083シームレスまたは溶接された押出チューブは、構造的必要性に応じて、共通のサイズ(1 "〜3" ODまたはメトリック等価物)と壁の厚さで利用できます。
  • ブラケットとクラッディング用のプレートとシート:厚さは、一般に、頑丈な用途では1.5 mmから12 mm以上の範囲です。

サンプル仕様の言葉遣い(プロジェクト文書用)

「ASTM B221およびASTM B209ごとに5083のアルミニウム合金手すり、ポスト、および継手を供給および設置します。合金は、ASTMおよびEN要件に準拠した化学組成を伴う5083でなければなりません。AWSD1.2に準拠し、ER5356充填金属を使用します。システムは、最低1.5の安全係数を持つコード処方の負荷に抵抗するものとします。」

パラメーター値 /メモ
合金5083(al – mg – mnシステム)
典型的なmg4.0 - 4.9 wt%
典型的なMn0.4 - 1.0 wt%
典型的なCr0.05 - 0.25 wt%
密度2.66 g/cm³
弾性率〜69 GPA
降伏強度(0.2%)125 - 290 MPa(気性と厚さに依存する)
引張強度(UTS)275 - 345 MPa(典型)
伸長6 - 25%(気性/厚さに応じて)
気性オプションO、H111、H112、H32(共通)
一般的なフォーム押出、シート、プレート、チューブ、バー
溶接優れた(TIG/MIG); ER5356またはER5183フィラーを使用します
耐食性海水 /塩化物環境で優れています
互換性のあるファスナー316 / 316Lステンレス鋼が望ましい
基準ASTM B209、B221; AWS D1.2; ISO 6361; EN 485
典型的な表面仕上げミル、機械式ポリッシュ、パウダーコート、陽極酸化(限定)

利点と代替案

  • とステンレス鋼:5083は軽量で、通常は低コストです。ステンレス(316)はより強く、より傷耐性がありますが、重く、コストがかかります。アルミニウムは錆の染色を避け、形成して溶接しやすくなります。
  • 対軟鋼(亜鉛めっき):アルミニウムは、錆の形成と損傷した亜鉛メッキに関連する長期維持を排除します。ただし、鋼は非常に高い負荷の場合は本質的に強く、いくつかの重い構造成分では安くなる可能性があります。
  • 対その他のアルミニウム合金:5083は、海洋条件における多くの6xxxシリーズ合金にわたって腐食抵抗を改善します。その非加熱処理可能な強化メカニズムは、製造と溶接を簡素化します。

インストールベストプラクティス

  • ガルバニック腐食を防ぐために、アルミニウムと他の金属間の分離材料(ナイロンワッシャー、ゴムガスケット)を使用します。
  • 粉末コーティングの前の前面表面。接着および腐食保護のために、変換コーティング(たとえば、クロムまたは非クロムの代替品など)を確保します。
  • 塩化物が蓄積できる隙間や水道を最小限に抑えるための設計。
  • 海洋曝露のために評価されたステンレス鋼の継手とファスナーを指定します。埋もれたまたは水没したコンポーネントの非常に攻撃的な環境での犠牲アノードを検討してください。
  • ケーブルシステムの場合、定期的に張力と検査を行います。争いケーブルをすぐに交換してください。
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Lucy

5083海洋アルミニウムは、海水環境、強力な機械的特性、良好な溶接性で優れた腐食抵抗を組み合わせているため、沿岸ガードレール、フェンシング、および手すりに広く使用されています。

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