6061マリンハル修理部品用のマリンアルミホローバー
6061海洋アルミニウム中空バーは、海洋船体修理部品で広く使用されている高性能で汎用性の高い材料です。優れた腐食抵抗、良好な機械的強度、溶接性、および機密性を組み合わせて、中空のバー形式の6061合金は、小さな船の継手から大船の修理セクションまで、海洋環境の構造的および非構造的成分に最適です。
6061は、海洋および構造用途で広く使用されているアルミニウム - マグネシウム - シリコン合金(Al-Mg-Si)です。中空のバーの形では、6061が船体修理部品にいくつかの利点を提供します。
- 海水および湿度の高い環境での高い腐食抵抗(特に適切に陽極酸化またはコーティングされている場合)。
- 追加された質量が懸念事項である構造修理のための優れた強度と重量の比率。
- 優れた溶接性(TIG、MIG、摩擦攪拌)により、現場の修理と製造が可能になります。
- 精密成分、フィッティング、アダプタースリーブ、スタンドオフ、ストラット、パイピングサポートの優れた機械性。
- 中空のバーの制御処理による断面全体の均一な機械的特性。
- 強度と靭性の要件のバランスをとるためのさまざまな気性の可用性。
典型的な海洋船体修復機能とコンポーネント
6061マリンアルミニウム中空のバーは、多くの船体修理部品と機能に使用されます。
- 溶接またはリベット付きジョイント用の構造強化袖とスプライスカラー。
- 中空のジオメトリが重量を減らすストリンガー、補強材、およびフレームの交換セクション。
- シャフトは、推進力とステアリングシステムのために、ハウジングを搭載し、スペーサースリーブをサポートします。
- デッキのスタンドオフ、ブッシングライナー、スペーサーチューブと上部構造の修理。
- カソード保護アノード、導管エンケースメント、およびパイプサポートのための耐腐食性の袖。
- 信頼できる溶接性とポストウェルド強度を必要とする製造されたアダプターとカスタム修理継手。
中空のバーの合金焼き付け条件と典型的な気性
6061合金は、一般的にいくつかの気性に供給されます。気性は、溶接の強度、延性、および適合性に影響します。
- O(アニール):最大延性、最小強度。広範な形成が必要な場合に使用されます。
- T4(溶液熱処理および自然熟成):適度に高い延性;さらに人工老化が計画されているときに使用されます。
- T6(溶液熱処理および人為的に熟成):構造部品に最も一般的です - 強度と延性の味の組み合わせ。
- T651(ストレッチによる応力緩和を伴うT6):精密部品に役立ち、機械加工または溶接中の歪みを最小限に抑えるために、残留応力を減らします。
マリンハル修理中空のバーに推奨される気性:
- 高強度の交換メンバーとフィッティング用のT6またはT651。
- T4またはO最終老化前に形成または再形成が必要な場合。
化学組成(典型的な制限) - 6061合金
要素 | 典型的な範囲(wt%) |
---|---|
そして | 0.4 - 0.8 |
fe | 0.7マックス |
cu | 0.15 - 0.40 |
Mn | 0.15マックス |
mg | 0.8 - 1.2 |
cr | 0.04 - 0.35 |
Zn | 0.25マックス |
の | 0.15マックス |
その他(それぞれ) | 0.05マックス |
その他(合計) | 0.15マックス |
アル | バランス |
注:構成範囲は、6061の典型的な仕様に従います(例:ASTM B221 / AMS 4100 / ISO同等物)。特定のバッチのサプライヤーミル証明書を使用して、常に化学組成を確認してください。
気性による機械的特性(典型)
財産 | 6061-O(アニール) | 6061-TSH | 6061-tett / ting 1 |
---|---|---|---|
引張強度(MPA) | 〜125 - 145 | 〜230 - 260 | 〜275 - 310 |
降伏強度(MPA) | 〜40 - 55 | 〜150 - 190 | 〜240 - 275 |
伸長 (%) | 10 - 20 | 10 - 12 | 8 - 12 |
硬度(HB) | 〜30 - 40 | 〜60〜70 | 〜70 - 90 |
密度(g/cm3) | 2.70 | 2.70 | 2.70 |
弾性率(GPA) | 69 | 69 | 69 |
注:値は典型的です。正確な特性は、製造プロセス、中空のバーの壁の厚さ、直径、および気性に依存します。 T651にはストレス緩和が含まれており、多くの場合、収量の安定性がわずかに改善されます。
腐食抵抗と海洋性能
- 6061は、保護酸化物膜形成により、大気および海洋環境で良好な一般的な腐食耐性を持っています。
- 海水では、6061は多くのアプリケーションでうまく機能しますが、5xxxシリーズ(AL-MG)合金ほど耐性耐性ではありません。浸漬またはスプラッシュゾーンのコンポーネントには、適切な陽極酸化、犠牲保護、またはコーティングが推奨されます。
- ガルバニックな腐食を防ぐために、分離なしで、より高貴な金属(鋼、銅)との隙間やバイメタル接触を避ける設計を好む。
- 陰極保護とコーティング:エポキシプライマー、海洋塗料、または長期的な耐久性のために陽極酸化する。水中構造部品として使用する場合は、犠牲アノードを検討してください。
製造と溶接
- 溶接:6061は、TIG(GTAW)、MIG(GMAW)、および摩擦攪拌溶接を使用して容易に溶接できます。互換性のあるフィラー合金(例:4043または5356)を使用して、アプリケーションで選択します。4043は割れの傾向を減らします。 5356は、より高い強度ですが、わずかに高いガルバニックのポテンシャルを提供します。
- 溶接後の熱処理:溶接は、熱に影響を受けたゾーン(軟化)の局所的に強度を低下させます。完全な強度を必要とする重要な構造修理のために、溶液熱処理と人工老化(T6)を実行し、現地の強度を低下させるための設計を行います。
- 機械加工:適切なツールを使用して、中空のバーマシン。より高いテンパー(T6)は、O/T4よりもわずかに困難な場合があります。
- 形成:6061-T6の形成性は限られています。最終的な強度が必要な場合は、形成するためにOまたはT4テンパーを使用してからT6に加えます。
寸法および幾何学的な考慮事項
6061海洋用途向けの中空バーは、外径、内径(壁の厚さ)、および長さの範囲で利用できます。典型的な利用可能なサイズはサプライヤーに依存します。一般的な範囲:
パラメーター | 典型的な範囲 |
---|---|
外径(の) | 20 mm - 400 mm(およびカスタムのために大きい) |
内径(ID) | 6 mm - OD-4 mm(壁によって変化) |
壁の厚さ | 2 mm - 50 mm |
長さ | 1 m〜6 m標準。長さから長さまで利用できます |
表面仕上げ | ミル、磨かれた、陽極酸化、バフ |
メーカーは、カスタムマシンの端、精密ボアサイズ、または船体修理コンポーネントのために印刷する最終的な機械加工を提供できます。
実装基準と仕様
6061のアルミニウム中空バーと海洋修理で使用される押出製品の一般的な基準:
標準 | 範囲 |
---|---|
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 |
ams-qq-a-200/8(歴史) | アルミニウム合金の航空宇宙/軍事仕様 - 適切な最新のAMSまたはASTM同等物を使用してください |
ISO 6361 | アルミニウムおよびアルミニウム合金シート、ストリップとプレート(化学/物理的特性) - 押出のISO等価物を参照してください |
および573 /および755 | 鍛造製品の化学組成と機械的特性に関するヨーロッパの基準 |
MIL-A-8625 | アルミニウム用の陽極コーティング(陽極酸化慣行用) |
修理、溶接手順、および材料のトレーサビリティに関する受け入れ基準については、常にプロジェクト固有の海洋分類協会の要件(ABS、Lloyd's Register、DNV、Bureau Veritas)に相談してください。
典型的なユースケースとアプリケーションの例
- 骨折した船体フレームの修理スリーブ:6061-T651中空のバースリーブは、損傷したフレームセクションの上に袖を付けることができます。
- プロペラシャフトベアリングスペーサー:正確なID/ODトレランスへの機械加工された6061中空バーは、非腐食スペーサーまたはベアリングハウジングとして機能します。
- 配管サポート用の交換用チューブ:中空のバーがカットされ、サポートまたはスタンドオフに機械加工されているため、スプラッシュゾーンで耐久性のある軽量の交換が提供されます。
- 海洋家具とデッキ継手:耐腐食性の継手、レール、およびスタンドオフのために6061から生産された中空の管状成分。
品質管理と検査
6061の中空バーから作られた海洋船体修理部品のQC測定:
- 化学組成検証(分光分析、ミル証明書)。
- 契約/仕様で必要とされる機械的特性テスト(引張テスト、硬度チェック)。
- 寸法検査(OD、ID、壁の厚さ、まっすぐ、同心性)。
- 亀裂、包含物、または腐食ピットの表面品質検査。
- 溶接検査:必要に応じて、視覚、染料浸透剤、超音波検査、またはX線撮影テスト。
- 階級化社会の要件ごとに、発生後のストレス緩和と最終NDT。
設計の推奨事項とベストプラクティス
- 海水での長期サービスのための腐食許容量と保護コーティングを検討してください。
- 直接接触する異なる金属を避けてください。避けられない場合は、犠牲的な保護を電気的に分離または提供します。
- 適切な壁の厚さを使用して、局所的な負荷、切断、および機械加工許容値を説明します。
- 溶接修理の場合は、熱入力を最小限に抑え、適切なフィラー金属選択を使用します。高強度が不可欠な場合は、可能であれば、溶接後の熱処理を計画してください。
- 重要な構造部品の場合、海洋の劣化と衝撃負荷を説明するための冗長性または保守的な安全因子を備えた設計。
例の技術仕様(調達のサンプル)
アイテム | 仕様 |
---|---|
材料 | 6061アルミニウム合金中空バー |
気性 | T6またはT651(指定どおり) |
化学標準 | ASTM B221 / EN 573同等 |
機械的特性 | 引張≥275MPa(典型的なT6)、収量≥240MPa |
範囲から | 指定どおり(例:40 mm〜200 mm) |
壁の厚さ | 指定どおり(例:4 mm〜20 mm) |
長さ | カットツーレングスまたは標準3 m / 6 m |
表面仕上げ | ミル仕上げ、オプションの陽極酸化または塗装 |
認証 | ミルテスト証明書(MTC)、材料トレーサビリティ |
検査 | 寸法、化学、機械的(必要に応じて) |
制限と代替案
- 6061は汎用合金です。優れた腐食抵抗または溶接強度が重要な高度に腐食性の塩水浸漬または溶接構造メンバーの場合、5xxxシリーズ(5083など)またはアプリケーションに応じて6xxxの海洋グレードの代替品を考慮してください。
- 5xxxシリーズ(AL-MG合金)は通常、海水でより良い腐食抵抗を提供し、優れた溶接強度を提供しますが、6061は特定のテンパーでの機密性と可用性の利点を提供します。
- 合金間を選択する際に、ガルバニックの互換性と機械的要求を評価します。
6061海洋アルミニウム中空のバーは、多くの海洋船体修復部品のバランスの取れたソリューションを提供します:良好な腐食抵抗、T6/T651気性の強力な機械的特性、優れた溶接性、および機械加工の容易さ。それらは、袖、スペーサー、スタンドオフ、構造強化要素、および多くの修理継手に適しています。適切な材料の選択、気性の選択、保護コーティング、および海洋基準への遵守により、強度、体重、長寿の要件を満たす耐久性のある修理が保証されます。調達するときは、完全な仕様、工場証明書を要求し、修理の受け入れのための関連する海洋分類協会の規則への準拠を確認します。
プロジェクト固有の推奨事項、材料の調達、またはマリンハルの修復のためのカスタムホローバーのサイジングと機械加工のために、寸法とサービス条件を提供して、サプライヤーまたはエンジニアが最適な合金の気性と治療を確認できるようにします。
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