軽量マリンフレーム補強用マリンアルミニウムロッド＆バー

2026-01-16 13:54:47

海洋構造物には、軽量、高強度、そして過酷な塩水環境における長期耐食性を兼ね備えた材料が求められます。船舶用アルミニウム棒および棒製品は、これらのニーズを満たすように特別に設計されており、過剰な重量を追加することなく船体、甲板、上部構造、および船内のフレームワークを強化するための効率的なソリューションを提供します。

マリンアルミロッド＆バー船舶グレードのアルミニウム合金 (一般に 5xxx および 6xxx シリーズ) から製造された固体押出プロファイルで、次の目的に最適化されています。

軽量構造補強
海水中での優れた耐食性
良好な溶接性と加工性
広い温度範囲にわたって安定した機械的特性

これらの製品は通常、次のように提供されます。

丸棒：Ø6～300mm
角棒・角棒：10×10mm 角形重量部まで
カスタムプロファイルOEM海洋構造物用

海洋フレーム補強用の一般的な合金:

5083– 高強度、優れた耐海水耐食性
5086– 優れた強度、優れた耐食性、優れた靱性
6061 / 6082– 熱処理可能、高強度、優れた機械加工性、良好な耐食性（喫水線より上および二次構造に使用）

2. 特徴と利点

2.1 軽量強度

海洋アルミニウムは、高い強度重量比鋼に比べて少ない質量で堅牢な補強が可能です。

財産	典型的な船舶用アルミニウム (5083)	軟鋼(A36)
密度 (g/cm3)	~2.66	～7.85
降伏強さ(MPa)	215～240	~250
強度/密度(MPa・cm3/g)	~81–90	~32

利点：軟鋼とほぼ同等の強度重さの3分の1、設置が容易になり、容器の効率が向上します。

2.2 海洋グレードの耐食性

5xxx および 6xxx の海洋合金は安定した酸化皮膜を形成し、次の特性を示します。

高い耐性塩化物による孔食
最小限電気腐食正しくペアリングされ、異種金属から隔離されている場合
長寿命浸った、スプラッシュ、そして大気海洋ゾーン

結果：交換頻度が減り、メンテナンスコストが削減され、フレームと補強材の長期信頼性が向上します。

2.3 優れた加工性と溶接性

船舶用アルミニウム棒および棒は次のとおりです。

切断、穴あけ、機械加工標準装備付き
成形して曲げたもの(特に 5xxx 合金) 適切な半径と手順を使用すると亀裂が発生しません
溶接MIG または TIG と一般的に入手可能な船舶用フィラーワイヤ (例: ER5356、ER5183、ER5556) を使用

そのため、造船所での製造、現場での改造、修理作業に最適です。

2.4 疲労および衝撃性能

船体とフレーム部材は、動的な波の荷重、振動、および時折の衝撃にさらされることがよくあります。船舶用アルミニウム合金は以下を提供します。

良い疲労耐性循環負荷用
安定した靭性低温（北大西洋での運用など）
十分な耐衝撃性適切な設計厚さと溶接の詳細を使用して使用した場合

3. 代表的な化学組成

以下は、ロッドおよびバー製品で一般的に使用される船舶用合金の組成データを示しています。実際の値は規格やサプライヤーによって若干異なる場合があります。

3.1 アロイ 5083 (海洋構造物)

要素	一般的な範囲 (%)
マグネシウム	4.0～4.9
ん	0.4～1.0
Cr	0.05～0.25
鉄	≤ 0.40
そして	≤ 0.40
銅	≤ 0.10
亜鉛	≤ 0.25
の	≤ 0.15
アル	バランス

3.2 アロイ 5086 (高耐食性)

要素	一般的な範囲 (%)
マグネシウム	3.5 – 4.5
ん	0.2～0.7
Cr	0.05～0.25
鉄	≤ 0.50
そして	≤ 0.40
銅	≤ 0.10
亜鉛	≤ 0.25
の	≤ 0.15
アル	バランス

3.3 アロイ 6082 (高強度 6xxx)

要素	一般的な範囲 (%)
マグネシウム	0.6～1.2
そして	0.7～1.3
ん	0.4～1.0
鉄	≤ 0.50
銅	≤ 0.10
Cr	≤ 0.25
亜鉛	≤ 0.20
の	≤ 0.10
アル	バランス

4. 機械的特性と性能

海洋フレーム補強材に使用される一般的な焼き戻しの代表的な機械的特性:

4.1 代表的な機械的特性

合金	気性	降伏強さ Rp0.2 (MPa)	引張強さRm(MPa)	伸び A50 (%)	ブリネル硬度 HBW
5083	O/H111	125 – 160	270 – 330	12～18日	75 – 95
5083	H116 / H321	215 – 240	300 – 340	10 – 14	90～100
5086	H116	190 – 230	275 – 315	10 – 16	80～95
6082	フロート	260 – 310	300 – 340	8～12	90～100

値は代表的なものであり、参考値です。設計は、関連する海洋規格および船級規格に従う必要があります。

4.2 物理的性質

財産	5xxxシリーズ（代表例）	6082-T6 (標準)
密度 (kg/m3)	2,650 – 2,680	～2,700
弾性率 (GPa)	~70	~70
熱膨張係数 (10⁻⁶/K)	23–25	23–24
熱伝導率(W/m・K)	120～150	150 – 170

5. 標準寸法と公差

5.1 一般的なサイズ範囲

製品タイプ	一般的なサイズ(mm)	長さ(mm)
丸棒	Ø6～Ø300	3,000 – 6,000
角棒	10×10～150×150	3,000 – 6,000
角棒	10×20～80×300	3,000 – 6,000
カスタムプロファイル	ご要望に応じて (CAD ベース)	プロジェクト設計に従って

5.2 寸法許容差 (参考値)

直径/幅 (mm)	寸法許容差(mm)
≤ 20	±0.15
> 20 – 60	±0.25
> 60 – 150	±0.50
> 150	合意により

正確な公差は EN、ASTM、または顧客の図面に従います。

6. 海洋フレーム補強材への応用

船舶用アルミニウム棒と棒は、小型作業船から大型旅客フェリーやオフショア支援船まで、さまざまな種類の船舶で広く使用されています。

6.1 構造フレームと補強材

縦方向および横方向のフレームメンバー
デッキガーダーとクロスビーム
隔壁補強材とコーミング
開口部周囲の補強: ドア、ハッチ、窓

利点：大型の繰り返し構造の軽量化により、燃費が大幅に向上し、積載量や航続距離が増加します。

6.2 上部構造物と甲板室

キャビンフレームと内部スケルトン
ブリッジと操舵室サポート
マストベースとサポートアーム

これらの場合、特に水面より上の用途では、その強度と加工性能により、6082-T6 または 6061-T6 のロッドおよびバーが選択されることがよくあります。

6.3 艤装と機器の取り付け

機器および配管用のブラケットおよび取り付けレール
手すりポスト、ガードフレーム、安全柵
ダビットとクレーンのサブフレーム補強（船級承認の対象）
はしごフレームとタラップスケルトン

これらのアイテムに船舶用アルミニウムを使用すると、重量が低く集中化されるため、船舶全体の安定性が維持されます。

6.4 小型船舶および高速船

RIBと巡視船の補強リブ
カタマランクロスデッキフレーム
フォイル、ストラット、およびボード構造フレーム (アルミニウムが指定されている場合)

高速船は 1 キログラム節約するごとに恩恵を受けます。アルミニウムのロッドとバーは、動的荷重によく反応する、剛性が高く軽量なフレームワークを提供します。

7. 設計と製造に関する考慮事項

7.1 合金選択ガイドライン

アプリケーションゾーン	推奨合金	注意事項
浸漬/スプラッシュゾーン	5083、5086	最優先事項: 腐食
船体喫水線より上	5083、5086、6082	強度と溶接性のバランス
上部構造	6082、6061、5083	高強度、良好な機械加工性
高度に溶接されたディテール	5083、5086	非熱処理、PWHTによる損失なし

7.2 溶接と接合

プロセス:GMIG (MIG) および GTAW (TI)
代表的なフィラー:
- 5356 / 5183 / 5556 (5xxx 卑金属用)
- 6xxx の設計に応じて 5356 または 4043
溶接手順が慎重に認定されていない限り、非常に重要な溶接領域では 5xxx と 6xxx を混合しないでください。

7.3 腐食管理

炭素鋼との直接接触を避けてください。使用絶縁ワッシャー、ガスケット、またはコーティング
適切であることを確認する排水隙間腐食のリスクを軽減するための換気
考慮する陽極酸化処理積極的なサービスや美的要件に対応する船舶用塗料システム

8. 船舶所有者と建造者のメリット

8.1 運用上の利点

利点	インパクト
構造重量の軽減	燃料消費量の削減、積載量の増加
耐用年数の延長	ライフサイクルコストの削減、交換の削減
メンテナンスの簡素化	防錆処理が少なく、検査が容易
安定性の向上	特に小型船舶のトリムと航海の向上