Dlaczego 5052 pasuje do konstrukcji przemysłowych
5052 to stop aluminium-magnezu zawierający 2,2-2,8% magnezu i 0,15–0,35% chromu. Magnez zapewnia użyteczną granicę plastyczności po utwardzeniu przez odkształcenie, a chrom tworzy pasywną warstwę powierzchniową, która jest odporna na wilgoć, zmywane chemikalia i lekko kwaśną atmosferę przemysłową. Stop pozostaje również plastyczny po uformowaniu, więc wykonana rama absorbuje lokalne przeciążenia, a nie pęka w miejscu otworu na śrubę lub palca spawalniczego. W przypadku platform, osłon, ram maszyn, podpór zbiorników, korytek kablowych i konstrukcji dostępowych ta kombinacja jest zwykle cenniejsza niż wyższa wytrzymałość stopu 7xxx.
Siła, temperament i sztywność
| Właściwość (typowa) | 5052 H32 | 5052 H34 |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | około 228 MPa | około 260 MPa |
| Naprężenie próbne 0,2%. | około 193 MPa | około 215 MPa |
| Wydłużenie | około 12-18% | około 8-12% |
| Moduł sprężystości | około 70 GPa | około 70 GPa |
| Gęstość | 2,68 g/cm3 | 2,68 g/cm3 |
Moduł sprężystości jest w przybliżeniu jedną trzecią modułu sprężystości stali, więc element aluminiowy o tym samym rozmiarze ugina się około trzy razy bardziej pod tym samym obciążeniem. Dlatego projektowanie konstrukcji aluminiowych polega w pierwszej kolejności na obliczeniu ugięcia, a następnie na sprawdzeniu naprężeń: odpowiedzią są zwykle głębsze przekroje, więcej żeber lub krótsze rozpiętości, a nie grubsza płyta. Wyboczenie dotyczy również cienkich elementów ściskanych, ponieważ niski moduł zmniejsza naprężenia wyboczeniowe sprężyste.
Produkcja, spawanie i łączenie
Arkusze i płyty można łatwo formować za pomocą prasy krawędziowej i wałka, a płyty o średniej grubości można bez trudu ciąć i obrabiać. Spawanie metodą MIG lub TIG z wypełniaczem 5356 lub 5556 w ramach kwalifikowanej procedury; AWS D1.2, norma spawania strukturalnego aluminium, podaje wymagania dotyczące wykonania i kwalifikacji, których powinien przestrzegać producent, a także wymaga uwzględnienia w projekcie zmniejszonej wytrzymałości-strefy wpływu ciepła. Strefa-wpływu ciepła traci większość swojej pracy na zimno podczas spawania, zatem element spawany jest projektowany z uwzględnieniem właściwości wyżarzonych w zmiękczonym pasie, chyba że połączenie jest umieszczone z dala od obszaru-największego naprężenia. Połączenia śrubowe sprawdzają się dobrze, ale aluminium ma mniejszą wytrzymałość na łożysko i większą tendencję do zacierania się, dlatego częścią detalu są większe podkładki i, tam gdzie to możliwe, izolacja pomiędzy aluminium i stalą. Tam, gdzie aluminium styka się ze stalą lub stalą nierdzewną, podkładka izolacyjna lub powlekana podkładka przerywa połączenie galwaniczne, które w przeciwnym razie zużywałoby aluminium w pracy na mokro.
Projektowanie i szczegóły
Trzy szczegóły decydują-o wynikach długoterminowych. Po pierwsze, drenaż i wentylacja: zatrzymaj wodę w dowolnym miejscu konstrukcji aluminiowej, a pod osadem zaczną pojawiać się wżery. Po drugie, powłoka i kontakt: wybierz system farb lub proszków do stosowania w narażonych atmosferach przemysłowych i nigdy nie pozwól, aby opiłki, piasek lub spływające-ze stali węglowej osiadały na aluminium. Po trzecie, zmęczenie: złącza spawane z aluminium są wrażliwe na obciążenia cykliczne, dlatego usztywnienia powinny być doprowadzone do końca elementu, należy unikać gwałtownych zmian przekroju, a spoiny pachwinowe powinny być ciągłe tam, gdzie konstrukcja wibruje. Dopuszczalne wytrzymałości konstrukcyjne elementów konstrukcyjnych opublikowano w normie EN 1999-1-1 w systemie europejskim, natomiast odpowiednie wymagania dotyczące właściwości materiałowych i produkcyjnych urządzeń utrzymujących ciśnienie podano w normie ASME dotyczącej kotłów i zbiorników ciśnieniowych, sekcja II, część D.
Zamawianie i dostawa
Blachy i płyty są dostarczane zgodnie z ASTM B209 / B209M, EN 485-2 z EN 573-3, GB/T 3880.2 lub ISO 6361-2, z tolerancjami wymiarowymi wynikającymi z odpowiedniej części normy i stanem wyraźnie określonym jako H32, H34 lub O. Zamówienia powinny określać grubość, szerokość i długość, stan krawędzi, klasę płaskości, wymagania dotyczące powierzchni i certyfikat, ponieważ ten sam stop w różnych stanach jest inny o ponad 15% w granicy plastyczności. Certyfikaty testów walcowni obejmujące skład chemiczny, wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności i wydłużenie dają producentowi dowody potrzebne do stworzenia pliku konstrukcyjnego.
Często zadawane pytania
Q:Czy 5052 jest wystarczająco mocny dla platform strukturalnych?
O: Tak, w przypadku-podstawowych konstrukcji, takich jak chodniki, platformy i ramy maszyn. Tam, gdzie występują duże obciążenia lub duże rozpiętości, głębokość przekroju i użebrowanie, a nie sam gatunek, kontrolują projekt.
Q:Jak 5052 wypada w porównaniu ze stalą dla tego samego elementu?
Odp.: Waży około jedną trzecią tyle, ale jego moduł jest o około jedną trzecią większy, więc wymagany przekrój zwykle wyznaczają ugięcie i wyboczenie, a nie wytrzymałość.
Q:Czy płytę 5052 można przyspawać do ramy nośnej-?
Odpowiedź: Tak, przy zastosowaniu kwalifikowanej procedury z użyciem wypełniacza 5356 lub 5556, pod warunkiem, że projekt uwzględnia zmniejszoną wytrzymałość w-strefie wpływu ciepła, zgodnie z wymaganiami AWS D1.2.
Q:Który stan jest preferowany w przypadku płyty konstrukcyjnej?
Odp.: H32 w przypadku elementów, które muszą być formowane i spawane, oraz H34, gdy wymagana jest dodatkowa sztywność i odporność na wgniecenia w płaskich, lekko wykonanych elementach.
Q:Jak można zapobiegać korozji galwanicznej na połączeniach stalowych?
Odp.: Przerwij styk metalu--za pomocą podkładek lub podkładek izolacyjnych, po złożeniu pokryj obie powierzchnie i wykończ połączenie tak, aby woda nie mogła gromadzić się pomiędzy dwoma metalami.
Q:Jakie normy należy wymienić w zamówieniu na płyty konstrukcyjne?
Odp.: ASTM B209 / B209M, EN 485-2 z EN 573-3, GB/T 3880.2 z GB/T 3880.3 lub ISO 6361-2, wraz z wymaganiami dotyczącymi stanu i certyfikacji.