做船用的铝板

新型船舶制造技术——搅拌摩擦焊

快速舰船的发展提高了水上交通的竞争力，使船舶工业进入新的发展阶段。这种新的市场需求，世界对环境保护、材料的高效利用以及能源消费等诸多方面的日益关注，要求船舶制造业寻求新的材料和新的制造技术来满足市场的需要。

搅拌摩擦焊 —— 一种由英国焊接研究所（ TWI ）在1991年发明并受到世界范围内专利保护的新型连接技术，为工业制造领域轻合金结构件的连接翻开了崭新的一页。随着搅拌摩擦焊的发明和发展，用搅拌摩擦焊来实现高集成度的预成型模块化制造来代替传统的船舶平板——加强件结构的制造，是船舶制造领域革命性的进步。

在国外船舶制造领域，搅拌摩擦焊得到了深入细致的研究和开发，并且得到了成功的应用。在挪威、日本以及澳大利亚已经有多个船舶制造公司利用搅拌摩擦焊技术来制造大型船舶铝合金结构件，这些预成型结构件一般为板材或挤压型材；利用搅拌摩擦焊可以使船舶制造的装配更加精确、容易以及节省时间，从而使船舶制造由零件的制造装配转变为船舶甲板以及壳体的预成型结构件的装配。

在中国，基于搅拌摩擦焊在焊接方法、力学性能、制造成本以及环境等方面的巨大优越性和潜在的工业应用前景，在2002年4月，北京航空制造工程研究所与TWI在全面专利许可和技术合作基础上成立的中国搅拌摩擦焊中心，标志着搅拌摩擦焊事业在中国的正式开始，是中国焊接技术发展史上又一块崭新的里程碑；预计在不远的将来，搅拌摩擦焊在中国的船舶制造业中会有广泛的应用。

用型材拼接成壁板构件的搅拌摩擦焊制造技术

最近，随着舰船工业快速舰船的需求增长，船舶制造要求不仅是速度的增加，而且要求性能价格比的提高，所以船舶制造要尽可能选用高性能的铝合金材料，来降低船舶重量；但铝合金材料的传统连接方法为铆钉连接和弧焊连接，铆接增加了制造时间、人力和物料的使用量；另外，铝合金熔焊时容易产生裂纹、气孔、变形、烟尘等，限制了弧焊在铝合金构件上的使用。

搅拌摩擦焊的发明和在工业制造领域的成功应用，以及基于搅拌摩擦焊在制造可行性、重量、质量和成本等方面的巨大优越性，搅拌摩擦焊为船舶制造中铝合金结构件的连接提供了最佳方案。

1 型材拼接壁板结构件

早在1996年挪威的Marine公司和Maritime公司就对搅拌摩擦焊船用平板和型材拼接成大型壁板的流水生产线制造技术进行了开发研究；同时在挪威研究委员会的帮助下，Hydro , Kvaerner , DNV , SINTEF , 以及挪威科学与技术大学合作，完成了把搅拌摩擦焊用于型材拼接成壁板技术的工程化。

铝合金挤压型材是市场上很成熟的工业化产品，铝合金型材在船舶制造中的使用可以有效提高船舶制造的标准化、批量化和节省时间。所以船舶制造所使用型材的形状和尺寸尽量满足工业化标准以提高船用铝合金型材的批量和降低材料成本。图1示出了船舶制造中搅拌摩擦焊常用型材的不同几何外形及搅拌摩擦焊连接。其中C为梯形封闭箱型挤压型材结构，由于这种结构具有很好的抗扭曲结构强度和结构刚度，容易保证结构件装配时的尺寸精度和平面度，并且对于搅拌摩擦焊具有较大的开敞性，所以在船舶结构制造中很快得到应用；另外此结构梯形顶端设计具有较低的凸缘，可以帮助装夹和固定电缆以及通水、通气管线，避免在结构件上进行焊接和螺栓连接，破坏船体结构的完整性。

铝合金门窗材料的型号是有非常的多的，它的规格型号主要有35系列、38系列、40系列、60系列、70系列、90系列的。其中35、38指的是铝合金型材主框架的宽度分别是35毫米、38毫米。封阳台通常采用70系列和90系列的。

不锈钢管的标准有很多，国标、日标、德标、欧标等等，不同的标准对照的外径规格也各有差异，常用的国标规格有：

DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN65、DN70、DN80、DN100、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600、DN700、DN800、DN900、DN1000、DN2000等。

扩展资料：

型材按其横断面形状可分成简单断面型材和复杂断面型材。简单断面型材的横断面对称、外形比较均匀、简单，如圆钢、线材、方钢和扃钢等。复杂断面型材又称为异型断面型材，其特征是横断面具有明显凸凹分支。因此又可以进一步分成凸缘型材、多台阶型材、宽薄型材、局部特殊加工型材、不规则曲线型材、复合型材、周期断面型材和金属丝材等等。

型材按使用部门分类有铁路用型材（钢轨、鱼尾板、道岔用轨、车轮、轮箍）、汽车用型材（轮辋、轮胎挡圈和锁圈）、造船用型材（L型钢、球扁钢、Z字钢、船用窗框钢）、结构和建筑用型材（H型钢、工字钢、槽钢、角钢、吊车钢轨、窗框和门框用材、钢板桩等）、矿山用钢（U型钢、槽帮钢、矿用工字钢、刮板钢等）、机械制造用异型材等。

参考资料来源：百度百科-型材

性能如下：

1、硬铝：铝镁铜合金。航空业应用最广泛的铝合金。常用2024、2A12、2017A，强度、韧性、抗疲劳性较好，塑性好。用来制造蒙皮、隔框、翼肋等。

2、超硬铝：铝锌镁铜合金。常用7075、7A09，强度极限和屈服强度高，承受载荷大，用来制造机翼上翼面蒙皮、大梁等。

3、防锈铝合金：常用铝镁合金5A02、5A06、5B05。具有较高的抗蚀性、抗疲劳性、良好的塑性、焊接性。用来制造油箱、油管等。

4、铝合金，常用6A02，硬度高，具有良好的耐腐蚀性。制造发动机零件、接头等。

5、铸造铝合金，比重小，抗蚀性、耐热性高，制造发动机机匣等。

扩展资料：

航空铝型材一般是指7系铝合金型材，而普通铝型材是我们日常生产生活中会用到的，一般是6系铝合金型材，像建筑铝型材，工业铝型材等都是普通的 6系铝合金型材。

航空旅行材与普通铝型材最大的区别就是力学性能。7系铝合金是所有铝合金中硬度值最高的，所以适用于航空航天领域。而6系铝合金硬度中等，基本能满足生产生活需要。

第二点区别就是造价不同。铝型材的硬度越高成型越难，所以航空铝型材造价非常高。而我们普通的6系铝合金（最常用的6063,6061等）硬度中等，挤压易成型，生产成本低。

第三点区别就是航空铝型材不可以进行焊接，只能采取其他方法连接。而普通的建筑，工业铝型材可焊接，所以应用领域更广。

第四点区别也非常大，就是耐腐蚀性，7系铝合金耐腐蚀性能非常差，所以表面必须要经过特种工艺处理，又增加了成本。6系铝合金本身就有一定的抗腐蚀性能，表面如果进行阳极氧化，更能大大提高耐腐蚀性能。

综上所述，航空铝合金只是在硬度上比较有优势，其他方面都不如6系铝合金，所以一般只用作航空领域。而6系铝合金拥有很多良好的性能，应用领域非常广泛。

参考资料：百度百科——航空硬铝7075

参考资料：百度百科——硬铝

参考资料：百度百科——超硬铝

参考资料：百度百科——防锈铝合金

参考资料：百度百科——铝合金

参考资料：百度百科——铸造铝合金