船舶用铝合金和船用铝板的选材原则与优势

1.高的比强度和比模量

    材料的屈服强度和弹性模量是进行船舶结构强度计算，确定结构尺寸的基本参数。由于各种铝合金的弹性模量和密度都大体相同，而添加少量合金元素或改变热处理状态对它们的影响甚微，因此在一定范围内提高屈服强度对减轻舰船结构重量有利，一般铝合金的密度为2.7~2.8/cm3左右，弹性模量为70~73GPa左右。但铝合金通常很难同时具有优良的耐蚀性和可焊性，因此舰船用铝合金一般选用具有中等强度和耐蚀可焊铝合金，此外铸造铝合金在舰船领域也有一定的应用。

    2优良的焊接性能

    对于舰船而言，采用焊接连接比采用铆接连接具有明显的优点，因此焊接连接方法已在造船中广泛使用，基本上取代了铆接结构，目前在铝船建造中主要使用自动氩弧焊接方法。铝合金具有良好的可焊接性意味着铝合金在焊接时形成的裂纹的趋向要小，即铝合金具有良好的焊接抗裂性，而且焊后焊接接头性能变化不大。因为在造船的条件下不能通过重新热处理的方法恢复因焊接而失去的性能，所以这是船用铝合金有别于其它结构用铝合金的重要特点之一。AL-Zn-Mg系和AL-Mg-Si系合金焊后强度明显降低，AL-Zn-Mg系合金焊后耐蚀性也差，因此该两系合金在作为焊接船用材料时受到一定的限制。而AL-Mg系合金无此弊端。AL-Zn-Mg系合金主要用于焊后可热处理的构件（壳体），AL-Mg-Si系合金主要用作型材。

    3优良的耐蚀性能

    舰船结构多在苛刻的海水介质和海洋环境中使用，因此铝合金是否耐腐蚀是决定其可否作为船用铝合金的主要标志之一。一般要求船用铝合金基体和焊接接头在海水和海洋环境中无应力腐蚀、剥落腐蚀和晶间腐蚀倾向；要尽量避免接触腐蚀、缝隙腐蚀和海生物附着腐蚀；允许有较小的均匀腐蚀和点腐蚀。

    4良好的冷、热成型性能

    舰船在建造过程中要经受冷加工（如折边、卷边、辊弯、冲压等）和热加工（如热弯、火工矫形等）。所以要求船用铝合金易于加工成型，加工时不产生裂纹等缺陷，加工后仍能满足强度、耐蚀性等性能要求。

    5 铝合金在船舶应用方面的优势

    铝合金具有比重和弹性模量小、耐腐蚀、可焊接、易加工、无磁性和低温性能好等特点， 用于船舶，中具有如下优点：

    （1） 由于其比重小， 因而可减轻船重， 可减小发动机单机容量， 可增加速度；可减少燃料耗费， 节约燃油； 可以改善船的长宽比， 增加稳定性， 使船易于操纵； 还可以增加载重量， 获得额外利润。

    （2） 由于抗腐蚀性能好， 能减少涂油等维修费用， 可延长使用年限（通常在 20 年以上）。

    （3） 加工成形性能好， 易于进行切割、冲压、冷弯、成形和切削等各种形式的加工， 适合船体的流线化； 可挤压出大型宽幅薄壁型材， 减少焊缝数和使船体结构合理化和轻量化。

    （4）焊接性能好， 能较容易地进行焊接。

    （5） 弹性模量小， 吸收冲击应力的能力大， 有较大的性。

    （6）铝废料容易回收， 可以循环使用。

    （7）无低温脆性， 适合做低温设备。

    （8） 由于非磁性， 罗盘不受影响； 全铝船可以避免攻击， 适合作扫雷艇。

    （9） 没有虫害和干燥变形； 不燃烧， 遇火灾较。