武汉船舶设计研究院有限公司 湖北省武汉市 430000
摘要：在我国海洋工程建设的过程中对于金属的使用范围是十分广泛的，特别是铝合金，铝合金常被应用于船舶的制造过程中去，铝合金是一种质量较好的合金材料，并且具有很强的导电性以及耐腐蚀的性质，同时这种合金它的质量很轻，应用于海洋工程的船舶制造上可以最大限度的减少船体的重量，船舶的重量被减轻了在船舶行驶的过程中可以极大程度的降低油的损耗量，同时也实现了航海速度上的提升。铝合金之所以能被广泛的应用到海洋建设工程中去，主要是因为它本身所具有的物理性质以及价格低廉的特点，铝合金的物理性质适用于各类精细的船舶制造，并且成效十分显著。
关键词：铝合金；船舶工程；海洋工程
随着我国现代化水平的发展和进步，我国海洋工程的船舶事业得以迅速发展起来，并且铝合金材料在实际的航海应用过程中也起到了最为关键性的作用。海洋工程建设的过程中船舶制造的质量将直接的影响到整个航海事业的发展进程，同时在材料的选择问题上需要多方的分析和研究，以满足现阶段的航海事业的发展需求。航海工程在材料的选择上需要将腐蚀性以及物理性考虑在其中，进而使船舶的质量得以保证，同时也使船舶的行驶速度得有提升。铝合金材料本着自身的独特性质被航海以及航空事业广泛的应用起来，同时也推动了航空航天事业的发展进程。铝合金在应用于船舶制造的过程中具有减轻重量、提高船速以及增加稳定性等特点，因此在船舶的制造上仍有着较大的发展空间。
一、船舶制造上以及航海工程中所使用的铝合金分析
在海洋工程建设的过程中对于船舶的建设最为普遍，在船舶制造的过程中需要严格的对所使用的材料进行筛选，铝合金是船舶制造的过程中最为常见的材料，但是在船舶制造的使用上需要选取其中最为突出的耐腐蚀性、可塑性以及可焊性等并且要求具有较大的强度。经过多年的航海船舶的制造经验可以得以铝镁系的混合型合金在海洋船舶制造的过程中最为常见，其主要原因是铝镁锌与铝镁硅系合金经过焊接后其强度以及它的耐腐蚀性质都会明显的降低，用于船体的外部焊接材料难以满足对于船体质量的要求，但是使用铝镁系合金可以弥补这方面的不足。就其金属所具有的物理性质来说，铝镁锌系合金更适用于船舶以及海洋工程建设中的焊接技术的可热处理的构件，而铝镁硅系合金主要是应用于船体的制作材料上。铝合金可以从其构成上来进行划分同时也可以从具体的使用用途上来进行划分，主要可以分为船体结构铝合金以及晒装用铝合金，应用于船体结构上的铝合金种类十分宽泛，大致可以分为五千系列，对于一些不需要与海水直接接触的船体部件上可以采取耐腐蚀性稍差一点的铝合金，这类铝合金又可以分为六千系列。对于一些舰艇等特殊性质的船体结构的材料使用上可以应用到的铝合金大致可以分为七千系列，应用在舰艇的压挤结构以及装甲板机结构，但是这七千系列铝合金材料其本身的结构应力程度不高，在船只下部结构的材料使用上尚且不符。
二、船舶制造中使用的铝合金特性分析
海上的船舶是与海水直接接触的，在制作材料的选择上需要考虑到铝合金的特性以及海水本身所具有的性质，来对比分析得出结论。首先需要了解与海洋工程所相关的海水性质，海水属于一种电解质溶液，并且对金属具有一定的腐蚀性质，在铝合金与海水接触的同时发生电化学的腐蚀。究其金属的耐腐蚀性质来说，铝合金耐腐蚀性质的强弱程度与铝合金表面的钝化膜相关，钝化膜越完好就说明合金的耐腐蚀性能越高好，其中还涉及到合金钝化膜在破裂后的自我修复能力的高低。就物理性质来说，海水中所含有的氯离子会对铝合金表面的钝化膜造成破坏，进而导致铝合金经过海水浸泡后某一部门的结构特性并不稳定，容易发生合金点烛的现象，甚至衍生出合金缝隙的腐蚀等问题出现，进而将直接影响到合金晶间腐蚀、合金脱落以及应力腐蚀现象发生。讲过大量的实践可以得出，海水对现存的五千系列铝合金的腐蚀性较差，并经过多方的比较和分析得出铝合金型号系数低的耐腐蚀性质越强，并且在船舶与海洋工程建设的过程中五千系列的合金应用较广，由于合金自身的耐腐蚀性质较高，一般很少出现合金结构应力腐蚀的现象出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
三、铝合金在船舶以及海洋工程中的应用分析
（一）铝合金在民用船只制造领域的具体应用
民用铝合金的应用最早是在瑞士研发的，并且在具体的应用过程中取得了不小的成绩，对此众多国家也重视起铝合金在民用航海船舶制造过程中的应用，并且在铝合金的耐腐蚀性质上开展了更为深入的研究工作。在反复的研究和实践过程中开始使用耐腐蚀性较高的铝合金，研究工作一直没有停止，一直到上个世纪在民用航海船舶制造上的应用研究工作更加深入，在此期间成功的研发出了新型的焊接技术，并将一些铝合金的材料进行了再度的开发工作，但是由于铝合金的价格在当时并不便宜，研究工作范围受到了限制，一直到上世纪八十年代，铝合金的价格开始下降了，同时也推动了民用船舶重量的减轻工作的研究步伐。
（二）铝合金在军事舰领域内的具体应用
在我国军事航海领域对于船舶有着更高的要求，为了实现迅速及时的突击以及搜救任务，需要将船舶的航海速度提升上来，对此如何实现船舶自身速度的增长就成为了当下军事航海领域研究额主要目标。船舶的有关设计工作者认为在船舶的设计中来加快航海速度基本上是不可能的，对此在船舶的结构上实施了调整，进而使船舶本身质量上的降低，船舶质量降低可以有效的实现速度的提升，同时也时制作的成本得以减少，并且灵活性也要比之前的好很多使航海的距离得以延长。在十九世纪，铝合金已经在军事领域中得到了较为广泛的应用。美国在这一方面的成果显著，并且铝合金的应用范围也较广，现阶段各种造船厂在船舶制造方面的铝合金技术种类较多，例如现有的攻击舰等军事机舰。
（三）工作领域中铝合金的应用
在船舶制造的过程中，对于铝合金的合理使用可以有效的延长工作船只的实际使用寿命，并且有一点较好的方面是不需要对其进行较为精细的功能维修工作，可以做到让船只轻装上阵的目的，进而使船体的运行速度得以提升。一般来说以铝合金来制作的工作用船的使用寿命大致是几十年，当然还有可能会更久一些，对此需要尽可能的减少海水对船只的腐蚀程度，以免铝的结构出现老化现象，在现有的五千系列以及六千系列等的铝合金都有很强的耐腐蚀性质，并且也被广泛的应用起来。
结束语：
随着科研技术的进步，在航海的船舶制造工业上也取得了不小的成就，并且在研究的过程中可以得出铝合金的合理使用可以帮助我们实现增强使用寿命以及提升航海速度的目的。
参考文献：
[1]鲁聪聪.铝合金在船舶与海洋工程中的应用研究[J].科学技术创新,2019(04)
[2]谢光能.铝合金在船舶和海洋工程中的有效应用[J].船舶物资与市场,2019(01)
[3]陈昊杰.浅谈铝合金在船舶与海洋工程中的应用[J].建材与装饰,2017(30)
[4]栾健.铝合金在船舶和海洋工程中的应用简介[J].建材与装饰,2016(48)
[5]逄世勇.铝合金在船舶和海洋工程中的应用分析[J].建材与装饰,2016(31)
[6]齐忠原,巫瑞智,王国军,王强,侯乐干.铝合金在船舶和海洋工程中的应用[J].轻合金加工技术,2016,44(01)
作者简介：冯峰，（1983.02-）男，湖北省黄冈市罗田县人，本科，武汉船舶设计研究院有限公司；研究方向：船舶海洋工程。
论文作者:冯峰,徐冰,李超
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签：铝合金论文; 船舶论文; 海洋工程论文; 合金论文; 过程中论文; 船体论文; 性质论文; 《防护工程》2019年8期论文;