1船用铝合金
船舶用耐蚀铝合金主要在Al--Mg系和Al--Mg--Si系中选择，主要产品类型为Al-Mg系板材和型材、Al--Mg--Si系型材。船用铝合金按用途可分为船体结构用铝合金、上层舾装用铝合金。船体结构包括：船侧、船底外板、龙骨、肋板等，舾装包括：操舵室、舷墙、烟筒、舷窗、桅杆等。很多国家都采用Al--Mg系合金作为船体结构材料。1966-1971年美国建成14艘“阿希维尔”级高速炮艇，主甲板和船底板为12.7 mm厚的5086--H32铝合金。2003年美国海军装备航速高达78km/h的江海特种作战艇(SOCR)，艇体全部采用铝合金材料制造。美国铝业公司与美国奥斯达尔公司(Austal USA)签署了为期多年的供应5XXX系铝合金造船用薄板与厚板的合同，所造船舶包括商用船与舰艇，包括海军用的高速艇10艘。此外，5052、5454铝合金还用于甲板等。在上层结构中，舷窗采用6063铝合金型材，舷梯、桅杆常采用6061、6063铝合金型材和棒材等。在舾装结构中，常采用由Al--Mg合金挤压成型的整体壁板，能够减少焊接变形，而使应力分布更加的合理。船舶的工作环境要求结构材料要具有一定的力学强度、疲劳强度、伸长率和抗冲击等性能。但高强度铝合金通常很难同时具有优良的耐蚀性和可焊性，因此船用铝合金一般选用具有中等强度的耐蚀可焊铝合金。
2船用铝合金的耐蚀性
海水属于一种具有代表性的电解质溶液，实际上，铝合金在海水中发生腐蚀的过程就是电化学腐蚀的过程。就铝合金的耐腐蚀性而言，往往是由其表面钝化膜的完整性和破裂以后的自我修复能力所决定的。由于海洋中的氯离子能够严重损坏钝化膜，造成其铝合金在海水中缺乏稳定性。因此，在局部较易发生点蚀与缝隙腐蚀等现象，并且偶尔还可能出现晶间、剥落和应力腐蚀等现象。多项研究实践表明，海水不会对 5000 系合金造成严重的腐蚀，其中低镁合金的耐腐蚀性更强一些；另外，6000 系合金也具有较强的耐腐蚀性。由于船用铝合金具有良好的韧性，因此，不易发生应力腐蚀。随着造船业的快速发展，在速度与承载方面有所要求的船体构件的需求量正在日益增加。铝镁合金经过热处理以后无法强化，只能采用加工硬化与微合金化的方式来提升此系合金的整体性能。由某研究院研制出来的新型非热处理强化的耐蚀可焊钪系的 01575 合金的屈服强度是 300 N/mm 2 ，抗拉强度是 410 N/mm 2 。将微量元素添加到铝镁合金中以后，在铝合金中产生 Al3Sc 相，同母相铝共格，存在着较大的共格错配。所以，对位错和亚晶发挥出了较强的钉扎作用，进而限制了晶粒长大，并且还发挥出了较强的扩散作用，进而有效地提升了合金的再结晶温度。
3铝合金在海洋工程中的运用
众所皆知，船舶是一种水上常用的交通工具，通常体积和重量都比较大。由于铝及其合金的抗海水腐蚀、可焊接等性能良好，并且密度仅为钢材质的三分之一，因此在船舶和海洋工程中得到了广泛的应用。
3.1 海底油气开采钻杆对于铝合金的运用分析
当前我国对于海底资源的开发程度仍然有待提升，尤其是在进行海底石油资源的开采时，会面对异常复杂的海底环境，为了能够有效地对海底的石油资源进行开采，对于开采设备的要求以及标准都非常高。通过铝合金的使用，钻探设备的整体性能得到了极大的提升，尤其是状态设备的使用年限得到了有效的延长，对于钻探设备的维修次数有了明显的减少，从而使得海底石油资源开发工程在维修方面的费用得到了降低，这让该工程的整体效益有了明显的提高。除此之外，钻探设备通过对于铝合金材料的使用，其重量得到了减小，铝合金材质的钻杆也使得钻探设备能够在开采海底石油的过程中，受到较小的摩擦力的影响。这不仅能够减弱摩擦对于设备的损坏，同时还能够提高整个海洋石油勘探的工程效率。
3.2 液化天然气货船对于铝合金的运用分析
当前我国各地对于液化天然气的需求量非常之大。我国是一个地大物博的国家，人们所居住的地域跨度比较大，甚至有部分液化天然气需要运输到海外，这样的一个人口分布情况，使得我国的液化天然气运输环境变得复杂多样。当前我国所能够产出大量天然气的地区较为集中，在向海外运输的过程中，所需要经过的海域面积较广，同时运输的路程也比较远。因此，这对于运输液化天然气的存储设备的各项性能的标准非常高。为了确保液化天然气能够在海上进行长时间的稳定储存，运输的货船必须具备极强的耐腐蚀性和低温性，而当前所能具备这些性能的货船主要是 LNG 货船，而其则使用了大量的铝合金材质。液化天然气在海上运输的过程中，若发生泄漏或者爆炸等一系列问题，会对整个区域的海洋生态环境产生巨大的影响，严重的话可能会导致该区域的海洋系统遭到全面的破坏，并且会引发大规模的海洋污染。而 LNG 货船的储运罐运用铝合金，其抗腐蚀性和低温性能够很好地密封住液化天然气，很大程度上降低了突发情况所引发的风险。
3.3 海上直升机平台对于铝合金的运用分析
在铝合金还未被研发的时代，众多国家都是将钢作为海上石油钻井平台的材料，虽然钢材料本身也具有较高的强度，但它在海水上的抗腐蚀性并不是很强。钢制材料在长时间接触海水后会被大面积的腐蚀，从而出现生锈的情况。这样的情况一旦发生，则会导致船舶无法正常使用。海底石油资源的开发工程不仅需要大量的设备，还需要在海上建立一个平台，使得海底的各种情况能够快速地向陆地进行反映。这一平台还可以供直升机进行起降，同时它也是作为海底石油资源开采的一个基础设施。对于所有长时间接触海水的物体，都需要具备强大的抗腐蚀性，直升机平台的甲板也不例外。为了能够更好地保障飞机的起降以及海底石油勘探工程的质量，直升机平台的甲板必须具备密度小、重量轻且抗腐蚀性强的特性，而这些要求都可以通过以铝合金材料制造甲板的结构而实现。
4铝合金在船舶与海洋工程中应用建议
未来，随着船舶与海洋工程发展水平的不断提高，要求也越来越高，对铝合金等材料的性能要求也在不断提升。所以，还需要相关的技术人员加强技术方面的研究探索，围绕铝合金材料的性能以及焊接工艺等方面不断学习国外先进的技术和理念，并结合国内具体的应用现状进行具体的分析，找出铝合金应用方面存在的短板或不足。以此为基础加强技术研究探索，从而开发更多系列和类型的铝合金材料，更好地提高其应用性能和服务范围。
5结语
现如今，人们对铝合金的研究越来越深入，也越来越广泛地揭示了铝合金作为结构材料的重要性。本文主要论述了铝合金在民用船、军事艇和工作船领域的应用，并介绍了其在海上直升机平台甲板、液化天然气船的储罐材料、船用码头和海底石油资源开采设备的钻杆等方面的具体应用与发展，希望能够为相关方提供一些参考。
参考文献
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[2]蔡聪伟,李海洋,梁志敏,陈忠前,闫德俊.火焰矫形中水冷对5083铝合金组织与力学性能的影响[J].热加工工艺,2019,48(02):179-181+185
姓名:汤卫兵，性别:男，出生年月:1970.12，民族:汉，籍贯:江苏泰州，学历:本科，职称:工程师，研究方向:船舶与海洋工程