سبائك من ورقة الألمنيوم لخزان الوقود
في المجال الواسع لهندسة السيارات وهندسة الفضاء ، يعد اختيار المواد الخاصة بخزانات الوقود أمرًا بالغ الأهمية - وهو ما يؤدي إلى مزيج من الوزن الخفيف والقوة ومقاومة التآكل والقدرة على التشكيل. ظهرت صفائح الألومنيوم وسبائكهم كمواد مثالية لخزانات الوقود بسبب خصائصها متعددة الاستخدامات.
لماذا سبائك الألومنيوم لخزانات الوقود؟
تحتاج خزانات الوقود إلى احتواء الوقود بأمان تحت مختلف الضغوط البيئية والميكانيكية:
من وجهة نظري على أرضية المتجر ، فإن اختيار سبيكة الألمنيوم لتطبيقات خزان الوقود لا يتعلق فقط بتلبية الحد الأدنى من متطلبات القوة والتشكيل ؛ يتعلق الأمر بموازنة التفاعل المعقد للعوامل. نرى عن كثب المفاضلات بين قابلية اللحام (حاسمة لبناء الخزانات السلس) ، ومقاومة التآكل (وخاصة في البيئات الصعبة) ، والتكلفة الإجمالية للمادة. سبيكة 5052 ، على سبيل المثال ، هي خيار شائع لمقاومة التآكل الممتازة ، ولكن من الصعب اللحام من شيء مثل 6061. إن اختيار السبائك الدقيقة غالبًا ما يتوقف على تصميم الخزانات المحدد ، ونوع الوقود (النظر في توافق الإيثانول) ، والحياة المقصودة للمنتج-قد يبرر تطبيق الحياة أطول ، وعلمًا عاليًا ، حتى لو كان هناك تحديات أكبر.
علاوة على ذلك ، لقد شهدت تأثير الاختلافات البسيطة في تكوين السبائك. حتى الاختلافات الصغيرة في مستويات الشوائب يمكن أن تؤثر بشكل كبير على أداء المنتج النهائي وقابليته للتشغيل. هذا يسلط الضوء على أهمية مراقبة الجودة الصارمة في سلسلة التوريد. نقوم بانتظام بإجراء اختبارات على المواد الواردة لضمان الالتزام بمواصفاتنا. إلى جانب الشهادات الرسمية ، تعلمك التجربة الشخصية التعرف على الإشارات الدقيقة - الطريقة التي تنحني بها الورقة ، والصوت الذي تصدره أثناء الختم ، ومظهر اللحام - كلها تسهم في بديهية لخصائص المواد والقضايا المحتملة. في النهاية ، إنتاج الألومنيوم الموثوق به
- مقاومة التآكل:منع التحلل بسبب المكونات الكيميائية للوقود والرطوبة في الغلاف الجوي.
- القوة والصلابة:تحمل التأثير والاهتزاز دون تكسير.
- خفيف الوزن:تقليل وزن السيارة الإجمالي لتحسين كفاءة استهلاك الوقود.
- قابلية التشكيل:السماح لأشكال معقدة لتحسين السعة والديناميكا الهوائية.
- الاستقرار الحراري:مقاومة التشوه والتدهور تحت دورات حرارية متفاوتة.
تفضل سبائك الألومنيوم على نطاق واسع بسبب توازنها الأمثل لهذه الخصائص المخصب من خلال عناصر سبائك محددة مصممة لمتطلبات خزان الوقود.
درجات سبيكة الألومنيوم الشائعة لألواح خزان الوقود
يتم توحيد بعض السبائك واختيارها بناءً على سلوكها أثناء المعالجة والأداء في الخدمة:
| سبيكة درجة | حِدّة | عناصر السبائك (٪) | الكثافة (ز/سم) | قوة الشد (MPA) | قوة العائد (MPA) | استطالة (٪) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3003 | H14 | MN 1.0 - 1.5 | 2.73 | 130 | 95 | 18 |
| 5052 | H32 | MG 2.2 - 2.8 | 2.68 | 228 | 193 | 12 |
| 5754 | H111 | MG 2.6 - 3.6 | 2.67 | 210 | 165 | 12 |
السبائك 3003 - الاختيار الاقتصادي
- طلب: شائع الاستخدام في خزانات الوقود السفلية على سبيل المثال الدراجات النارية ، قوارب صغيرة.
- الوظيفة: يقدم مقاومة تآكل ممتازة بسبب المنغنيز. من السهل التكوين ولكن معتدلة في القوة.
- حِدّة: H14 (سلالة صلبة ، الجزئية الصلب) تمنح صلابة معتدلة متوافقة مع الرسم العميق المطلوب في تشكيل معقد.
السبائك 5052 - الأداء العالي
- طلب: تم تبنيها على نطاق واسع في خزانات الوقود البحرية والفضاء.
- الوظيفة: مقاومة التآكل المعلقة وخاصة بالقرب من المياه المالحة وتواصل الوقود. القوة الفائقة والاستطالة المعتدلة تساعد في خدمة الحياة الطويلة.
- حِدّة: H32 مزاج (سلالة صلبة وثبات) أرصدة تشكيل مع ارتفاع قوة ضرورية لتحمل الضغط.
سبيكة 5754 - المؤدي الهيكلي
- طلب: خزانات الوقود الثقيلة ذات التأثير الصارم والمتطلبات التعب - للشاحنات والسكك الحديدية.
- الوظيفة: يوفر قوة عائد أعلى ومقاومة جيدة للتآكل البيئي. أفضل لحام بسبب ارتفاع محتوى MG.
- حِدّة: H111 (الصلب أو الصلبة قليلاً) يضمن ليونة محسنة لتصنيع أسهل مع الاحتفاظ بالقوة.
تركيب المواد الكيميائية وخصائص الجدول
| عنصر | 3003 (بالوزن) | 5052 (بالوزن) | 5754 (بالوزن) |
|---|---|---|---|
| الألومنيوم (AL) | توازن | توازن | توازن |
| المغنيسيوم (ملغ) | 0.1 كحد أقصى | 2.2 - 2.8 | 2.6 - 3.6 |
| المنجنيز (MN) | 1.0 - 1.5 | 0.1 كحد أقصى | 0.3 - 1.0 |
| الكروم (CR) | 0.1 كحد أقصى | 0.15 - 0.35 | 0.1 كحد أقصى |
| الحديد (Fe) | 0.7 كحد أقصى | 0.4 كحد أقصى | 0.4 كحد أقصى |
| السيليكون (SI) | 0.6 كحد أقصى | 0.25 كحد أقصى | 0.4 كحد أقصى |
| النحاس (CU) | 0.05 كحد أقصى | 0.1 كحد أقصى | 0.1 كحد أقصى |
التنفيذ: المعايير وظروف التصنيع
يستلزم اختيار السبائك الصحيحة الامتثال لمعايير احتواء الجودة الدولية ومعايير العناصر الخارجية:
- معايير ASTM: ASTM B209 هي مواصفات تستخدم على نطاق واسع لألواح الألومنيوم والألواح ، وتحديد تحمل السمك ، والخصائص الميكانيكية ، وطرق الاختبار للسبائك مثل 3003 و 5052 و 5754.
- المعايير الدولية SAE، على وجه التحديد SAE AMS-QQ-A-250/4 و QQ-A-250 ، تغطي سبائك الألومنيوم المختلفة لخزانات الوقود الفضائية.
- المعالجة الحرارية: بالنسبة للسبائك غير القابلة للعلاج غير الساخنة مثل 3003 ، يتم تحقيق التصلب من خلال تصلب الإجهاد (H Devers Devance مثل H14 ، H16). السبائك مثل 5052 هي أيضا غير قابلة للعلاج ولكن الاستفادة من تصلب الإجهاد جنبا إلى جنب مع الشيخوخة الطبيعية ، مفصلة بواسطة H32 ، H34 Emper.
- اللحام والانضمام: السبائك 5052 و 5754 معرض لحام ممتاز (TIG ، MIG). تؤثر الحرارة على قابلية التشكيل المسموح بها ؛ في بعض الأحيان يتم تطبيق المزاج السليم بعد الحرة.
- المعالجة السطحية: أنوود أو الطلاء المتخصص يحسن مقاومة الوقود خاصة في بيئات الهيدروكربون العدوانية.
حالات الاستخدام الشاملة
- خزانات الوقود السيارات: Alloy 5052 هو المعيار الفعلي في السيارات الحديثة بسبب نسبة القوة إلى الوزن الممتازة ، والقدرة على التشكيل للأشكال العميقة التي تم ضخها ، وسلوك اللحام المضاد للتسرب.
- خزانات الوقود الطيران: يتطلب احتواء الوقود الفضائي سبائك ذات نقاء أعلى وإمكانات لتقييم العيوب ، والتي يتم استخدام سبائك 5052 H32 أو 5059 الخاصة بها.
- خزانات الوقود البحرية: تمتلك سبائك المحتوى العالي MG (5052) مقاومة تآكل ماء ملح ماء تمكن من تخزين الوقود البحري الآمن.
https://www.aluminumplate.net/a/alloys-of-aluminum-sheet-for-fuel-tank.html
