Алюминиевый прочный корпус

A.K.> 1. Тезис про невозможностъ возгорания под водой неверен. В замкнутых объемах возможны температуры, при которых он таки воспламеняется

Всё ясно, про воду и пожары взгляды чисто экзистенциальные, типа "как пришить отрезанную голову": "никак" и "нечего её отрезать". Оба варианта правильны Но это не принципиально, а...

A.K.> 2. Тезис про применение 5ххх и 6ххх в судостроение верен, но толъко в качестве ненесущих конструкций. И прична там кроется в следующем: все 5-тысячники должны быть обработаны термически

...вот с этим геррам придётся ответить себе на вопрос: где та печь, в которую влазят стометровые инактовские катамараны. У них (на примере Joint Venture) сварной корпус из 5383-H116, судя по тому что пишут. Куча слов про сварку, требуемое её качество, нюансы, влияние на прочность, но ни слова про печи: American Welding Society - Log in! Наверно всё же как-то без печи обходится.

Вот чего пишут авторы металла про 5083: http://www.australwright.com.au/datasheets/.../Aluminium%205083.pdf
"Aluminium 5083 ... can be hardened by cold work, but is not heat treatable to higher strength."
"Welding Alloy 5083 is readily welded by the TIG and MIG processes using 5183, 5356 or 5556 filler alloys. Welding the H116 temper will reduce the tensile and yield strengths in the heat affected zone to those of the annealed condition. Alloy 5083 is annealed at 350C, time at temperature and cooling rate are unimportant."

Что-то не видно строгих требований по отжигу всей конструкции целиком, равно как и возможности такое сделать на реально существующих кораблях. Четверть прочности теряется после сварки, больше гадостей не пишут.

A.K.> 3. У Вас ооочень плохая усталостная прочностъ при циклической нагрузке. По этой причине "Алюминаут" ушел на пенсию всего через 6-7 лет, вместо обычных 20-30 лет, стандартных для аппаратов такого рода.

Так и думал... :|

A.K.> Короче, оба человека сказали, что армированная керамика для кораблестроения даже более интересна, чем алюминий , но оба спросили: "где же взять такую печь?"

Ну вот для керамики как раз вопрос актуален, стометровых керамических кораблей пока не видно, в отличии от

====

Кстати к оффтопичному вопросу о мореходности: "Three Incat vessels have held the prestigious Hales Trophy for the fastest crossing of the Atlantic Ocean. An Incat vessel set the current record in 1998, with an average speed for the crossing at over 41 knots." — Error 404 (Not Found)!!1

41+ узел — СРЕДНЯЯ скорость через Атлантику.

Сначала был такой ответ: "Значит они исполъзовали сплав 75хх". Но не подходит, так как Вы назвали точные номера сплавов...

Конечно же естъ алюминиевые детали интересующих нас размеров: своими глазами видел набор донных секций быстрых паромов, надстройки военных кораблей есть, катамараны и т.д. все это есть: везде, где есть требования по критичности веса и т.д. НО! они все не рассчитаны на типичные для ПЛ нагрузки, если они сварены.

Да, 5083 можно варитъ и у него будет некая прочность, достаточная для прокатных листов в ненагруженных конструкциях. Aluminium 5083 ... can be hardened by cold work, but is not heat treatable to higher strength. - его можно упрочнять холодной обработкой - вальцовкой, прессованием, но его НЕЛьЗЯ после сварки упрочнять термической обработкой иначе у Вас получится secondary recristallisation и Ваш модуль упругости уйдет на уровень плинтуса... За это такие алюминиевые сплавы называют по-немецки "Nicht aushaertbare Legierungen" - "незакаляемые сплавы" Это - азы алюминиевого металловедения, про это уже даже я свой экзамен сдавал...

И конечно же, среди сплавов любой серии естъ сплавы с самопроизволъным старением - "Selbstaelternde Legierungen" но они, как мне подсказали, совершенно непригодны для сварных корпусов подлодок.

Это, если хотите, чем-то похоже на дилемму со сталями: илы Вы хотите высоскопрочные но хрупкие стали аля мартензитных, или вообще всякие победиты и стеллиты, либо вы хотите что-то мягкое, текучее и легкообрабатываемое, как ферритные или аустенитные стали, но у Вас не получится смешать эти свойства...

Вот так и слюминием: либы Вы хотите хорошо свариваемые без последующей дообработки стареющие сплавы а ля 5ххх и 7ххх, но не требуете от них заоблачных параметров, либо Вы берете высокопрочные закаляемые сплавы Дуралюмин, например, варите их и суете в печь, которой у Вас нет, и не толъко у Вас...

Но, если вы таки хотите идти в сторону высокопрочных сплавов, то еще далеко не сказано, что у них нужная Вам коррозионная стойкостъ. У знакомых с моторными лодками и т.д. те же проблемы: "корпус гниет за паpу дней" - в иносказателъном смысле, конечно. Все должно быть отменно лакировано, протекторы везде где можно и не можно - Opferanoden - как их поэтически зовут немцы - "Жертвенный Анод". Причем, в данном случае, не цинковые, а магниевые - основной анодный материал в конструкциях из алюминия.

Часть сплавов можно забыть сразу: 1xxx - чистый, 2ххх - дуралюмины, те же недостатки, что и 4ххх, хоть и закаляемы, но не свариваемы без дополнительной термообработки, 3xxx и 5ххх не обладают нужными Вам параметрами именно в подводном применении: т.е. свариваемость В СОЧЕТАНИИ с достаточной прочностью, 4ххх - силумины, кузнечные и литъевые сплавы, все в топку, И т.д. , и т.п. 8ххх - дороговато будет...

Что Вам может подойти: 6ххх, и свариваем, и подвержен и холодной и горячей обработке, используется в строителъстве, но ни слова о коррозионной стойкости. А! Вот, нашел! чем больше коррозионная стойкость это группы, тем ниже их обрабатываемость... т.е. забудьте о валъцовке обечаек, т.е. до сварки у Вас даже не дойдет...

7ххх - В случае с AlZnMg1 - возможно даже интерено для Вас, прочен, самозакаляющийся, применяется в сварных конструкциях, холодная и горячая обработка, но о нем все как один говорят, что на ПЛ без горячей обработки он просто одаст концы...

Короче, все в одном: конечно, из алюминия можно варить легкие корабли, на которые не СЛИШКОМ много всяких разных нагрузок приходится, но он не предназначен для подводного кораблестроения. Сплавы для ОБЫЧНОГО кораблестроения уже являются при этом почти рекордсменами по прочности и коррозионной стойкости среди всех алюминиевых сплавов. Какой же сплав нужет тогда на ПЛ?!

Это соотносится примерно как: конечно, корабли строят из обычных строительных или судовых сталей типа St37 и St57 - они даааалеко не рекордмены, но дешевы и отлично обрабатываемы. Но при этом, для подлодок, почему-то, никто их не берет, а берут весьма геморройные HY-80, HY-100 или наши АК-хх с рекордными показателями...


Надеюсь, ничего не попутал... "Я не волшебник" (с)

П.С. Совершенно непонятно почемы вы напрочь проигнорировали замечание о сложности рентгеноскопии алюминиевых сварных швов. если в надводном судостроении все не так жестко, то в подводном кораблестроении ни один шов не сдадут без рентгенодефектоскопии, которая, согласно мнению спецов там, просто не возможна...

Кстати, Вы не задумывались, почему, например, на самолетах для выявления усталостных микротрещин (таковые будут у лодки в любом случае), фактически нет ничего, кроме инспекции своим собственными глазами и тензодатчиков, проложенных в конструкции при их формировании? В то время, как сталь во внешней обшивке и рентгеном, и ультразвуком успешно светят...

A.K.> у Вас получится secondary recristallisation и Ваш модуль упругости уйдет на уровень плинтуса...
A.K.> хорошо свариваемые без последующей дообработки стареющие сплавы а ля 5ххх и 7ххх, но не требуете от них заоблачных параметров

Авторы для 5383 этот уровень обозначили как 3/4 исходной — вполне приемлемо. Более того, пишут что можно схимичить при сварке с металлом-заполнителем и защитным газом, так что эффект смягчается. И в общем нет задачи ставить рекорды: если проблема решается более толстым листом, то проблемы и нет.

A.K.> И конечно же, среди сплавов любой серии естъ сплавы с самопроизволъным старением

Эти можно просто не рассматривать, раз непригодны.

A.K.> Это соотносится примерно как: ... а берут весьма геморройные HY-80, HY-100 или наши АК-хх с рекордными показателями...

Это неправильные пчёлы с неправильными бюджетами. Коммерческая ПЛ на 500-600т, хоть и из HY-80, нынче оценивается в 3е7. На 1.5кт — 9е7, но там есть дорогие элементы вроде акриловых окон 2.5м диаметром

A.K.> П.С. Совершенно непонятно почемы вы напрочь проигнорировали замечание о сложности рентгеноскопии

Ну сложности и ладно. Есть и другие методы дефектоскопии.

A.K.> Кстати, Вы не задумывались, почему, например, на самолетах для выявления усталостных микротрещин (таковые будут у лодки в любом случае), фактически нет ничего, кроме инспекции своим собственными глазами и тензодатчиков, проложенных в конструкции при их формировании?

Не задумывался. А вот про тензодатчики задумывался — вещь, независимо от материала.

В общем пока summa такая: чем больше узнаю про достижения в алюминии, тем больше мне нравится титановый корпус. Один раз заплатил и не имеешь головных болей, хотя прокат/лист стоил (может и сейчас) порядка 50уе за кг. Пара сотен тонн — десять лимонов... мда.

au> Авторы для 5383 этот уровень обозначили как 3/4 исходной — вполне приемлемо.

Дико извиняюсь, Rp0.2 для лучших сплавов люминия - 500 МПа. какова она у 5383? И сколько тогда 3/4 от исходной?

А каков этот показатель у титана? не самой высокопрочной стали?. Я этот лист обшивки хочу видеть, толшиной которого это можно компенсироватъ. Вы каким прессом, какими катками их будете прокатывать для получения обечайки?

au> если проблема решается более толстым листом, то проблемы и нет.

С таким настроем Вы элементарно рискуете подойти за пределы сегодняшних технологий высококачественной сварки. Я, если честно, не знаю как варить листы толщиной 17 см... У стали для глубин до 600 м толщина всего 4 см... (проект 949/949А). Чем даже 10 см алюминия в инертной атмосфере варить? WIG? Плазменно-лазерной гибридной сваркой?

(когда-то в тренировочных целях варил алюминий WIGом с толщиной листов 7 мм. еще тот геморрой был, но это лирическое отступление )

A.K.> Дико извиняюсь, Rp0.2 для лучших сплавов люминия - 500 МПа. какова она у 5383? И сколько тогда 3/4 от исходной?

Скромнее. Вот спецификация на 5383, там можно сравнить цифры без закалки и с ней: http://www.marine.alcan.com/Internet/tmi/...
3/4 — это про 5083, ссылку на спецификацию давал: http://www.australwright.com.au/datasheets/.../Aluminium%205083.pdf

A.K.> А каков этот показатель у титана? не самой высокопрочной стали?. Я этот лист обшивки хочу видеть, толшиной которого это можно компенсироватъ. Вы каким прессом, какими катками их будете прокатывать для получения обечайки?

Книжки по титану не нашлись или не искались? Признавайтесь, это в ваших интересах. Для стали (богатой) недавно мне тут показали условные цифры: Н18К9М5Т - Сталь конструкционная высокопрочная высоколегированная - Марочник стали и сплавов
Насчёт машин — Alex 129 в теме про фото индастриала показывает такие, всякие. Там и прессы и сварка и резка.

A.K.> С таким настроем Вы элементарно рискуете подойти за пределы сегодняшних технологий высококачественной сварки. Я, если честно, не знаю как варить листы толщиной 17 см... У стали для глубин до 600 м толщина всего 4 см... (проект 949/949А). Чем даже 10 см алюминия в инертной атмосфере варить? WIG? Плазменно-лазерной гибридной сваркой?

Я не в курсе, знаю только что электронным лучом 17см проймёт (у тех кто это умеет). Насколько это практично и качественно получится, и получится ли — не знаю. Но 165мм — это на 5200м, а на скромные условные 300м это будут совсем другие цифры.

au> Книжки по титану не нашлись или не искались? Признавайтесь, это в ваших интересах.
У меня не книжки, у меня конспект на 30 листов о титане и его сплавах от 12.01.2009...
Вопрос-то был реторический!

au> Но 165мм — это на 5200м, а на скромные условные 300м это будут совсем другие цифры.

Я так понял (учитывая переченъ заказанных Вами ранее книг), Вы собираетесь где-нить в районе Queensland делатъ на самодельной туристической подводной лодке конкурренцию рубиновскому "Садко"?

Ну, тогда Вам я адресую фразу, которую нам преподносят практически на каждой лекции, связанной непосредственно с кораблестроением:

"Как инженер-кораблестроитель, Ваша первоначалъная обязанностъ обеспечить наиболъшую безопасность людей, находящихся на Вашем корабле". Стоит задуматься как это реализуемо в рамках эксперименталъной конструкции, с материалами, применением которых в этом качестве почти никто в мире толком не занимался и даже особо не задумывался...

A.K.> У меня не книжки, у меня конспект на 30 листов о титане и его сплавах от 12.01.2009...

Ну как хотите

A.K.> Я так понял (учитывая переченъ заказанных Вами ранее книг)

Не ломайте голову, она вам ещё пригодится

A.K.> "Как инженер-кораблестроитель, Ваша первоначалъная обязанностъ обеспечить наиболъшую безопасность людей, находящихся на Вашем корабле". Стоит задуматься как это реализуемо в рамках эксперименталъной конструкции, с материалами, применением которых в этом качестве почти никто в мире толком не занимался и даже особо не задумывался...

Это вы про этот алюминий, титан или керамику? А задуматься-то очень просто. Инженера-кораблестроителя можно сразу предупредить что на испытаниях на предельную глубину он будет присутствовать на борту лично, с семьёй (кроме детей...), либо его фирма не получит заказ (это в присутствии руководства)

A.K.> 5. Алюминий нельзя сделать полностью амагнитным. Титан всегда немагнитный, сталь можно размагничивать, но у алюминия, как парамагнетика, остаточные поля (преобразованные из окружаюсших геомагнитных полей при их пересечении) будут всегда. Мне сказали, что магнитометр сегодня более важен для поиска ПЛ, чем ГЛС или ШПС. Есть весьма точные методы с разрешением до 0,1 Тесла.

Последняя фраза примерно эквивалентна: "у нас есть замечательно точный микрометр с разрешеним до полуметра"

И кто мешает использовать на алюминиевой лодке подстраиваимые компенсирующие магнитные витки?
Это не говоря о том, что я сильно не уверен, что au так уж боится магнитометра в данном случае.

Fakir> Последняя фраза примерно эквивалентна: "у нас есть замечательно точный микрометр с разрешеним до полуметра"

Скорее всего, я ошибся на 5-6 порядков. Магнетизмом еще толком не занимался, писал со слов.

Fakir> И кто мешает использовать на алюминиевой лодке подстраиваимые компенсирующие магнитные витки?
Fakir> Это не говоря о том, что я сильно не уверен, что au так уж боится магнитометра в данном случае.

По-поводу витков - без понятия, как и без понятийя о разрабатываемом топикстартером девайсе...

Capt(N)>> это все что осталось от алюминиевой надстройки мрк "Муссон" на КТОФ после попадания в него ракеты во время практических стрельб. От себя могу сказать, что кусочек расплавленного алюминия у меня лежал в каюте на корабля для демонстрации личному составу результатов пожара на корабле...
au> Так это НК с неограниченным подводом окислителя при пожаре.

На ПЛ еще хуже - "вовремя" и "грамотно" продутые ЦГБ, как на "Комсомольце" дают много больший эффект, чем горение алюминия на НК просто в воздухе...

Хотя на самом деле все это фигня - есть алюминийсодержащие сплавы и вовсе не горючие. Миша правильно подметил -с технологичностью у них лажа. Те, что технологичны - непрочны и горючи, те, что технологичны - слишком непрочные

Кстати, вот: Морским титановым и алюминиевым сплавам - 50 лет

A.K.> Короче, оба человека сказали, что армированная керамика для кораблестроения даже более интересна, чем алюминий , но оба спросили: "где же взять такую печь?"

А в чем собственно проблема? Там размеры по геометрии не так чтоб уж фантастические.
Голову на отсечение не дам. Но на сравнительно небольшом машиностроительном предприятии для закалки три печи с геометрическими размерами внутренностей что-то так 3*4*6 метров.

sas1975kr> А в чем собственно проблема? Там размеры по геометрии не так чтоб уж фантастические.


печь с внутреним(!) размером 20*20*150 метров на полторы тыщи С? да исчо разборную(хотя это просче)

sas1975kr>> А в чем собственно проблема? Там размеры по геометрии не так чтоб уж фантастические.
MIKLE> печь с внутреним(!) размером 20*20*150 метров на полторы тыщи С? да исчо разборную(хотя это просче)

Урежь осетра.
По температуре закалки спорить не буду.

Но 150 метров - урежь. По отсекам совать не пробовал?

Да и 20 - через чур. Речь я понимаю так о совсем небольших подлодках. Ну или уникумах типа 705...

sas1975kr> Урежь осетра.
sas1975kr> По температуре закалки спорить не буду.
sas1975kr> Но 150 метров - урежь. По отсекам совать не пробовал?


какая закалка? реч о керамическом корпусе!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

MIKLE> какая закалка? реч о керамическом корпусе!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

1) Речь шла и о алюминии тоже
2) Ты собираешься делать неразъемный керамический корпус, я правильно понял?
3) Смотрим
865 проект - 28Х3,7Х2,5
1855 проект - 7,8Х2,9Х3,2

Вполне приемлемые размеры... можно и целиком впихнуть

sas1975kr> Урежь осетра.

Похоже вы не поняли о чём речь. Высокопрочный керамический корпус не собирается из частей, не сваривается, не наматывается. Он создаётся целиком путём спекания порошка или CVI (chemical vapor infiltration). Первое требует печки с точно контролируемым процессом (не тут 1500С, там 1800С, а там вообще не знамо), второе требует гигантского реактора, по сравнению с которым та печка — поделка из спецшколы. Поэтому даже метровых размеров качественное керамическое изделие было бы гордостью любой конторы, а на порядок крупнее — любой цивилизации, на два — внеземной

sas1975kr> Вполне приемлемые размеры... можно и целиком впихнуть

реч о лодках а не о моторке-поигратся.

MIKLE> реч о лодках а не о моторке-поигратся.

Т.е. меньше чем на лося вы не размениваетесь?

sas1975kr>> Урежь осетра.
au> Похоже вы не поняли о чём речь. Высокопрочный керамический корпус не собирается из частей, не сваривается, не наматывается. Он создаётся целиком путём спекания порошка или CVI (chemical vapor infiltration).

А вопрос на засыпочку можно?
А начинку типа реактора в этот целиком испеченный корпус как потом засовывать?
или предлагаете запекать вместе с корпусом?
А как мелочевку всякую как потом на этот корпус крепить?

Посмотрите как делаются композитные детали.
И керамикой без разъемов - никак.

sas1975kr> Посмотрите как делаются композитные детали.

они тут никоим боком.
за вычетом УУКМ-схожие технологии но попросче всёже.

sas1975kr> И керамикой без разъемов - никак.

разъёмы гробят керамику на корню. бо это не сталь. пластических деформаций нет. жёскость ОЧЕНЬ большая. то стык-потенциальный источник разрушения. это не сталь где шов может быть прочнее материала.

максимум что можно предусмотреть-две половинки. и то-придётся ломать голову.

MIKLE> максимум что можно предусмотреть-две половинки. и то-придётся ломать голову.

Давайте все ж разделим. В посте алекса было про недостачу печей для алюминия и керамики.
С алюминием - проблем не вижу.

С керамикой - вопрос тяжелее. Она разная. И в основном хрупкая. Я ее как материал прочного корпуса вообще не вижу. Так что тут вопрос к учителям алекса.

Ну а композиты и керамика сходны по условиям соединений.
У композитов стыки - тоже потенциальный источник разрушения. Научились же соединять. Так что и с керамикой научатся...

MIKLE>> максимум что можно предусмотреть-две половинки. и то-придётся ломать голову.
sas1975kr> Давайте все ж разделим. В посте алекса было про недостачу печей для алюминия и керамики.
sas1975kr> С алюминием - проблем не вижу.

с алюмением-нужно обрабатывать сварные швы. соответсвенно лодка в сборе(с реахтуром) безо всяких если.

sas1975kr> С керамикой - вопрос тяжелее. Она разная. И в основном хрупкая. Я ее как материал прочного корпуса вообще не вижу. Так что тут вопрос к учителям алекса.

вы нормальную керамику просто не видели.
что будет если с уровня груди уронить кирпич на пол из кафеля-представляете?
а вот как выглядит полёт мысли при падении циркониевого(ZrO2) шарика:
смотреть аккуратно. мат&nbsp[показать]


sas1975kr> Ну а композиты и керамика сходны по условиям соединений.
sas1975kr> У композитов стыки - тоже потенциальный источник разрушения. Научились же соединять. Так что и с керамикой научатся...

могу посоветовать только посчупать нормальную керамику.