Proč hliníková deska 5052 dominuje ve výrobě palivových nádrží
Hliníková-slitina hořčíku 5052 se stala výchozím typem plechu pro palivové nádrže na naftu u nákladních automobilů, domíchávačů a dalších těžkých-užitkových vozidel. Materiál kombinuje střední pevnost, vynikající tvarovatelnost a silnou odolnost vůči palivu, posypové soli a atmosférické korozi, takže skořepiny nádrží lze vyrábět bez nátěru nebo vnitřního nátěru. Slitina obsahuje 2,2–2,8 % hořčíku spolu s malým přídavkem chrómu a není tepelně-zpracovatelná: pevnost se vyvíjí deformačním zpevněním a následným stabilizačním žíháním.
Vzhledem k tomu, že deska je dodávána jako svitek a nařezaná na -na{1}}délku plechu podle ASTM B209, EN 485-2 a GB/T 3880.2, může výrobce nádrží vyrábět pláště, přepážky a koncové uzávěry z jedné třídy a udržovat svařovací postupy konzistentní v celé sestavě.
Chemické složení slitiny 5052
| Živel | Obsah (%) |
|---|---|
| Hořčík (Mg) | 2.2–2.8 |
| Chrom (Cr) | 0.15–0.35 |
| železo (Fe) | 0,40 max |
| křemík (Si) | 0,25 max |
| měď (Cu) | 0,10 max |
| mangan (Mn) | 0,10 max |
| zinek (Zn) | 0,10 max |
| Hliník | Zbytek |
Mechanické vlastnosti podle teploty
| Zmírnit | Pevnost v tahu | Mez kluzu (0,2 %) | Prodloužení | Typické použití nádrže |
|---|---|---|---|---|
| O | 170–215 MPa | 65 MPa min | 14 % min | Hluboce-tažené koncovky a přepážky |
| H32 | 210–260 MPa | 160 MPa min | 7 % min | Mušle, přepážky, montážní popruhy |
| H34 | 235–285 MPa | 180 MPa min | 5 % min | Skořápky a držáky s vyšší{0}}pevností |
Temper H32 je tahoun pro pláště palivových nádrží. Nabízí dostatečnou pevnost pro stěnu o tloušťce 4–5 mm, aby odolala hydraulickým rázům bez praskání ve vytvořených rozích, při zachování tažnosti potřebné pro válcování a obrubování.
Výběr tloušťky pro skořepiny, přepážky a koncovky
Shell (hlavní tělo):4,0–6,0 mm v H32 nebo H34, v závislosti na objemu nádrže a způsobu montáže
Vnitřní přepážky:3,0–4,0 mm; Kontrola slosh je zde důležitější než tuhost v ohybu
Koncovky a hlavy:4,0–5,0 mm; tlustší plech může být potřeba, když je hlava miskovitá spíše než plochá
Popruhy a držáky:5,0–6,0 mm, kde je nádrž upnuta k rámu podvozku
Odvodňovací a větrací otvory přepážky:děrované a zbavené otřepů, minimální vzdálenost 20 mm od svarových špiček
Standardní komerční šířky jsou 1000–1500 mm a standardní délky 2000–4000 mm. Tolerance tloušťky se řídí normálním rozsahem ASTM B209 pro plechy a desky, který je pro danou nominální tloušťku těsnější než tolerance vzoru-desky používané na podlahové desce.
Úspora hmotnosti, odolnost proti korozi a životnost
Hliník má hustotu asi 2,68 g/cm³ oproti 7,85 g/cm³ u uhlíkové oceli. Protože hliník má nižší modul pružnosti (asi 70 GPa oproti 200 GPa), musí být tloušťka stěny zvýšena pro ekvivalentní tuhost, takže sestava skutečné nádrže obvykle váží o 45–60 % méně než její ocelový protějšek, spíše než poměr plné hustoty. U dálkového-náklaďáku jde tato zpětná hmotnost přímo do užitečného zatížení.
5052 nerezaví. Jeho povrch bohatý na hořčík-vytváří pasivní oxidový film, který odolává naftě, směsím bionafty a-rozmrazovací soli, a proto zůstávají nenatřené hliníkové nádrže čisté po celá léta. Platí dva praktické limity: silné alkalické čisticí prostředky napadají oxidový film a slitina by neměla být používána pro trvalý provoz při teplotách vyšších než zhruba 65 stupňů.
Recyklace-na konci{1}}životnosti je další výhodou. Hliníkový šrot si zachovává hodnotu a je recyklován bez ztráty vlastností a vysoký podíl kovu použitého ve vyřazené nádrži se znovu dostává do tavícího proudu.
Výrobní a svářečská praxe
5052 se snadno svařuje metodou MIG nebo TIG s použitím plniva 5356 pro maximální pevnost spoje nebo plniva 4043, kde je požadována mírně lepší tolerance trhlin a barevná shoda po eloxování. Nevyžaduje se žádné tepelné zpracování po-svaření; oblast ovlivněná teplem-poněkud změkne, ale stále splňuje minimální vlastnosti H32 v normální tloušťce skořepiny. Doporučené postupy:
Těsně před svařováním spoj očistěte nerezovým kartáčem a odmastěte; oxid hlinitý se taví daleko nad samotným kovem
Použijte minimální poloměr ohybu přibližně 1,5násobek tloušťky pro H32 při pokojové teplotě a 2,0násobek pro H34
Navrhněte přepážky se svařovaným obvodem nebo mechanickým blokováním, aby se zabránilo koncentraci napětí při rázovém zatížení
Odstraňte otřepy ze všech střižených hran; ostré hrany jsou obvyklým výchozím bodem pro únavové praskání v provozu
Často kladené otázky
Otázka: Proč je u palivové nádrže preferováno 5052 před 3003?
5052 obsahuje hořčík a chrom, které zvednou jeho pevnost v tahu a únavě výrazně nad 3003, přičemž si zachovají podobnou odolnost proti korozi. 3003 se stále používá pro kryty s nízkým-namáháním, ale ne pro skořepiny, které přenášejí rázová zatížení kapalin.
Otázka: Lze hliníkovou palivovou nádrž opravit v terénu?
Ano. Standardní cestou opravy je svařování MIG nebo TIG s plnivem 5356. Vypusťte a propláchněte nádrž, odstraňte zbytky palivových výparů a odřízněte popraskaný materiál místo svařování.
Otázka: Je 5052 vhodný pro bionaftu a směsná paliva?
Slitina odolává naftě a typickým směsím bionafty, jako je B20. Neskladujte vysoce kyselé palivo nebo palivo kontaminované vodou- po dlouhou dobu a nikdy nepoužívejte žíravé čisticí roztoky uvnitř nádrže.
Otázka: Jaká tloušťka se používá pro 300litrovou nákladní nádrž?
Typická konstrukce používá 4,0–5,0 mm H32 plášť, 4,0 mm klenuté hlavy a 3,0 mm vnitřní přepážky. Větší tanky a terénní -vozidla obvykle používají náboje ráže 5,0–6,0 mm.
Otázka: Potřebuje nádrž lakování nebo eloxování?
Není potřeba žádný nátěr. Povrchová úprava frézy je standardní a samoochranná-. Eloxování nebo práškové lakování se volí kvůli vzhledu nebo identifikaci vozového parku, nikoli kvůli korozi.
Otázka: Kolik hmotnosti skutečně ušetří hliníková nádrž?
Pro ekvivalentní tuhost očekávejte 45–60% snížení oproti nádrži z lakované oceli stejné kapacity. Zisk závisí hlavně na tom, zda je konstrukce řízena tuhostí-nebo pevností-.
