Алюминиевые сплавы al5059

Если честно, когда впервые столкнулся с AL5059 в спецификации морского проекта, думал — опечатка. Все привыкли к 5083 или 6061, а тут цифры словно из другого стандарта. Потом оказалось, что этот сплав — тот самый случай, когда небольшая корректировка химии даёт принципиально другую стойкость к хлоридам.

Где AL5059 реально работает

В прошлом году на алюминиевые сплавы для шельфовых установок пришлось пересматривать подход после инцидента с трещинами в сварных швах. AL5059 тогда предложили как альтернативу — содержание магния до 5,5% плюс добавки цинка и марганца. Но главное — медь на уровне 0,1%, что критично для солевых сред.

На испытаниях образцы держали в искусственной морской воде при +50°C. После 90 дней на 5083 появились точечные коррозии глубиной до 0,3 мм, а на 5059 — максимум 0,08 мм. Разница в стоимости тогда казалась неоправданной, но когда посчитали замену узлов на платформе — молчали.

Кстати, у ООО ?Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии? в каталоге есть интересный вариант — AL5059 с дополнительным отжигом после штамповки. Мы пробовали их материал для кронштейнов гидролокаторов, где вибрация + постоянная влажность. За три года — ни одного отчёта о коррозии.

С чем путают этот сплав

Часто в техзаданиях пишут ?аналог 5052?, но это грубая ошибка. В 5052 магния всего 2,5%, а в AL5059 — минимум 4,5%. Разница в прочности на разрыв почти 50 МПа. Однажды пришлось переделывать партию крепёжных пластин потому, что снабженец купил ?похожий? сплав.

Ещё нюанс — термообработка. AL5059 не упрочняется старением как 6xxx серия, его главное — нагартовка. Если пытаться искусственно состарить — получается хрупкость по границам зёрен. Проверено на горьком опыте в 2022-м, когда попробовали ускорить процесс и потеряли 12 заготовок.

На сайте lianxin-metal.ru правильно акцентируют — их алюминиевые сплавы поставляются в состоянии H116, что для морских применений оптимально. Но нужно проверять сертификаты: однажды попалась партия с маркировкой H116, а по факту — обычный H32.

Проблемы при сварке

Сварщики сначала ругались — говорят, материал ?плывёт? при аргоне. Оказалось, дело в температуре предварительного подогрева. Для AL5059 нельзя превышать +80°C, иначе магний начинает выгорать с образованием пор.

Испробовали четыре режима: лучше всего сработал импульсный метод с силой тока 90-110 А и скоростью 12 см/мин. Шов после этого проходил ультразвуковой контроль без замечаний. Для сравнения — на 5083 при тех же параметрах уже появлялись микротрещины.

Важный момент — проволока должна быть точного совпадения по составу. Брали ER5183 — получили коррозию в зоне термического влияния через полгода. Сейчас используем только специализированную проволоку для 5xxx серии с повышенным содержанием марганца.

Обработка и дефекты

При фрезеровке AL5059 ведёт себя капризно — если подача слишком высокая, начинает налипать на инструмент. Оптимально брать твердосплавные фрезы с покрытием AlTiN и охлаждение эмульсией на основе синтетических полиолов. Скорость резания — не более 350 м/мин, иначе стружка приваривается к кромке.

Как-то раз получили брак при сверлении отверстий под крепёж — расслоение по краям. Металлографика показала — проблема в исходной слиточной пористости. С тех пор всегда требуем у поставщиков ультразвуковой контроль слитков. Кстати, у ООО ?Сучжоу Ляньсинь? в описании процессов есть этот пункт, что внушает доверие.

Для сложных профилей иногда используем гидроабразивную резку — но только с последующей механической зачисткой кромок. Лазер не рекомендую — для AL5059 с его высоким содержанием магния образуется непредсказуемая зона оплавления.

Что ещё стоит учитывать

Транспортировка и хранение — кажется мелочью, но именно здесь чаще всего возникают проблемы. AL5059 чувствителен к конденсату, особенно в переходные сезоны. Обёрточная бумага с ингибиторами коррозии — обязательна, иначе через месяц на поверхности появятся белёсые потёки.

В документации часто упускают температурный диапазон эксплуатации — для этого сплава верхний предел +65°C при длительной нагрузке. Если выше — начинается падение прочности из-за распада твёрдого раствора. Для арктических проектов это плюс, но для тропиков нужно дополнительно рассчитывать.

Сейчас рассматриваем AL5059 для композитных панелей с медным покрытием — технология, которую lianxin-metal.ru указывает в своих возможностях. Интересно, как поведёт себя контактная коррозия в таком сочетании. Испытания планируем на осень.

Вместо выводов

AL5059 — не универсальное решение, но там, где требуется стойкость к морской воде под нагрузкой — альтернатив мало. Дороже чем 5083 примерно на 25-30%, но если считать жизненный цикл конструкции — окупается за 3-4 года.

Главное — не экономить на контроле химического состава и термообработке. И обязательно тестовые образцы перед запуском в серию — как бы ни убеждали поставщики в стабильности параметров.

Коллеги из судостроительного КБ недавно делились опытом — использовали AL5059 для клёпаных соединений палубных надстроек. Через два года осмотра — состояние лучше, чем у нержавеющей стали AISI 316 в тех же условиях. Думаю, этот сплав заслуживает большего внимания чем сейчас.