Алюминиевые плиты АВ — технические характеристики и применение
Алюминиевые плиты АВ — это листовой полуфабрикат из алюминия марки АВ (авиаль), соответствующий требованиям ГОСТ 21631-76. Материал относится к группе термически упрочняемых алюминиевых сплавов системы Al–Mg–Si, легированных медью. Плиты АВ сочетают среднюю прочность с высокой пластичностью и хорошей коррозионной стойкостью, что определяет их востребованность в машиностроении, строительстве и приборостроении.
Химический состав и механические свойства
Сплав АВ — алюминий с добавками магния (0,45–0,9 %), кремния (0,5–1,2 %) и меди (0,15–0,4 %). Такое легирование обеспечивает упрочнение при искусственном старении после закалки. В состоянии Т1 (закалка и естественное старение) плиты АВ демонстрируют предел прочности на растяжение — 245–275 МПа, предел текучести — 195–225 МПа, относительное удлинение — не менее 10 %. Твёрдость по Бринеллю — 75–85 HB.
Плиты АВ поставляются в термически упрочнённом состоянии (Т) или без термообработки (М). Толщина плит варьируется от 8 до 120 мм, ширина — до 2000 мм, длина — до 6000 мм. Допуски на геометрию регламентируются ГОСТ 21631-76 и классом точности (А или Б).
| Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость HB |
|---|---|---|---|---|
| Т (закалка + естественное старение) | 245–275 | 195–225 | 10–12 | 75–85 |
| Т1 (закалка + искусственное старение) | 275–305 | 225–255 | 8–10 | 85–95 |
| М (без термообработки) | 145 | 70 | 20 | 45 |
Технологические особенности обработки
Плиты АВ хорошо поддаются механической обработке резанием — фрезерованию, точению и сверлению. Стружка ломкая, что снижает налипание на режущий инструмент. Материал допускает холодную гибку с радиусом не менее 2–3 толщин, однако при толщине свыше 30 мм рекомендуется предварительный подогрев до 150–200 C для предотвращения трещинообразования.
Сварка плит АВ выполняется аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом (TIG) с присадочной проволокой СвАК5 или АК5. Прочность сварного шва достигает 0,7–0,8 от прочности основного металла. Для ответственных конструкций применяется заклёпочное соединение — сплав АВ хорошо сочетается с заклёпками из В65 и Д18П.
Коррозионная стойкость и защита
АВ обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и пресной воде. Однако при контакте с морской водой или агрессивными средами требуется защита: анодирование (толщина оксидного слоя 15–25 мкм), нанесение лакокрасочных покрытий или плакирование. Склонность к межкристаллитной коррозии проявляется при нарушении режимов термической обработки, поэтому для эксплуатации при повышенной влажности рекомендуется состояние Т с контролем электропроводности.
Применение плит АВ в промышленности
- Авиастроение — элементы силового набора фюзеляжа, лонжероны, шпангоуты, обшивочные плиты.
- Судостроение — палубные настилы, переборки, трапы для речных и озёрных судов.
- Машиностроение — корпусные детали, кронштейны, фланцы, плиты оснований для станочного оборудования.
- Строительство — несущие элементы витражей, ограждающие конструкции, опалубочные щиты.
- Приборостроение — основания приборов, шасси радиоэлектронной аппаратуры, теплоотводящие плиты.
- Транспортное машиностроение — рамы и платформы грузового транспорта, элементы кузовов.
Преимущества плит АВ перед другими алюминиевыми сплавами
По сравнению с плитами из АМг5 или АМц, АВ обеспечивает более высокую прочность после термообработки при незначительной потере пластичности. Относительно сплава Д16, АВ менее склонен к коррозии под напряжением и лучше сваривается. Удельная прочность плит АВ (отношение предела прочности к плотности) составляет около 100 кНм/кг, что позволяет использовать их в конструкциях с ограничением по массе.
Плиты АВ поставляются с обрезкой кромок под прямым углом, допуск на плоскостность — не более 5 мм на 1 м длины. Поверхность не требует дополнительной обработки перед нанесением защитных покрытий. Для заказа указываются толщина, ширина, длина и состояние поставки (М, Т или Т1).
Вопросы и ответы
Чем отличаются плиты АВ в состоянии Т и Т1?
Состояние Т — закалка с естественным старением, обеспечивает предел прочности 245–275 МПа. Состояние Т1 — закалка с искусственным старением при 160–170 C в течение 8–12 часов, повышает прочность до 275–305 МПа, но снижает относительное удлинение до 8–10 %.
Можно ли сваривать плиты АВ без потери прочности?
Аргонодуговая сварка TIG снижает прочность в зоне шва до 70–80 % от основного металла. Для восстановления свойств после сварки рекомендуется повторная закалка и старение, если конструкция позволяет термическую обработку.
Какая максимальная толщина плит АВ доступна для заказа?
По ГОСТ 21631-76 плиты АВ выпускаются толщиной до 120 мм. Для толщин свыше 60 мм требуется индивидуальное согласование с производителем по допустимым отклонениям и плоскостности.
Как защитить плиты АВ от коррозии в морской среде?
Рекомендуется анодирование с последующей заделкой пор в кипящей воде или нанесение эпоксидных грунтовок. Для длительной эксплуатации в морской воде лучше применять плакированные плиты или сплавы серии 5xxx.
