Алюминиевые плиты Д16А: технические характеристики и применение
Алюминиевые плиты Д16А — горячекатаный полуфабрикат из сплава системы Al–Cu–Mg (дуралюмин), легированный медью (3,8–4,9 %), магнием (1,2–1,8 %) и марганцем (0,3–0,9 %). Буква «А» в маркировке обозначает повышенную чистоту по примесям железа и кремния, что снижает анизотропию механических свойств и повышает коррозионную стойкость относительно базового Д16. Плиты поставляются по ГОСТ 17232-99 и ГОСТ 21631-76 в толщинах 20–200 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм.
Состояния поставки и механические свойства
Плиты Д16А выпускаются без термической обработки (отожжённые, М), после закалки и естественного старения (Т) и после закалки с искусственным старением. Наиболее востребовано состояние Т — максимальная прочность достигается в течение 96 ч после закалки. Плиты толщиной свыше 60 мм имеют регламентированное снижение свойств по сечению.
| Толщина, мм | Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 20–30 | Т | 440 | 290 | 7 |
| 31–60 | Т | 430 | 280 | 6 |
| 61–100 | Т | 410 | 270 | 5 |
| 20–100 | М | 250 | — | 12 |
Технологические и эксплуатационные свойства
- Плотность — 2,78 г/см; модуль упругости — 72 ГПа.
- Твёрдость по Бринеллю в состоянии Т — 105–130 HB.
- Рабочий диапазон температур — от –60 C до +150 C; выше 150 C начинается интенсивное разупрочнение.
- Обрабатываемость резанием в состоянии Т — удовлетворительная; в отожжённом состоянии склонность к наростообразованию.
- Свариваемость ограниченная — контактная сварка; плавление вызывает горячие трещины.
- Коррозионная стойкость без плакировки — пониженная; для агрессивных сред применяют плакированные плиты Д16АТ с технологическим слоем АД1.
Применение в промышленности
Плиты Д16А востребованы в авиастроении для изготовления силовых нервюр, лонжеронов, шпангоутов и обшивочных панелей, работающих при знакопеременных нагрузках. В транспортном машиностроении из них фрезеруют рамы полувагонов, элементы кузовов самосвалов и несущие конструкции автокранов. В станкостроении плиты используются для изготовления планшайб, базовых плит координатно-расточных станков и оснастки, где требуется сочетание жёсткости и низкой массы. В нефтегазовой отрасли — для фланцев, переходников и деталей устьевого оборудования, не контактирующих с агрессивными средами.
Механическая обработка и размерная стабильность
Плиты Д16А хорошо поддаются фрезерованию концевыми и торцевыми фрезами с СОЖ на основе эмульсий. При снятии больших припусков (свыше 5 мм за проход) наблюдается коробление из-за остаточных напряжений, поэтому рекомендуется черновой проход с последующей стабилизирующей термообработкой и чистовым фрезерованием. Сверление отверстий диаметром до 20 мм выполняется спиральными свёрлами из быстрорежущей стали Р6М5 с обязательным охлаждением. Для достижения высокой точности плоскостности (до 0,1 мм на 1000 мм) применяют шлифование и доводку на координатно-шлифовальных станках.
Вопросы и ответы
Чем Д16А отличается от Д16Т?
Д16А содержит меньше примесей железа и кремния, что повышает пластичность и коррозионную стойкость. Д16Т — базовый сплав с более широким допуском по примесям, применяется там, где требования к вязкости ниже.
Какой максимальный размер плиты Д16А доступен?
Стандартно поставляются плиты толщиной до 200 мм, шириной до 2000 мм и длиной до 6000 мм. Возможно изготовление крупногабаритных плит по индивидуальному заказу.
Можно ли сваривать плиты Д16А?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к горячим трещинам. Допускается контактная точечная сварка и соединения на заклёпках или болтах.
Как хранить плиты Д16А?
В сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 70 %, исключая контакт с чёрными металлами и агрессивными средами. Плиты укладывают на деревянные прокладки.
