铝材应是打造海洋牧场上层建筑主导材料

海洋牧场是一种漂浮在近海水面上的人工养殖海洋生物的平台。中国建造的海洋牧场“耕海1号”二期工程项目主体平台已于今年4月10日在山东省烟台市顺利下水，并完成了倾斜试验。“耕海1号”海洋牧场综合体平台位于山东省烟台市渔人码头以东海域，将渔业养殖、海上旅游、科技研发等功能相结合于一体，以科技创新提升渔业养殖效率，实现海洋渔业转型升级。据介绍，“耕海1号”设计好，配备自动投喂、环境监测、船舶防撞等系统及无人船，水下巡检机器人等技术设备，可实现生产全过程智能化控制。
笔者认为，在建造海洋牧场用的金属材料中，上层建筑和内部结构的75%以上都应用铝材，因为铝材的密度小，可以大大降低结构的自身质量，同时铝材对海水及海洋气氛有很强的抗腐蚀性能，可以说，海洋牧场应是全铝的。所谓全铝的，并不是说所有的结构件都是用铝或铝合金制造，而是在满足技术性能要求和确保安全与环保的前提下，凡是可用铝或铝合金制造的工件都应是铝或是铝合金的。
铝合金的腐蚀比纯铝严重，但也有少数例外，铝及铝合金在空气、酸、水中的抗蚀性按递降次序排列如下：Al、AI-Mn合金、Al-MG合金、Al-Mg-Si合金、Al-Si合金、Al-Zn-Mg合金、Al-Zn-Mg-Cu合金、Al-Cu-Mg合金、Al-Cu合金。在碱性溶液与海水中的递降排序是：Al-Mg合金、Al、Al-Mn合金、Al-Mg-Si合金、Al-Zn-Mg合金、Al-Si合金、Al-Zn-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg合金、AI-Cu合金。应注意的是，只有当对剥落腐蚀、晶间腐蚀或应力腐蚀开裂敏感性的合金经过热处理，除掉这些敏感性后，上述抗蚀性排列顺序才能成立。同时，上述排列只是一个大致的次序，在特殊情况下，可能有某些变动。包铝材料的抗蚀性比包铝层的仅稍差一些，例如用纯铝包覆的AI-Cu合金的抗蚀性与AI-Mn合金的相等甚至更好一点。
由以上的介绍可见，Al-Mg系合金即5XXX（5000）系铝合金是制造海洋装备很好的金属材料，因为它们既有高的抗海洋环境腐蚀的良好特性，又是铝合金中密度低的材料，对于降低像“耕海1号”海洋牧场综合体平台之类产品的自身质量减轻很有利。由于AI-Mg系的抗蚀性很高，铝合金平台在生命周期（30年）内终身不需要维护，而用钢材制造则每隔三五年就得维护一次，否则就会锈迹斑斑。
在美国铝业协会公司（AA）注册的105个常用AI-Mg合金中，笔者建议用5182、5454、5083、5086、5052合金好，因为它们有好的综合性能。制造这类海洋装备所需的铝合金目前我国都能批量生产，而且质量好，价格合理。     
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