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修复关于铜质螺旋桨夹渣缺陷的工艺

日期:2015-10-08

摘要:修复关于铜质螺旋桨夹渣缺陷的工艺
铜质螺旋桨夹渣缺陷氩弧焊修复工艺
船用螺旋桨也称推进器是船舶动力装置的重要铸件,是保证船舶安全航行的重要设备。螺旋桨在海水中运转而承受巨大的交变负荷,要求力学性高、耐蚀疲劳度高、耐空泡腐蚀性能优良,铸件不允许存在气孔、夹渣等铸造缺陷。舟山龙叶螺旋桨公司生产的螺旋桨采用的是铜合金,主要用于大型、高速船舶的螺旋桨制造,其主要优点是重量轻、强度高。抗疲劳、抗空泡剥蚀性能好,其缺点是对浇铸,加工要求较高,焊接时,如不采用相应的工艺措施,将回产生难熔合、气孔、热裂纹、接头性能低级焊接变形等问题。下面介绍采用氩弧焊修复螺旋桨的夹渣类缺陷。
缺陷描述
铜合金的结晶范围较狭窄,体积收缩大,而且合金中还含有与氧亲和力较强的活泼元素Al、Mn、Fe、Ni等。在浇注过程中,高温铜水进入干燥不充分的螺旋桨水泥砂铸型及浇注系统,铸型表层大量的吸附水基结晶水急剧析出变成水汽,当水汽与合金元素作用后就产生了氧化夹渣。其缺陷一半多在桨叶叶面较低的0.5R-0.8R随边部位出现;还有就是因浇注过程中,覆盖在整个铜液表面上起保护作用的氧化膜,随之铜液进入叶片之后,表面积不断扩大。但是当铜液上升到螺旋桨铸型的最高处即0.3R-0.5R导边时,由于桨叶水平断面的大幅度缩减和铜液流向改为朝向桨壳上部及冒口部后,造成二次氧化渣大量聚集且排除阻力增加,使该区域的二次氧化渣量剧增。
焊接材料的选择
焊接材料应根据螺旋桨的材料选取性能与之相近的牌号。
焊前准备
采用磨砂机打磨缺陷处,完全去除缺陷,直到出现完好的母体材料。加工出合适的焊补坡口,坡口应平滑无毛刺。然后采用丙酮、钢刷等清理焊补部位及两侧20mm范围内的油污、氧化物、水分等其他杂志。对焊条进行烘干,温度为200℃,并保温1~2小时。
由于铜的导热性很高,焊接时热量极易散失,因此焊前必须预热,另一方面,预热也可以改善焊接应力分布,减少应力腐蚀开裂的危险程度。预热温度不低于150℃,可用火焰枪或电加热带预热,保持层间温度不超过300℃,且维持到焊补结束,预热范围离焊补区各个方向不得小于100mm。
焊接参数与操作
本厂螺旋桨缺陷的焊补采用的是氩弧焊,采用交流电,焊丝直径为7mm。
焊后处理
由于铜合金对应力腐蚀很敏感,焊后必须做消除应力的热处理。对于很小的焊补可用柔火气距或电热丝加热器进行局部消除应力处理,将焊补处局部加热至退火温度,保温的分钟数大于该处截面厚度的毫米数,然后用石棉布覆盖缓冷。待焊后热处理完全冷却后,进行着色探伤,直到其检查结果未发现裂纹、气孔等缺陷,质量才符合要求,否则要再进行补焊。最后静平衡测试、校正、测螺距、测厚、打磨、抛光。
采用氩弧焊焊补船用螺旋桨,采用合理得焊接工艺参数能够较好的修复螺旋桨夹渣类缺陷,保证螺旋桨材料的力学性能,提高了螺旋桨的使用寿命,确保船舶的安全航行。

船用螺旋桨的修理工艺流程:http://cristalycolores.com/news/Industry-News/100.html


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