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铜质螺 旋桨夹渣缺陷氩弧焊修复工艺

铜质螺 旋桨夹渣缺陷氩弧焊修复工艺

发布日期:2019-07-05 作者: 点击:

  铜质螺 旋桨夹渣缺陷氩弧焊修复工艺

  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。


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