桨叶的焊补
螺旋桨桨叶边缘的腐蚀和锯齿的修复
螺旋桨桨叶边缘的腐蚀和锯齿的修复桨叶边缘锯齿与剥蚀的修理原则⑴桨叶边缘锯齿或小缺口，凡大于该处叶厚1/2时(最深不超过10mm)应进行修补。
对微小锯齿缺口允许磨削光顺后继续使用。
⑵对于桨叶0.5R以外的部分，其边缘剥蚀深度不超过叶厚度的1/2，每侧宽度不超过叶宽1/4时可以进行焊补。
若桨叶剥蚀严重，多次经修补，材料性能已发生变化，应考虑换新。
⑶对不严重的气蚀孔眼及凹陷，在不便焊补的情况下允许用塑料填补，使桨而达到凭证光顺的目的。
叶片腐蚀和磨损的修理方法总结如下：⑴腐蚀斑点不太深，其扩散在每平方厘米而积内少于三点，应在斑点处用砂轮磨平，直到露出光亮金属为止。
⑵腐蚀斑点深度超过1-1.5mm，并在每平方厘米而积内斑点多于三点，应批铲补焊，然后批磨。
⑶叶片根部空泡腐蚀深度不超过该处叶片厚度一半，应批铲后补焊，然后磨光。
⑷叶面腐蚀很深。
深度超过该处叶片厚度之半，并扩散面积较大或较密集及密集区面积超过叶片面积的20%，腐蚀凹陷的直径为该处叶片宽度的20%，对于小型螺旋桨则应换新，对大中型螺旋桨可将损坏部分割去，焊以新板。
⑸叶片局部磨损，使该处的叶片厚度已减薄到原来厚度的2/3以内，则应将这部分割去，焊以新板。
⑹叶片在1/2以上面积内磨损严重，应换新。
叶片局部挖补换新当叶片叶梢部分折断，或叶梢部分空泡腐蚀严重，采用焊补方法修补就比较复杂。
有些叶片叶梢部分腐蚀得极其单薄并卷曲严重，也无法焊补修复。
对这种情况的螺旋桨可以采用局部挖补换新的办法。
叶片挖补程序（铜质）⑴先确定挖补范围，并在叶片上划出割换线并打上洋冲眼；⑵然后测量出螺旋桨实际直径；⑶切除挖补部分，可以在割换线外钻几个孔，然后切除，最好在刨床上刨去；⑷在钻床上将损端角部分钻孔整形。
然后用凿子或风铲将断口铲平；⑸按其他完整的叶子做样子，制成木模与断裂处镶配合适，并保证其直径尺寸及螺面形状。
最好是按图纸尺寸制出木模镶配；⑹镶补叶片铸出后与原叶片整形配合，同时加工电焊坡口；⑺用压板、螺栓把镶补叶片与原叶片配合固定；⑻预热并进行焊接；⑼焊接后退火处理，以消除应力；⑽最后将焊缝凸出的焊疤整平磨光。
铜合金螺旋桨焊补工艺及断裂原因分析
（?）本船定位方式采用定位桩台车系统和三锚 定位系统互换，兼顾吹填工程中的时间利用率和航 道疏浚的精度要求，提高了本船对工程的适应性。
安装在绞刀架上的水下泥泵参数为：清水流量 $ ’’’3# * ,、扬程 "’3、转速 #2&4 * 356，水下泥泵采用 电 轴 系 统 驱 动，安 装 在 绞 刀 架 上 的 船 用 电 动 机 （22’78 9 22’:）通过传动轴系驱动水下泥泵。该 电轴系统与船上常规供电系统完全独立，可以通过 电轴发电机柴油机的调速，使电轴发电机变频，带动 水下泵电动机的调速，以适应水下泥泵的不同工况。
关键词! 焊补工艺! 船用螺旋桨! 铜合金! 断裂修复
!" 引言
螺旋桨作为船舶航行的重要设备，由于其长期 浸泡于海水中高速运转，工况较为恶劣。在船舶营 运过程中，经常由于应力腐蚀、碰撞、搁浅等原因造 成桨叶弯曲、折断等局部损坏。在大多数情况下，如 果能严格执行正确的修理工艺，这种局部损坏是可 以通过焊补的方式来加以修复的。但在船舶营运检 验过程中，也曾多次遇到过经焊补修复后的螺旋桨 在使用了较短的时间后再次发生非海损性桨叶裂纹 和断桨事件，重新进坞修理既增加了修理费用，又耽 误船期，给船东造成了较大经济损失，同时亦给船舶 航行安全带来了较大隐患。本文着重就焊补引起的 铜合金螺旋桨叶断裂问题的原因及其修复工艺作一 些分析和探讨。
或泥泵功率相当的绞吸式挖泥船，吃水一般在 # > ?3，挖深为 "’ > ""3。而本船吃水 "< $3，最大挖深 "% 3，充分显示 了 本 船 在 深 水 和 浅 水 区 域 挖 泥 的 适 应性。
螺旋桨补焊工艺流程
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螺旋桨补焊工艺流程
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生产设计 PRODUCTION DESIGN
螺旋桨补焊工艺流程
1、螺旋桨材质：镍铝青铜 2、修理方法：校正、补焊
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2.1 校正：采用方式为热矫正，加热均匀，用气焊加热至 700~900 摄氏度左右，方可进行校 正。 2.2 补焊 2.2.1 补焊前准备：清洁、打磨 2.2.2 焊丝：采用与母材匹配的 SGCuAl8Ni6，氩弧焊丝 2.2.3 焊接方法：钨极氩弧焊（TiG） 2.2.4 焊接电流：Φ 3.2 钨极，160~180A，氩气流量 20~25ml 2.2.5 补焊前预热 100~150 摄氏度，层间温度不超过 350 摄氏度 2.2.6 补焊后将焊缝及热影响区用石棉布覆盖、保温缓慢恢复至常温后打磨 2.2.7 着色探伤检验 3、称重处理 将每个桨叶逐件称重，根据螺旋桨说明书要求，如需要对桨叶进行局部补焊或打磨，使每个 桨叶相对不平衡量在范围内。 不平衡重量 P=KG/R P—许可的最大不平衡重量，Kg； K—系数，按螺旋桨每分钟转数 n 及螺旋桨级别系数 j 而定； G—螺旋桨实重，T； 当 n≤200r/min 时，K=j； 当 n≥200r/min 时，K=（200/n）2j。 该船主机转速 n=200r/min，螺旋桨半径 R=1.6m，螺旋桨实重 G=4.541t，j=0.75. 计算得 P=2.129Kg
水轮机浆叶断裂的在线焊接修复工艺
147中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.01 （下）陇南市某水电站位于白水江干流上，机组为立轴悬吊轴流转浆式，设计发电流量136m 3/s，电站设计水头28.0m，总装机容量32MW（2×16MW），年发电量1.48亿kW·h，年利用小时数4625h。
机组额定转速为300r/min，水轮机转桨叶数5个，桨叶材质为ZG0Cr13Ni5Mo，浆叶径向长度600mm。
该电站首台1号机于2014年10月9日投产发电，2017年4月进行过一次B 级检修，当时检查水轮机各部件完好无损。
2018年6月7日停机处理主轴密封漏水缺陷后再开机，当导叶开度增大至8.5%、桨叶开度10%，机组开始缓慢转动，但转速不均匀且有卡顿现象，同时机组伴随有剧烈抖动及异音，立即紧急停机开启蜗壳人孔门进入转轮室检查，发现1#桨叶根部发生纵向贯穿性开裂，因开裂导致弯折变形，桨叶与转轮室之间有摩擦现象，其它4个浆叶完好。
1 浆叶裂纹介绍与原因分析该水轮机1#浆叶发生贯穿性裂纹，裂纹由浆叶进水侧与浆叶法兰圆弧过度处向叶顶方向扩展，浆叶根部裂口宽度130mm，纵向开裂长度为670mm，开裂末端存在110mm 和50mm 的转折裂纹，未开裂部分仅剩约200mm，如图1所示。
浆叶进水侧与浆叶法兰圆弧过度处最厚约170mm，而裂纹终止端处厚度约仅25mm。
由图2可以看出，在浆叶法兰圆弧过度处先出现了裂纹，而且存在典型的疲劳裂纹扩展区与脆性断裂区。
该机组负荷调整频繁，且经常在小于9MW 的低负荷状态下运行，机组振动较大；同时由于电站水质较差，进水口拦污栅栅条间距较大（150mm），生活垃圾如编织袋、塑料、秸杆、水轮机浆叶断裂的在线焊接修复工艺王兴民（大唐甘肃发电有限公司碧口水力发电厂，甘肃 文县 746412）摘要：考虑机组急需投入发电，对某水电站水轮机浆叶断裂进行失效分析，制定合理的浆叶在线焊接修复工艺，在空间受限、裂纹长与变形量大、湿度大的条件下，成功实现了轴流转浆式水轮机浆叶裂纹的在线焊接修复，修复效果与运行效果良好。
ZG0Cr13Ni4Mo桨叶裂纹的焊接修复
GH566C5D6 ；热影响区及母材硬度： GH<I6C/=6 。据文献 7=8 可
知焊缝的硬度均在许可的范围内，而母材的硬度不均匀，特 别是靠近密封面法兰处硬度较高，接近 GH/=6 ，经分析，密封 面法兰已经过表面处理，故以上硬度也在许可范围。 （5 ）变形量测试 经对桨叶的长度、宽度及法兰的圆度测
7&8 曾
乐9 现代焊接技术手册7589 上海：上海科学技术出版社，&--09
7$8 周振丰，张文钺9 焊接冶金及金属焊接性7589 北京：机械工业出版社，&-))9
作者简介：杜 平 （&-(! —） ，男，大学本科，工程师，现主要从事
现场焊接材料、焊接工艺和焊接设备的研究 9
!"#$%&’ (")*&+#+’,
，钢液的线收缩 量 越 大 ， 热 裂 纹 倾 向 越 大 ， 而 不 锈 钢 平 均 线
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膨胀系数均在 &9(:&% ; < 以上，大大高于普通碳素钢 ， 故 马 氏
收稿日期： $%%#’%&’$" ；修回日期： $%%#’%(’%)
7"8介绍，为提高熔池冷却速度，必要时需采用风冷或水冷。
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摘要： ,+%12&!34"56 桨叶组织为板条状马氏体，通过分析其焊接性，制定了合理的焊接工艺。经修复，浆叶的裂纹得到了控制。 关键词： ,+%12&!34"56 ；桨叶；裂纹；焊接 中图分类号： B+"#(9$ 文献标识码： C
福建高砂水电厂 "*水轮机为重庆水轮机厂生产的灯泡贯流 转 桨 式 水 轮 机 ， 转 轮 型 号 +,--%’./’"$% ， 装 置 形 式 为 卧 轴 灯泡式。 "*机组于 &--0 年投产， $%%" 年 &% 月中旬大修时发现转 轮桨叶法兰枢轴部 位 （根 部 ） 有 裂 纹 ， 经 拆 卸 转 轮 桨 叶 检 查 ， 桨叶的裂纹极为严重，为保证机组的安全可靠运行，需对桨 叶的裂纹进行修复。
船用螺旋桨该如何修理
船用螺旋桨该如何修理螺旋桨的修理螺旋桨是船舶的重要设备，由于螺旋桨位于水下，所以对其维护检修依赖于定期的进坞检修。
大部分船舶的螺旋桨主要是金属材料铸成的，在使用过程中，因各种原因会产生许多缺陷螺旋桨的缺陷主要发生在桨叶上，常见的缺陷有腐蚀、裂纹和断裂、变形等，并且有些缺陷还会引起船舶在航行中出现异常现象。
船舶在坞修(或排修)时，应对螺旋桨作仔细的外表检查，检查桨叶有无裂缝、锯齿、缺发现缺陷应及时修复。
损坏处不能原地修复时，应拆下螺旋桨进行修理，并检查其锥孔接触面情况。
为了使修理后的螺旋桨能满足要求，凡经弯曲校正、断边接补，大面积焊补等修理，均应测量叶面螺距、桨叶厚度及桨径尺寸。
螺旋桨凡经断边接补和大面积堆焊等修理，均应做静平衡试验。
龙叶螺旋桨修理方法大致可分为:表面磨光、裂纹焊补、缺口及断块接补、严重蚀损区域堆焊、弯曲、变形的校正、桨叶边缘割补。
其中对螺旋桨的焊补修理是最关键的项目。
龙叶螺旋桨修理后应提交的文件为:“检验报告，材料试验报告，焊接材料牌号、成分与机械性能修补区域示意图，以及其他有待说明的问题。
”叶片裂纹的修理由于螺旋桨的重要性、特殊性，并不是桨叶上的所有裂纹都可补焊，而是有着严格的规定。
⑴叶片裂纹的修理原则对于螺旋桨如下裂纹可以进行修补①大于0.7R的桨叶部分上的裂缝;②在0.4R一0.7R之间的桨叶部分，长度不超过该处叶宽1/4的裂缝;③直径D≤2 m的螺旋桨桨叶根部短小裂纹，其长度不得超过该出叶宽的1/8；④直径D≤1.2 m的螺旋桨桨毂上的短小裂纹，其长度不得超过桨毂的厚度。
⑵螺旋桨有严重裂纹以致引起断叶时应进行换新。
对于螺旋桨使用时间较长，或多次经过焊补修理，材料性能已发生变化(易产生脆化与裂纹)，再经修补很难保证质量时，则应考虑更换螺旋桨。
⑶螺旋桨裂纹一般应采用焊接修补，焊前应将裂缝铲凿至终止点。
在特定条件下，允许采用钻止裂孔的办法作为临时修补措施。
当叶片上如产生较深的和贯穿的裂纹，应在修理前应先在裂纹两端钻止裂孔，直径应为裂纹处叶片最大厚度的0.2倍，即d=0.2 t，然后按裂纹所在位置的叶片厚度开焊接坡口，因为厚度在20-30 mm所以开X形坡口，然后用电焊焊补。
船用螺旋桨修理通用工艺
船用螺旋桨修理本工艺可供直径800mm以上的铜质合金螺旋桨勘验、修理、安装及检验使用，其他材质螺旋桨可参照使用。
1、船用螺旋桨修理勘验工艺1.1桨修理勘验可以就地检测，也可在桨拆卸后进行。
通过目示、敲击声音、探伤及测量等方法对不同缺陷进行勘验。
1.1.1、螺旋桨表面目视检查：a)桨叶表面光洁情况，参照新制螺旋桨表面粗糙度(见表1)，适当降低要求；b)桨叶表面磨蚀情况，尤其是吸力面是否有气蚀现象；c)桨叶边缘有无缺口、碰伤、断边；d)桨叶及桨毂表面有无明显裂纹；e)桨叶及桨毂表面因磨蚀而显露出来的铸造缺陷；f)桨叶弯曲、卷边及整个叶面平整情况。
1.1.2、桨叶面在未经清理条件下，可以用小锤轻击叶面，根据声音可判定桨叶有无裂纹存在。
1.1.3、桨叶及桨毂在清理光洁后，可以采用着色渗透法对有怀疑处的裂纹检测，判明裂纹的数量、形状及长度。
对允许焊补区域的裂纹，都应进行挖铲或钻孔，探明裂纹深度。
1.1.4、根据在螺旋桨不同部位产生的缺陷导致不同的危害，程度，通常将螺旋桨表面分为三个区各区域允许存在的缺陷提出不同的要求。
图I桨叶焊补区域图1.2、桨毂检查1.2.1、凡是螺旋桨锥孔与尾轴锥体配合出现松动或液压螺旋桨拆卸时出现漏油，无法建立拆卸所需要的油压时及拆卸后尾轴锥体存在超过30%以上的锈蚀时，应检查桨毂锥孔与桨轴锥体配合部件的情况。
一般装配要求接触面积在70%以上，且应均匀，每25mm X25mm面积上有3—4个接触点；液压套合的要求更高一些。
凡接触状况很差，且有严重锈蚀，应考虑与桨轴重新研配。
1.2.2、桨毂锥孔表面不允许出现凸出的硬疤、咬痕。
重新装配时，表面应清理一净。
1.2.3、桨毂表面及前后端面有无裂纹产生。
个别短小裂纹，经挖铲、钻止裂孔方法，允许存在；凡发现较大裂纹需要焊补时，必须采取经认可的工艺。
1.2.4、调距桨桨毂上，当桨叶固定在转盘时，其叶根部与桨毂间的密封性应进行拆前检查。
1.3、螺旋桨经修理后的检测1.3.2、螺旋桨凡经断边接补和面积堆焊等修理，均应做静平衡试验。
螺旋桨修理工艺
螺旋桨修理工艺
船名：育锋轮
材料：锰铝青铜(Cu4)
状况描述：空泡腐蚀，另有多处锯齿状小缺损
修理工艺：
（1）桨叶边缘清洁干净，着色探伤检验查看缺损状况；
（2）将空泡腐蚀打磨去除，锯齿状缺损区域边缘打磨至母体金属，然后着色探伤检验确保无小缺陷；
（3）桨叶采用堆焊修复，桨叶预热后堆焊；
（4）边缘缺损处采用MIG焊接工艺堆焊；
MIG焊接工艺参数如下：
焊丝牌号：AMPCO-TRODE 40，Φ1.2（ABS认可）
（5）堆焊结束后使用保温毯缓慢冷却到室温；
（6）堆焊处表面打磨平整，边缘按原桨叶形状打磨倒角；
（7）修补处着色探伤检验确保无裂纹等缺陷；
（8）螺旋桨修理处抛光。
修理单位资质：经中国船级社认可的修理单位，操作人员具有中国船级社签
发的相应操作证书及资质。
螺旋桨修复工艺
大连迪施船机有限公司螺旋桨修复工艺工程名称螺旋桨补焊船名永续海船东工程编号DMDLDZ130415工艺过程一、焊前准备工作：按图纸确定桨的材质，焊材应选择接近母材的化学成分。
二、与船东确定修复工程内容：焊前必须对桨叶裂纹和气泡腐蚀部位进行抛光，采用着色探伤检查，确定裂纹的数量、长度及走向。
三、焊前处理：焊补前，应彻底将裂纹挖清（磨清），将裂纹全部除掉，边缘缺口及剥蚀穴孔内的氧化、污物应全部清除掉露出金属光泽。
四、焊接设备：选用进口奥地利菲尼斯焊机。
五、焊接材料：德国进口焊丝，牌号为：UTPA3444。
六、焊前预热：采用丙烷软性火焰喷加热，预热温度为50~200℃，预热范围离补焊区各个方向300mm处加热。
七、施焊及焊接参数：桨叶边缘裂纹补焊时，从中心区向边缘侧施焊。
A.焊接电流：180-260AB.焊接电压：25-30VC.焊接速度：12-200M/minD.输出热量：MAX 8Kj/cmE.保护气：99.99％F.保护气留量：15-25g/min八、焊接过程中:焊接过程中控制层间温度为200-250℃左右，防止减少锌的蒸发和氧化，焊接时用小锤不断对焊肉进行密集而均匀的敲击，使其延伸，减少焊口收缩量，确保焊肉与母材之间不会重新产生裂纹，当焊缝坡口较深时，应用多层焊，每焊一层，都要清洁，免得夹渣。
九、焊后处理:，对施焊部位保温缓冷，随着室温自行下降，。
对焊接表面进行打磨处理，进行着色探伤检查是得有裂纹、气孔、夹渣、疏松等现象十、桨叶校正：采用丙烷软性火焰喷枪加热、矫正温度为700-850℃.用专用矫正工具对桨叶进行热矫正。
十一、校正后退火处理：预热温度为350~550℃，用石棉布覆盖保温缓冷至室温。
十二、静平衡试验：按螺旋桨技术规范进行静平衡试验，达到技术规范要求交验十三、完工检验:（1）对焊接部位采用着色探伤检验方法，确认无裂纹等缺陷（2）向船东现场交验验收十四、完工报告：向船东提供探伤报告、静平衡试验检测、预热、加热焊接过程温度记录表及完工资料。
高速桨的损坏与修复
量 ，在 焊 接材 料 选择 上 ，应首 选 中 国
船 级 社 推 荐 的 材 料 和 ＧＢ１ ９ ６— ９ ２ １ １
国标 规 定 的材 料 ， 种 材料 抗 拉强 度 此
达 ７ ３ ｍ ｍ 上 ， 度 ＨＢ１ ０ ２ Ｎ／ 以 硬 ７ 。但
裂 的 重要 原 因 。
为 了 防止高 速 桨 叶根部 产 生裂 纹
或 断 裂 ，应 采取 以下措 施 ，首 先螺旋 桨 材 料 应 采 用 中 国 船 级 社 推 荐 的 Ｃｕ 、Ｃ ４材料 ，尽量 不 采用 已逐 步 ３ ｕ 被 淘 汰的 ６ — — — ７ ５ ２ ２铝 黄铜 材 料 （ 国 标 Ｇ ２ １ — １ 用金 属螺 旋 桨 技术 Ｂ１ ９ ６ ９ 船 条件 中已明 确 １ 、 级 螺旋 桨 不 采用 级 Ｓ ６ —— — ７ ５ ２ ２铝 黄 铜 ） 。现在 ，几 乎所 有 高速船 舶 公司 都在 对 高速 桨进 行焊 补 修 复 的重 复使 用 。从 目前 焊补 、修 复
行 时 油 耗 巨 增 。 目前 ，普 遍 采 用 的 方
是 这 种 材料 的 缺点 是 硬 度过 高 ， 焊 补 后 打 磨 抛 光 很 困 难 。有 的 企 业 使 用 武
汉 大学 水 电工程 学 院焊 接研 究所 研 制 的水 轮机 叶 轮和泥 桨泵 叶轮耐 泥 沙磨
损 的 材料 作 为焊 补 材 料 ， 也取 得 较 好
客 轮 的主 要船 型有 ：俄罗 斯流 星 型水 翼 船 、巴列 西耶 水翼 船 、侧壁 式气 垫 船及 高 速水 面 滑行艇 。由于高 速船 桨 转速 一 般在 ６ ０ ８ ０ ／ 左 右 ， ０ ～１ ０ 转 分 而 内河 （ 其在 洪 水期 ） 尤 泥沙 含量 大 ， 导 致 高速 桨 的磨 损 严 重 ，使 用 周 期 短 。 以俄 罗 斯水 翼船 桨 为例 ，洪水 期使 用 时 间只 有 ２ ～４ ０ ０天 ，最 少 的 １ ５天 就
螺旋桨的检修
螺旋桨的检修摘要:本文论述了螺旋桨的检修。
关键词:螺旋桨修理检查船舶螺旋桨是推动船舶前进的机械,它的自重,静平衡性,螺距和材料等都会直接影响船舶的航行性能.螺旋桨在水中运转时又易遭到腐蚀和冲击等破坏.冲击破坏常发生在桨叶处,接近导叶和叶尖处容易变形.因此,除检查螺旋桨桨叶工作面是否出现腐蚀凹坑或其他损伤(如桨叶边缘缺口,折断和裂纹)及其损伤程度外,还要进行叶片螺距检查和静平衡测定。
1 桨叶的修理(1)桨叶上的凹坑和断叶部分可用焊补方法进行修理.焊补后的几何参数应与图纸相同.铜质螺旋桨所采用的焊条材料应尽量与原材料相同,决不容许青铜与黄铜混合使用.焊补后,焊缝表面应用砂轮磨光及用布轮抛光.(2)桨叶的裂缝和断裂可用焊接和金属扣合等方法修理.但桨叶断裂处应在0.6R以外的地方才可以采用这种方法修理(在修理前应先钻止裂孔).用金属扣合法修理裂纹时,必须按照扣合工艺要求进行.在未扎合前,金属键与键槽的间隙应不大于0.10毫米;槽中应无间隙.金属键应填满叶片的整个厚度,并磨平使其与叶片表面齐平.(3)叶片弯曲可用热矫和冷矫方法校正.2 螺旋桨修理后的检查裂纹修补后,应检查是否有新的裂纹产生.经过冷矫正或热矫正或大面积焊补后,应检查桨叶的螺距并进行静平衡,并应符合要求.2.1螺旋桨桨叶螺距的测量螺旋桨有了螺距误差会使船舶产生震动,震动则会引起尾轴承和支撑轴承过度磨损.有了螺距误差也会造成发动机在超负荷下运转.所以,新造和修理后均要对螺旋桨桨叶螺距进行测量.测量时,螺旋桨桨叶叶面朝上,使锥孔小端向上(放在平台或平整的地面上)并垫平.将螺旋桨的螺距测量器锥体工具正确地安装在螺旋桨的锥孔上.调整杆子与桨毂平面垂直,横尺的横尺圆套套在杆子上,并能绕杆子转动.指针焊在横尺圆套上,当横尺转动时,指针就在分度器上指出横尺转动的角度.滑块可以沿横尺滑动,圆杆尺插在滑块内,并能上下滑动.然后把螺旋桨叶面划分为3~6段(每段距离相等),力求R半径为整数,打上洋铳记号并画上白粉(若有图纸,螺距应按原图纸要求).测量前编好桨叶号码,并将号码打在桨叶叶根处.测量时,在每条弧线上靠近桨叶边缘的平直处选A,B两点,打上记号并使A,B两点与螺旋桨中心O点所形成的夹角α度数为360°的因数(即360°能被夹角α除尽,例如15°,20°,30°,40°等).α角的大小可以转动横尺在分度器上读出.将圆杆尺的端尺放在A点上测得读数为a,并转动横尺使圆杆尺放到B点上,测得读数为b.然后按下式算出AB弧线上的螺距:W=360/α(b-a)式中:α---为分度器读出的读数。
大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件焊补工艺
大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件焊补工艺简介大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件常常需要进行焊补修复工艺，以解决因使用寿命过长或损坏而引起的问题。
本文档将介绍一种适用于大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件的焊补工艺。
工艺步骤以下是大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件焊补的步骤：1.检查铸件表面：首先，需要仔细检查螺旋桨铸件的损伤情况。
确定需要焊补的区域，并清洁该区域以去除污垢和氧化物。
2.预热：在进行焊补前，需要对焊接区域进行适当的预热。
预热温度应根据材料类型和厚度来确定。
3.焊接：使用适当的焊接方法和焊接材料对螺旋桨铸件进行焊补。
确保焊接过程中温度控制和焊接速度的合理控制，以确保焊接质量。
4.去除焊渣和砂眼：焊接完成后，需要去除焊渣和砂眼。
清理焊缝表面以获得平整的焊接表面。
5.后续处理：对焊补区域进行必要的热处理和机械加工，以达到所需的性能和尺寸要求。
注意事项在进行大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件焊补工艺时，需要注意以下事项：确保焊接人员具有足够的经验和技能，能够正确操作焊接设备和工艺。
严格控制焊接温度和速度，以避免产生焊接缺陷。
确保焊接材料的选择和使用符合相关标准和规范。
在焊补完成后，进行必要的检测和评估，以确保焊接质量和性能符合要求。
结论通过正确使用适当的焊补工艺，可以有效修复大型船舶螺旋桨ZGOCr13Ni4Mo铸件的损伤，延长其使用寿命并保证良好性能。
在进行工艺操作时，请严格按照上述步骤和注意事项进行操作，以获得满意的焊接结果。
试论直升机复合材料桨叶修理
射线的吸收能力不同，使射线落在胶片上 气孔，孔要通到损伤层，然后，在待修补区 量问题进行分类，根据不同的类型，总结工
的强度不一样，胶片感光程度也不一样。 域，预先加热到约 65℃。适当延长加温时 作经验。从现阶段比较流行的几种修复技
这样就能准确、可靠、非破坏性地显示缺陷 间以排除湿气，再次，采用空气压力枪注射 术当中，选择最合适的一种。比如，裂缝修
风险隐患，及时采取有效的维修处理技术 优势及操作难点。因此，需要技术人员掌 芯，将损伤区割成规则形状，然后将 618 环
进行修理，以提高直升机的使用寿命及使 握相关技术的操作方法，并积极展开创新 氧树脂胶液与短切 T300 碳纤维的混合物
用质量。由于不同的零部件在维修时的侧 研究工作。
作为填充物灌注到修整过的损伤区。相关
面的故障问题，无法检查到一些细小的裂 伤、桨叶大梁损伤等。第三，不可Байду номын сангаас复的损 对技术人员的专业工作能力提出了更高
纹或者在桨叶内部的损伤问题。而且，容 伤。这类损伤对桨叶的结构完整性和使用 的要求，需要企业引起高度重视，并积极展
易受到员工个人主观判断能力的影响，而 功能有较大影响，修理后无法满足强度、刚 开对人才的培训工作。重点应当放在提高
最终判断出复合材料桨叶是否存在质量 的结构完整性和使用功能有轻微的影响， 较为繁琐，操作难度也比较高。因此，还需
问题。这种方法有一定的局限性，其主要 并且会降低寿命，必须立即进行修理，否则 要技术人员不断总结工作经验，研究优化
用于检查桨叶是否出现了变形、磨损等表 将会造成严重的安全隐患。如桨叶蒙皮损 工作流程，提高工作质量的可行方案。这就
γ 射线能不同程度地透过金属材料，对照 一定范围内有小空隙、小面积分层、脱胶、 线法相结合的方式为主，这可以全面的检
铜合金船用螺旋桨焊补工艺
铜合⾦船⽤螺旋桨焊补⼯艺下⾯以“明州海”船为例对铜合⾦螺旋桨的具体焊补⼯艺进⾏说明。
该船2001年坞修时发现No.1桨叶在0.8R处断裂丢失，其他桨叶在叶梢处局部变形。
该桨主要参数：材料为镍铝青铜（CCS Cu3）；直径为6200mm；螺距为5400mm；桨叶数为4；旋向为右旋。
损坏⽰意图如图1所⽰。
图1 桨叶损坏⽰意图根据CCS《材料与焊接规范》的规定，在螺旋桨C区损伤可进⾏焊接修补。
因此，该桨No.1桨叶在0.8R处的缺损拟采⽤铸造镶块焊接的⽅法修复。
具体修理⼯艺如下：1、焊前准备（1）选⽤与母材化学成分相同的材料铸造镶块，同时铸造试块，对试块进⾏理化性能试验，以保证其理化性能的⼀致性和材料的亲和性。
（2）彻底清除焊接区域两侧150mm范围内的⽔分、油污及⾦属氧化膜，并⽤⼿砂轮打磨⾄露出⾦属光泽。
（3）⽤⼿砂轮加⼯X形坡⼝，先开压⼒⾯⼀侧。
坡⼝形式如图2所⽰。
图2 坡⼝形势图（4）将镶块与桨叶断⾯⽤点焊精确定位，压⼒⾯向上。
（5）为避免⼤风及恶劣天⽓影响，本次焊补修理在车间内进⾏。
2、焊前预热采⽤局部预热的⽅法，⽤电阻加热器在焊缝两侧300mm范围内缓慢均匀加热⾄预热温度（100~150℃）并且⼀直保持到焊补结束。
在其他不施焊部位覆盖⽯棉布以减少热量散失。
不同牌号的桨叶在焊补时，预热温度是不同的，⼀般可控制在150~300℃之间。
正确的预热⽅式可以⼤⼤改善焊接应⼒的分布，减少应⼒腐蚀开裂的危险程度。
因此焊前预热，建议采⽤⽡斯喷灯或电阻加热器等软性⽕焰进⾏加热，尽可能不要采⽤氧化丙烷、氧—⼄炔等能量集中的热源，以避免局部过热。
对焊前温度的检测，建议采⽤热电偶等仪器来测量。
3、施焊（1）在焊接⽅式的选择上，⼀般可采⽤电弧焊、⽓体保护焊以及氩弧焊。
本次焊接选⽤⼿⼯钨极氩弧焊（TIG）。
（2）选⽤和母材材质相近的焊丝，牌号为ZQAL9-4-4-2。
（3）焊接电流选为200~240A，焊接结束前应减⼩电流，防⽌弧坑开裂。
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桨叶的焊补
KAMEWA调距桨桨叶的成功焊补(图)
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摘要: 文中分析了工厂在KAMEWA调距桨桨叶焊补中所遇到的材质保证、焊接裂纹和变形的控制以及桨叶形状恢复等技术难题, 并详细阐述了利用工厂现有能力为解决这些难题,
恢复桨叶原有性能所采取的工艺保证措施。
关键词: 桨叶; 铸造母材; 焊接变形; 气道
我厂焊补的调距桨桨叶是瑞典KAMEWA公司生产的, 制作精度高, 价格十分昂贵, 内部构造特别, 装有通气降噪气道。
该桨桨叶要承受高速运转的主柴油机和主燃气轮机传递的各种交变载荷的作用, 工作环境十分恶劣。
在出现破损后, 为确保桨叶焊补后能按照原有设计要求使用, 工厂专门成立了技术攻关小组, 逐一解决修复过程中的一个个技术难题, 在桨叶焊补后装舰试验, 结果各项性能指标均满足原有设计要求。
1桨叶构造及主要参数
桨叶的主要参数。
桨毂直径:1160 mm;桨直径:4200mm; 设计螺距比:0.746;每个桨叶重: 1057kg。
桨叶材料主要化学成分。
Ni: 4.0% ～6.5%;Al: 8.0%～10.8%; Fe: 4.0%～6.0%; Cu:其余。
布氏硬度:160～210; 抗拉强度: 640MPa;屈服点: 240MPa。
2桨叶破损情况
左桨5只桨叶中有4 只桨叶边缘有严重的损坏, 右桨5只桨叶中有4 只桨叶边缘有严重的损坏, 破损范围均在730 mm左右。
3材料制备
该桨桨叶材料属高强度镍铝青铜, 在焊补方案中采取了自制焊接母材。
由于桨叶原材料
具有优良的机械性能, 对被焊母材的浇铸提出很高的要求,为使得浇铸的被焊母材达到原桨叶材料的各项性能, 在铸造工艺中采取砂型浇铸, 铸造时为使强度和硬度匹配, 参照国产Z CuA19Fe4Ni4Mn2的相图,在熔炼、搅拌及冷却速度上加以控制调整, 经过反复多次试验, 最终使铸造母材的各项机械性能满足要求。
由于各桨叶损坏部位的线型是空间双曲面, 并通过试验得出该材料在700 ℃以下脆性大, 焊补后的母材无法通过火工整形来保证原桨叶在此部位的大致线型, 所以在铸造母材
及气道盖板浇铸模型制作时, 按未被损坏桨叶与损坏桨叶相同部位线型制取, 并每一面加
放10 mm加工余量, 以抵消焊后变形对桨叶加工的影响。
同时按未被损坏桨叶与损坏桨叶相同部位线型预先制作出变形测量及焊后光顺校验样板(木制) , 以备对变形进行粗略测量
及作为加工、打磨光顺时的依据; 焊补用焊丝采用725所特制的Z9-4-4-2铝青铜合金焊丝。
焊丝入厂后经焊缝及溶敷金属机械拉伸性能试验测定,各项指标均满足要求。
4焊接工艺
4. 1铸造母材的安装定位
先根据事先划出的焊补区, 用风铲将桨叶上需更换区域的原桨叶铜合金按图1所示的
接头坡口型式开取坡口, 新增折角焊缝在折角处开出半径20mm的圆角, 以防止应力集中
造成裂纹; 桨叶通气降噪气道按原设计尺寸要求进行恢复是焊补中的一大难点。
由于桨叶本身线型复杂, 气道的空间位置呈双曲线分布, 且该材料很硬, 铸造母材在桨叶上焊好后用风铲手工加工很难完成, 因此将铸造好的母材(每边余量10 mm) 按桨叶通气降噪气道的形状对气道进行粗加工, 气道的加工深度及宽度根据原桨叶破损部位的气道边沿尺寸测量后在
铸造母材上划线(该线留3 mm的精加工余量) 而得, 并按线利用铣床铣槽, 铣好后铸造母
材按图1所示坡口型式开出坡口, 坡口用风铲手工开取。
1 - 推力面焊缝;
2 - 吸力面气道盖板外圈焊缝;
3 - 吸力面气道盖板内圈焊缝。
图1桨叶破损位置示意
研装定位时边调整铸造母材角度边用校验样板检测, 直至安装间隙与图1一致, 且铸造母材空间各曲面与原桨叶曲面相比均有一定的加工余量后施定位焊。
4. 2铸造母材焊接
将待焊部位及其周围50 mm边缘用电动砂轮打磨去除氧化膜, 并采用丙酮反复清洗待焊部位,在清洗后10 min内进行焊接。
为监控焊接变形用3个百分表按左、中、右3个方向分别装在焊补区外侧150 mm桨叶基体上。
焊接前列出各百分表的初始记录值, 并有专人负责监测记录。
焊接时根据测量数值及时了解变形的位置及方向, 并以此进行焊接顺序和位置的调整, 焊接结束待桨叶冷却后, 对焊前焊后的数值进行对比分析变形情况。
为防止出现焊接裂纹, 该桨叶在焊补时进行预热, 预热温度通过补焊的整个截面, 预热区域为离补焊区各方向200 mm内, 用软氧乙炔火焰对桨叶预热区缓慢均匀加热到100 ℃后施焊, 预热
温度用红外线点温仪进行监测。
由于该桨叶本身厚度大、刚性强、线膨胀系数大, 裂纹倾向大, 焊接时适当提高焊接线能量, 并在焊接方法上选用抗裂性强的手工钨极氩弧焊, 焊机选用YC - 500WP5HE型的钨极氩弧焊机。
由于该桨叶材料含铝较多, 为使焊接时产生阴极破碎作用, 用交流电源施焊。
钨极选用钍钨极(WTH10) , 保护气体选用一级纯度的氩气7 0%和一级纯度的氦气30% , 同时选用大喷嘴并加大保护气体流量, 焊丝使用前用砂纸打磨并用丙酮擦洗, 焊接时采用多次焊接工艺评定试验确定下来的焊接规范参数, 如表1。
表1焊接规范参数
为减少焊接内应力, 防止焊接裂纹, 焊接时用风动小铲敲击焊接区, 即每焊120 mm 长度的焊道, 立即敲击焊缝, 敲击力适当, 敲击点密集且分布均匀, 敲击由专人完成, 同时在焊接顺序上采取先在气道内焊缝处施以定位焊, 定位焊缝间隔180mm, 每段长度约20 mm, 定位焊后在推力面施以分中对称焊, 待推力面焊缝焊接结束, 将桨叶翻转, 在该焊缝反面用电动砂轮清根后施焊, 所有焊接均在平焊位置完成。
每道焊缝焊后均立即用石棉布覆盖焊接区及周围进行缓冷, 并保持至桨叶完全冷却。
鉴于对变形的控制及条件所限, 焊后不
作去应力退火, 而实施自然时效。
4. 3气道盖板焊接及焊补区加工
铸造母材焊接结束后, 对气道进行精加工, 先用风铲修至图纸设计尺寸, 而后用电动砂轮手工打磨光顺。
在气道尺寸检测合格后, 按气道形状及图纸要求制作出气道上喷气孔位置样板, 并划好喷气孔位置线, 以备后续钻孔工序的完成。
以上步骤结束后, 将已按原桨叶线型铸造好的气道盖板(留6 mm的加工余量) 开出坡口, 坡口尺寸如图1所示, 焊接时为防止焊接裂纹采取内外圈焊缝交错焊, 焊接技术要求与铸造母材推力面焊缝焊接时相同。
气道盖
板焊接结束后, 将整个桨叶外表面进行粗加工, 粗加工在镗床上完成, 边加工边用局部校验样板监测, 粗加工至桨叶推力面及吸力面的焊补区留有2 mm余量, 而后用电动砂轮参照校验样板进行打磨光顺, 符合要求后用抛光机将焊补区抛光至桨叶原有表面光洁度。
最后按喷气孔位置样板进行划线钻孔, 钻孔由技术水平较高的工人利用手电钻手工完成(钻头尺寸Φ1 mm) , 钻孔时将钻头垂直于桨叶表面。
为防止钻头折断, 钻孔时手禁止颤动, 需经多次练
习后, 在实桨桨叶完成。
5检验
5个焊补后的调距桨桨叶经由工厂自制的螺距测量装置在镗床上检测, 将检测记录与原设计图纸所列数据进行比较, 参照铜合金螺旋桨技术规范,所有测量数据均符合要求; 同时按校验样板检测,偏差均在1mm以内; 对焊补焊缝及周围200mm区域进行着色检查, 并对焊补焊缝进行超声波检查, 均未发现裂纹及其他有害缺陷; 对5个桨叶进行称重试验, 与设计重量偏差均小于0.5 kg, 符合技术要求; 在对通气降噪气道进行充水试验时, 焊补区新钻喷气孔100%喷水良好; 随后装船试验,经多次航行试验, 航速符合该船技术性能要求, 桨叶
及艉轴无异常现象出现。
6结束语
KAMEWA调距桨桨叶的成功焊补, 给工厂赢得了声誉, 使工厂在高精密度、复杂构造铜合金螺旋桨桨叶修复上摸索出了一套经验, 为解决高强度、大厚度镍铝青铜件铸造及焊接
裂。