船用螺旋桨轴锻造工艺研究
2011-09-26苏继伟许燕燕
大型铸锻件 2011年2期
苏继伟 许燕燕
(中冶京诚(营口)装备技术有限公司,辽宁115004)
船用锻件大体分为主机锻件、轴系锻件和舵系锻件三大类。主机锻件主要包括曲轴、连杆和十字头等。轴系锻件主要有推力轴、中间轴和艉轴等。舵系锻件主要有舵杆、舵柱和舵销等。近些年以来,随着世界船舶工业的迅速发展,船用锻件规格越来越大,技术要求越来越高,生产难度也越来越大。从锻造工艺角度来讲,曲轴、舵杆的生产难度较大,特大型轴类锻件次之。而大型钢锭中存在非金属夹杂物、气体、偏析、中心带粗晶、孔洞和疏松等缺陷,并随着钢锭吨位和截面积的增加,与金属结晶过程有关的非金属夹杂、偏析、疏松组织和缩孔等缺陷越明显。大型锻件质量控制的核心问题是压实孔洞性缺陷,改变非金属夹杂的分布和扩散偏析以及防止表面开裂。
1 化学成分
各船级社规范对锻件化学成分的要求虽有所不同,但差别不大。以CCS船级社规范为例,研究成型过程。
船用螺旋桨轴的化学成分如表1所示。

表1 螺旋桨轴化学成分(质量分数,%)Table 1 The chemical composition of propeller shaft (mass fraction, %)
生产中要尽可能降低P、S含量及各残余元素含量。对C、Si、Mn的含量应限定范围,特别是船体结构用锻件的C含量不应过低,否则将影响锻件的强度。要采用有效的工艺措施,提高钢水纯净度和表面质量,减少钢锭的偏析、缩孔和疏松,降低氢、氧等气体含量。
2 螺旋桨轴技术要求
2.1 力学性能要求见表2。

表2 螺旋桨轴力学性能Table 2 The mechanical property of propeller shaft
2.2 锻件表面质量及超声波探伤检查应符合以下要求:
(a)不允许白点、裂纹、缩孔、折叠等缺陷;……
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