于鑫 韩峻

摘要：通过焊接和塑性变形方式修理螺旋桨时，必须要了解待修理部分的材料特征以及强度特性。本文作者对螺旋桨的化学成分和桨叶厚度进行了一系列的统计和实证研究，以期确定这些特征/特性。本文以数学模型的方式呈现了研究发现的依存关系，以利于理解和使用。

Abstract： When repairing propellers by welding and plastic deformation， it is necessary to understand the material characteristics and strength characteristics of the parts to be repaired. The author of this paper conducted a series of statistical and empirical studies on the chemical composition and blade thickness of propellers in order to determine these characteristics. This article presents the dependencies of research findings in a mathematical model to facilitate understanding and use.

关键词：船舶螺旋桨；力学性能；回归方程；铜合金

Key words： ship propeller；mechanical properties；regression equation；copper alloy

中图分类号：U664.33 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）27-0246-03

内燃机驱动的船只极易出现螺旋桨损伤（桨叶断裂或裂缝），而且这些损伤通常是船只振动、螺旋桨和推进发动机等不利因素叠加所造成的（见图1）。此外，当螺旋桨打到浮木或浮冰时，桨叶的磨损边缘也可能会出现裂缝、弯曲和缺口。当运行中的螺旋桨靠近水底时，水底扬起的沙石也会侵蚀桨叶。螺旋桨还会出现疲劳腐蚀和空蚀磨损。维修人员会依据损伤类型和程度、损伤部位以及能否使用焊接或热矫正技术，来对螺旋桨进行修理或更换。

市面上已经出现了多种螺旋桨用高抗性多成分铜合金：锰黄铜合金（1级铜合金）、铝黄铜合金（2级铜合金）、铝镍青铜合金（3级铜合金）以及锰铝青铜合金（4级铜合金）。

目前，各级铜合金都能生产出几种铜合金螺旋桨，其中3级铜合金更是被数十个品牌用于生产螺旋桨。由于市面上的铜合金种类繁多，因此之前人们在修理螺旋桨时通常无法确定其制造材料的具体化学成分（这也难怪，因为通常情况下螺旋桨材料的化学成分都是受专利保护的行业机密），自然也就无法确定螺旋桨的力学性能（特别是螺旋桨半径方向上圆柱断面厚度不均的桨叶的力学性能）。……