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近日，镇江同舟螺旋桨有限公司为法国达飞海运集团8500TEU集装箱船设计制造的1只64吨高效节能螺旋桨成功交付并实现装船运用。这是镇江同舟批量建造的第二十只Kappel系列螺旋桨。在该系列桨的制造过程中，镇江同舟通过技术攻关、坚持精益求精，从原材料选择、毛坯制造到打磨、检验等环节层层把关，积累了丰富的制造经验，确保螺旋桨按期保质交付。 自今年年初以来，镇江同舟连连接单。此次交付的Kappel螺旋桨直径9米、重量64吨，由曼公司设计开发。与传统的螺旋桨相比，该螺旋桨具有节能、高效、低噪音等诸多优点，叶片呈几何形状，可减少叶尖损失。 镇江同舟总经理王湘来表示 ，Kappel螺旋桨根据流体力学的设计需要，叶稍部位呈现较大角度的翘曲；为追求最佳的设计效果，该桨制造需达到耐久度等级为1级的“高精度”要求、表面粗糙度要达到S级“极高精度”要求。同时，Kappel螺旋桨还需要额外的尺寸检查。这些设计、性能上的多重标准，对生产制造提出了更大的挑战。 为确保Kappel螺旋桨性能稳定，镇江同舟对原材料的选择十分“讲究”。在该螺旋桨制造过程中，镇江同舟需选用特定的铜合金材料；在材料熔炼过程中，在常规铜合金中添加少量特种元素，调整优化各种主材料的成分比例，形成镇江同舟特有的熔化技术。同时，该公司严格控制熔炼时间、充分搅拌铜液、清除有害化学元素，保障了合金材料各方面性能。经过材料化学成分检测，该螺旋桨选用的材料在抗拉强度方面超过国际标准要求20%，屈服强度超过国际标准要求14%，延伸率超过国际标准56%，抗腐蚀性能、疲劳性能等均得到提升。 “铸造缺陷的产生原因相当复杂，不同性质、不同重量、不同材料的产品缺陷的原因都有差异。”王湘来表示，精度控制需要螺旋桨在制造过程中达到更少缺陷或者实现“零缺陷”。目前，船用螺旋桨铸造在较多生产企业都是依靠经验而为，采用何种造型材料、何种浇注系统、铜水浇注温度、冷却时间长短等技术参数均延续通用技术，对于不同形状的螺旋桨也是采用类似的铸造方法。但是，Kappel型螺旋桨是一次性整体浇注完成的，由于叶尖的翘曲形状，与常规螺旋桨相比，除叶根等部位外，翘曲部位由于铜水的流动受到阻碍，更易产生缺陷，严重的情况下会导致翘曲部位在螺旋桨运行过程中产生断裂。针对这一难题，镇江同舟运用先进铸造软件进行制造模拟分析，在计算机上进行虚拟铸造成型，观察铸造生产整个过程，了解合金液在充型和凝固过程中发生的各种现象，从而为型腔、浇注系统和排溢系统的设计提供更为科学的依据。 此外，考虑到Kappel螺旋桨叶尖翘曲几乎达到水平的特殊性要求，常规的测量机无法测量此处的参数，镇江同舟技术团队研究采用了测量机加实模的方式，解决了参数控制问题，通过添加特种造型材料，使得叶尖部位自然收缩，避免应力产生，保证翘曲部位参数得到精确控制。同时，镇江同舟采用最新的激光测量技术来保障产品参数符合设计要求，毛坯阶段的测量形成数据库，再反馈到铸造阶段，自动分析余量分布、变形规律以及热处理等信息，以便更好地优化铸造工艺。 |
镇江同舟Kappel系列螺旋桨交付达飞海运集团
2018/4/9 9:29:31 来源：中国船舶与海洋工程网信息中心
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