近日,鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司為法國達飛海運集團8500TEU集裝箱船設(shè)計制造的1只64噸高效節(jié)能螺旋槳成功交付并實現(xiàn)裝船運用。這是鎮(zhèn)江同舟批量建造的第二十只Kappel系列螺旋槳。在該系列槳的制造過程中,鎮(zhèn)江同舟通過技術(shù)攻關(guān)、堅持精益求精,從原材料選擇、毛坯制造到打磨、檢驗等環(huán)節(jié)層層把關(guān),積累了豐富的制造經(jīng)驗,確保螺旋槳按期保質(zhì)交付。
自今年年初以來,鎮(zhèn)江同舟連連接單。此次交付的Kappel螺旋槳直徑9米、重量64噸,由曼公司設(shè)計開發(fā)。與傳統(tǒng)的螺旋槳相比,該螺旋槳具有節(jié)能、高效、低噪音等諸多優(yōu)點,葉片呈幾何形狀,可減少葉尖損失。
鎮(zhèn)江同舟總經(jīng)理王湘來表示 ,Kappel螺旋槳根據(jù)流體力學(xué)的設(shè)計需要,葉稍部位呈現(xiàn)較大角度的翹曲;為追求最佳的設(shè)計效果,該槳制造需達到耐久度等級為1級的“高精度”要求、表面粗糙度要達到S級“極高精度”要求。同時,Kappel螺旋槳還需要額外的尺寸檢查。這些設(shè)計、性能上的多重標(biāo)準(zhǔn),對生產(chǎn)制造提出了更大的挑戰(zhàn)。
為確保Kappel螺旋槳性能穩(wěn)定,鎮(zhèn)江同舟對原材料的選擇十分“講究”。在該螺旋槳制造過程中,鎮(zhèn)江同舟需選用特定的銅合金材料;在材料熔煉過程中,在常規(guī)銅合金中添加少量特種元素,調(diào)整優(yōu)化各種主材料的成分比例,形成鎮(zhèn)江同舟特有的熔化技術(shù)。同時,該公司嚴格控制熔煉時間、充分攪拌銅液、清除有害化學(xué)元素,保障了合金材料各方面性能。經(jīng)過材料化學(xué)成分檢測,該螺旋槳選用的材料在抗拉強度方面超過國際標(biāo)準(zhǔn)要求20%,屈服強度超過國際標(biāo)準(zhǔn)要求14%,延伸率超過國際標(biāo)準(zhǔn)56%,抗腐蝕性能、疲勞性能等均得到提升。
“鑄造缺陷的產(chǎn)生原因相當(dāng)復(fù)雜,不同性質(zhì)、不同重量、不同材料的產(chǎn)品缺陷的原因都有差異。”王湘來表示,精度控制需要螺旋槳在制造過程中達到更少缺陷或者實現(xiàn)“零缺陷”。目前,船用螺旋槳鑄造在較多生產(chǎn)企業(yè)都是依靠經(jīng)驗而為,采用何種造型材料、何種澆注系統(tǒng)、銅水澆注溫度、冷卻時間長短等技術(shù)參數(shù)均延續(xù)通用技術(shù),對于不同形狀的螺旋槳也是采用類似的鑄造方法。但是,Kappel型螺旋槳是一次性整體澆注完成的,由于葉尖的翹曲形狀,與常規(guī)螺旋槳相比,除葉根等部位外,翹曲部位由于銅水的流動受到阻礙,更易產(chǎn)生缺陷,嚴重的情況下會導(dǎo)致翹曲部位在螺旋槳運行過程中產(chǎn)生斷裂。針對這一難題,鎮(zhèn)江同舟運用先進鑄造軟件進行制造模擬分析,在計算機上進行虛擬鑄造成型,觀察鑄造生產(chǎn)整個過程,了解合金液在充型和凝固過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象,從而為型腔、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計提供更為科學(xué)的依據(jù)。