近日，鎮(zhèn)江同舟螺旋槳有限公司為法國(guó)達(dá)飛海運(yùn)集團(tuán)8500TEU集裝箱船設(shè)計(jì)制造的1只64噸高效節(jié)能螺旋槳成功交付并實(shí)現(xiàn)裝船運(yùn)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(guò)程中，鎮(zhèn)江同舟通過(guò)技術(shù)攻關(guān)、堅(jiān)持精益求精，從原材料選擇、毛坯制造到打磨、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)層層把關(guān)，積累了豐富的制造經(jīng)驗(yàn)，確保螺旋槳按期保質(zhì)交付。
自今年年初以來(lái)，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(jì)開(kāi)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(diǎn)，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(lái)表示 ，Kappel螺旋槳根據(jù)流體力學(xué)的設(shè)計(jì)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(jì)效果，該槳制造需達(dá)到耐久度等級(jí)為1級(jí)的“高精度”要求、表面粗糙度要達(dá)到S級(jí)“極高精度”要求。同時(shí)，Kappel螺旋槳還需要額外的尺寸檢查。這些設(shè)計(jì)、性能上的多重標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)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(duì)原材料的選擇十分“講究”。在該螺旋槳制造過(guò)程中，鎮(zhèn)江同舟需選用特定的銅合金材料；在材料熔煉過(guò)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(shí)，該公司嚴(yán)格控制熔煉時(shí)間、充分?jǐn)嚢桡~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(guò)材料化學(xué)成分檢測(cè)，該螺旋槳選用的材料在抗拉強(qiáng)度方面超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求20%，屈服強(qiáng)度超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求14%，延伸率超過(guò)國(guó)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(lái)表示，精度控制需要螺旋槳在制造過(guò)程中達(dá)到更少缺陷或者實(shí)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(yàn)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(shí)間長(zhǎng)短等技術(shù)參數(shù)均延續(xù)通用技術(shù)，對(duì)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(dòng)受到阻礙，更易產(chǎn)生缺陷，嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致翹曲部位在螺旋槳運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生斷裂。針對(duì)這一難題，鎮(zhèn)江同舟運(yùn)用先進(jìn)鑄造軟件進(jìn)行制造模擬分析，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬鑄造成型，觀察鑄造生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程，了解合金液在充型和凝固過(guò)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(jì)提供更為科學(xué)的依據(jù)。
