船用传动轴锻件抗海水腐蚀疲劳性能控制方案
船用艉轴、中间轴、推力轴、联轴器长期运行在海洋环境,艉轴部分构件直接接触海水,其余部件处于高盐雾空气环境,在扭转、弯曲交变载荷叠加海水腐蚀共同作用下,容易发生腐蚀疲劳失效,出现轴体裂纹、点蚀损伤,严重时造成轴系断裂事故。所以生产制造过程,需要从材质、锻造、热处理、加工、表面防护多维度控制腐蚀疲劳性能。
材质层面,合理选择钢种,普通合金钢轴依靠后续防护手段;高腐蚀工况可选用耐蚀合金钢。严控原材料纯净度,钢中非金属夹杂物是腐蚀疲劳裂纹萌生源头,采用真空精炼、电渣重熔钢锭,降低硫磷以及各类夹杂物含量,提升锻件抗疲劳能力。

锻造工艺上保证合理锻造比,使金属流线沿着受力方向连续分布,流线不能被切断;流线断裂位置极易成为腐蚀疲劳裂纹起点。规避锻造折叠、裂纹等工艺缺陷,锻后充分缓冷,防止白点缺陷产生。
热处理对腐蚀疲劳影响显著,调质处理获取均匀回火索氏体组织,晶粒细化,综合力学性能提升。硬度控制在合理区间,硬度过高韧性不足容易脆裂,硬度过低耐磨性差。船用轴锻件需要保证‑20℃低温冲击功达标,抵抗海洋低温交变冲击。

机械加工减少刀痕、划痕,轴颈、轴肩圆角等应力集中位置提升表面光洁度,尖锐圆角改成过渡圆角,降低应力集中系数。加工之后做好无损检测,彻底排查表面微裂纹。
除锻件本体制造,后期配套防护方案:艉轴装配轴套,配合牺牲阳极阴极保护、防腐涂层,隔绝海水直接接触基体金属。联轴器、中间轴、推力轴做好表面防腐涂装。

山西永鑫生重工在船用传动轴锻件生产当中,全流程重视腐蚀疲劳性能管控,原材料筛选、锻造流线管控、热处理参数优化、精加工表面质量把控、严格无损检测,为船舶提供抗海水腐蚀疲劳性能优良的艉轴、中间轴、推力轴、联轴器锻件,支持图纸定制生产。
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