[发明专利]一种船舶用螺旋桨的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶机具的制造方法。更具体地说，本发明涉及一种船舶用螺旋桨的制造方法。

背景技术

螺旋桨是船舶的主要推进部件，它的适用性，安全可靠性，及耐久性与材料密切相关，使用螺旋桨作为船舶推进器已经有160多年的历史，在这其间，螺旋桨材料经历了铸铁、不同铸钢、普通黄铜、高强度黄铜，镍铝青铜等不同发展阶段，它标志着螺旋桨材料的种类由单一性向多元性的方向转变，材料的性能从低级发展到高级，特别是镍铝青铜，一直是船舶螺旋桨的主要材料，但随着船舶的大型化和高速化发展，螺旋桨承受的载荷更加繁重，此外，由于水域环境的污染，使螺旋桨承受的腐蚀力度加剧，这些因素导致现有材料如镍铝青铜等潜在的缺点：抗拉强度低(最高也不超过800MPa)，存在脱成分(脱锌、脱铝)腐蚀，产生应力腐蚀，在高流速下(2m/s)耐冲刷腐蚀性能差，耐污染海水腐蚀性能低等缺点暴露出来。

在用不锈钢形成船舶用螺旋桨的情况下，需要防止因海水导致铝合金的腐蚀。因此，一般来说，广泛应用在螺旋桨本体的表面上实施了用于防腐蚀的涂层的螺旋桨，但常常存在因为涂覆的覆膜不具备足够的硬度，而使螺旋桨涂层过早地剥离，从而螺旋桨本体腐蚀。

伴随着螺旋桨制作的越来越大，采用一次铸造成型的工艺既困难，可控性又低，而采用分别铸造再焊接组合的工艺也存在铸件冷却速度过快，螺旋桨的强度和塑性明显下降的趋势。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说 明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种电解研磨方法，通过严格控制溶液的配比、电流密度和电流通电时长，使铸件得到光滑平亮的表面。

本发明还有一个目的是提供一种无电解钝化方法，通过三次不同配比的钝化液浸泡，使钝化过程更加精细可控，通过上述电解研磨处理，能够在不锈钢表面形成富含铬的钝化皮膜，并且能够通过在无电解处理中使用的钪酸钠的乙二醇溶液在不锈钢表面形成含有金属钪化合物的钝化皮膜。由此，能够不通过阴极电解处理而在不锈钢表面形成含有稀有金属的钝化皮膜，得到高的点蚀电位，并且能够以廉价的原料实现再生能力高的不锈钢。

本发明还有一个目的是通过两次热喷涂处理，使喷涂颗粒结合力更高，陶瓷覆膜更致密并具有高绝缘、高耐腐蚀性能。

本发明还有一个目的是通过对铸件边缘进行热喷涂，使最容易磨损的铸件边缘即使在沙地浅滩中运转，也能保持超强的耐久性，同时节约工艺时间，提高制作效率。

本发明还有一个目的是通过缓慢降温的方法，使刚焊接成型的螺旋桨能够尽可能少地产生白底并且消除再冷却过程中热应力和组织应力造成的裂纹，提高螺旋桨的机械强度和可塑性。

本发明还有一个目的是提供一种硬度大、质量轻、耐腐蚀的螺旋桨原材料。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种船舶用螺旋桨的制造方法，包括：

S1，通过不锈钢合金的铸造，分别成型叶片部铸件和轴毂部铸件；

S2，对所述叶片部铸件和轴毂部铸件的表面进行清洗，去除所述叶片部铸件和轴毂部铸件表面油脂和杂质，用SiC砂纸打磨30-40min，使用无水乙醇对所述叶片部铸件和轴毂部铸件表面进行10-15min超声波清洗，干燥后待用；

S3，将清洗后的所述叶片部铸件和轴毂部铸件电解研磨，完成后使用含有摩尔比为3-5∶1的高锰酸和硫酸铬的第一钝化液进行20min第一次钝化，干燥后使用含有摩尔比为2-5∶7-10∶3∶4-10∶1-6的EDTA、精氨酸、五甲叉磷酸、 氨水及色氨酸摩尔的第二钝化液进行30min第二次钝化，干燥后使用含有摩尔比为0.5-2∶1-3∶2∶8-20的钪酸钠、葡萄糖酸、精氨酸及乙二醇的第三钝化液进行20min第三次钝化，干燥后对所述叶片部铸件和轴毂部铸件完成精密清洗并干燥着色；

S4，对所述叶片部铸件和轴毂部铸件进行两次热喷涂处理：将半融化状态的第一陶瓷颗粒以1500m/sec的速度喷射于着色后的所述叶片部铸件和轴毂部铸件的表面，随后将半融化状态的第二陶瓷颗粒以同样的速度喷射于所述叶片部铸件和轴毂部铸件的表面，其中所述第一陶瓷颗粒的平均粒径为15-20μm，所述第二陶瓷颗粒的平均粒径为5-10μm；

S5，将热喷涂处理后的所述叶片部铸件和轴毂部铸件焊接成型为螺旋桨，并冷却至常温。

优选地，所述不锈钢合金中含有2-6wt％的Ni、6-15wt％的Cr、0.1wt％的N、4-6wt％的Mn、0.5-1.8wt％的Mo及0.01-0.2wt％的P，余量为Fe，其中Ni+Mn不大于9wt％。