螺旋桨青铜的性能控制——回归分析在冶炼高锰铝青铜(12—8—3—2)合金上的应用

螺旋桨是船舶动力系统上的一个极为重要的部件,它应具有强度高、韧性好、在承受交变应力和海水腐蚀的恶劣条件下,能接受主机传递的大功率,并保证安全运转和长的寿命。因此,作为螺旋桨材料的高锰铝青铜要具有良好的综合机械性能。目前,各国多采用综合机械性能良好的铜锰铝合金作为螺旋桨的材料,与国外相应的我国牌号是 ZQAl12—8—3—2,其化学成分与机械性能见表1。国产大型船舶的螺     

焊态镍铝青铜的空蚀腐蚀性能

利用钨极氩弧焊(TIG)在铸态镍铝青铜上制备了同种材料的堆焊层,分析了堆焊层的组织,并利用超声振动空蚀设备及电化学工作站对堆焊层的空蚀腐蚀性能进行了研究．结果表明,焊态镍铝青铜的空蚀腐蚀性能均优于铸态,采用TIG堆焊同种材料修复镍铝青铜螺旋桨,堆焊层不会发生优先空蚀腐蚀破坏．     

船舶海水泵用材料——镍铝青铜性能的研究

本文介绍了海水泵用材料镍铝青铜的主要性能,并与普通铝青铜的性能进行了比较.重点讨论了合金元素对镍铝青铜材料的腐蚀性能、金相组织和铸造工艺性能的影响,提出了改进铸造镍铝青铜腐蚀性能及铸造工艺性能的几点建议.     

船用螺旋桨新材料──无镍高锰铝青铜的研究

本文介绍一种新型的船用螺旋桨材料——无镍高锰铝青铜（ＺＱＡｌ １３－７－４－３－１）， 包括合金的化学成分、金相组织和性能、缓冷脆性问题的理论分析和诸因素对合金性 能的影响。并介绍了实船试验和生产应用情况。     

合金元素对铝青铜组织和性能的影响

铝青铜是机器制造中最值得注意的结构材料,主要是以铜铝系为基的合金,仅由铜、铝元素构成的是二元铝青铜,为了改善某些性能,常在二元铝青铜中添加铁、锰、镍等元素形成多元铝青铜。因此采用多元素微合金化改变其内部结构是提高材料强韧性的有效途径。     

滑动轴承材料青铜的选择

边界润滑或混合润滑摩擦的滑动轴承中,通常采用青铜作为轴承材料与钢轴颈配成摩擦付。有关的机械设计教材及有关资料对锡青铜（以锡为主要添加元素的青铜）和铅青铜（铜与铅的合金）及铝青铜（铝为主要添加元素的青铜）的介绍中,没有着重指出铝青铜的耐磨性好磨损寿命长这一重要优点。在同样几何尺寸及外载荷,润滑条件下的滑动轴承中,并满足铝青铜轴承材料要求的钢轴颈硬度,要求的压强P＜[P];滑动摩擦速度V＜[V]及PV＜[PV]及规定的表面粗糙度精度的前提下,铝青铜作轴承材料比锡青铜或者错青铜作轴承材料的磨损寿命高得多。目前有…     

不同pH值环境中镍铝青铜冷喷涂涂层腐蚀磨损性能

镍铝青铜合金是铸造大型舰艇螺旋桨的主要材料,海洋污损生物在合金表面附着引起的pH值变化会加速镍铝青铜合金的腐蚀磨损,威胁到舰艇安全航行.采用冷喷涂技术制备了较为致密的镍铝青铜涂层,厚度约300μm,利用扫描电镜、光学显微镜观察了涂层的微观形貌,重点研究了涂层在pH值分别为3、7和11,质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能和腐蚀磨损行为.实验结果表明:pH值为3的环境中,镍铝青铜基体发生了选相腐蚀,表面疲劳裂纹主要分布在富Cu的α相上,涂层上的犁削沟槽加深发生了磨粒磨损,涂层耐腐蚀性能优于基体;pH值为7的环境中,基体发生了黏着磨损,表面有片层状金属剥落,涂层中的孔隙收容了大量磨屑避免了剧烈的三体摩擦,表面犁削沟槽较浅,涂层致钝电位高于基体,耐腐蚀性能变差.pH值为11的环境中,基体发生了表面疲劳磨损,涂层磨痕上有较深的犁削沟槽,沟槽内有微裂纹,涂层耐腐蚀性能优于基体.总体来说,在不同pH值环境中,涂层由于在冷喷涂过程中发生了冷加工硬化并且涂层上的孔隙收容了磨屑,导致涂层的耐腐蚀磨损性能增强.     

时效温度对铝青铜Cu14Al-X摩擦特性的影响

利用扫描电镜和光学显微镜对铝青铜Cu14Al-X经920 ℃×2 h固溶处理,对经450、580、650 ℃ 3种温度下进行时效处理后的微观组织、磨损表面形貌进行了分析,研究了时效温度对铝青铜Cu14Al-X摩擦性能的影响.结果表明,以0.2 m/s的速度滑动720 m后,经450 ℃×3 h时效处理的铝青铜Cu14Al-X在低载荷(50 kg)下其摩擦系数最小,减磨性能最好,同时具有最好的耐磨性.而580 ℃×3 h时效处理后,高、低载荷下都表现出优秀的耐磨性,表明在此温度下时效处理后材料的承载能力最好.     

过滤净化对铝青铜组织和性能的影响

研究了高锰铝青铜ＺＱＡｌ２－８－３－２中夹杂物的种类和形态。其宏观夹杂物有： 三氧化二铝（α－Ａｌ２Ｏ３）；莫来石（３Ａｌ２Ｏ３·２　ＳｉＯ２）；铝尖晶石．微观夹杂物有： Ａｌ２Ｏ３；ＭｎＳ·ＦｅＳ：ＦｅＯ；ＭｎＯ．并用不同的过滤介质：刚玉球、高铝砖、焦宝石、烧 石等，对高锰铝青铜进行了过滤试验．结果表明：过滤对除去高锰铝青铜中的夹杂物 有明显效果，材料的疲劳性能可提高４１．３％，延伸率最好的可提高９．７％，抗拉强 度略有提高。     

双螺旋桨电力推进系统数学模型与数字模拟的研究

主要研究建立双螺旋桨电力推进船舶电力推进系统的数学模型，在此基础上进行数学模型，研究其工作性能、预测该类船舶的操纵性和机动性。     

理论和数值方法预报的船舶姿态改变对螺旋桨非定常轴承力的影响

对船舶两种不同姿态下的螺旋桨非定常轴承力进行预报,并对其谐调分量进行研究.在此基础上,研究船舶姿态改变对螺旋桨非定常轴承力的影响.结果表明:船舶姿态改变(纵倾和吃水增加)时,桨盘面伴流分布的低阶分量的幅值均相应增加,从而使螺旋桨三向轴承力的谐调分量的幅值均有不同程度的增加,其中,横向力幅值的增加明显.此外,研究证明:拟定常方法可以较准确地预报船舶不同姿态下螺旋桨的非定常激振力以及姿态改变造成的螺旋桨激振力的变化;将船和桨分开模拟的方法也可以准确地预报船舶不同姿态下螺旋桨的非定常激振力.     

Ce对高铝青铜超音速等离子喷涂层组织结构的影响

将稀土Ce和高铝青铜粉体通过研磨混合,采用超音速等离子喷涂技术制备含稀土Ce的高铝青铜合金粉体涂层,采用XRD、SEM、EDS等手段对不同铈含量的高铝青铜合金粉体喷涂层表面组织、微观应力和界面元素扩散进行观察和分析,研究微量稀土元素铈对高铝青铜合金粉体涂层组织结构和界面元素扩散的影响.结果表明:粉体研磨后,铈粉以片状和碎块状方式粘结在高铝青铜粉体颗粒表面,并且出现微合金化现象.高铝青铜合金粉体的喷涂流动性和熔覆性随含铈量的增加而变大,涂层表面存在微观压应力,并随着含铈量的增加压应力呈现先降低后增加的趋势.随铈含量的增加,涂层合金与基体表面润湿性能增强,界面处Cu、Al元素贫化现象减弱.     

铝青铜表面激光熔覆层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用激光熔覆技术在QAl9-4铝青铜表面熔覆Cu、Ni基合金熔覆层,通过电化学试验、X射线衍射分析、静态浸泡试验、扫描电镜等方法研究Cu、Ni基合金熔覆层和QAl9-4铝青铜在3.5%的NaCl溶液中的腐蚀行为,并对腐蚀机理进行分析.结果表明:激光熔覆层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能高于QAl9-4铝青铜,二者的腐蚀均表现为脱成分腐蚀.     

“船舶螺旋桨理论设计、性能及激振力预报”科研成果通过部级评审

中国船舶工业总公司技术部于1985年8月31日—9月2日在旅顺组织邀请了国内专家、学者及工程技术人员对我院造船系姜际陞教授主持完成的科研成果“船舶螺旋桨理论设计、性能及激振力预报”进行了全面评审。参加评审的有中国船舶工业总公司,上海交通大学,总公司七O一所、七O八所,上海船舶设计院及大连造船厂等十几个单位。由大连造船厂总工程师罗裕民高级工程师任评审组组长。 会上,课题组全面介绍了该项研究概况及所研究的“船舶螺旋桨理论设计、性能及激振力预报”七个程序的基本原理和使用情况。评审组及与会全体成员进行了认真讨论,一致认…     

螺旋桨伴流横向力理论的计算方法

根据机翼水动力理论,研究螺旋桨伴流横向力理论计算方法,同时深入分析船舶在倒车前航情况下螺旋桨伴流效应横向力方向的变化情况,进而针对船舶提出一个临界速度,并通过实例进行Matlab仿真.实验证明,提出的计算方法是正确的,对研究螺旋桨横向力有一定的参考价值.     

铜基复合发光涂层组织及其摩擦磨损性能

利用真空热压烧结技术以铜粉、铜铝混合粉、高铝青铜合金粉和磷光粉体SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+、Ba Al2O4∶Eu2+,Dy3+为原料分别制备纯铜、铜铝和高铝青铜系列的铜基复合发光涂层,采用MMW-1A型摩擦磨损试验机测试磷光颗粒掺杂的不同铜基复合涂层的摩擦磨损性能;采用扫描电子显微镜分析摩擦前后复合涂层磨损表面形貌.结果表明:磷光颗粒在3种复合涂层中都是均匀分布于涂层中,与各基体之间形成机械结合;硬质磷光颗粒可以显著增强铜铝基复合发光涂层和高铝青铜基复合发光涂层的耐磨性,其中高铝青铜基复合发光涂层摩擦磨损性能、磨损表面组织均优于铜铝基复合发光涂层,高铝青铜基复合发光涂层的磨损机制主要为磨粒磨损.     

船桨舵一体化耦合下的双桨船数值自航模拟

针对船-桨-舵一体化耦合时的相互干扰问题,基于雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)方法,应用滑移网格技术(SMT)和流体体积函数(VOF)模型,对DTMB5415双桨船在巡航以及最高航速下的航行性能进行研究。将船舶阻力、螺旋桨敞水性能以及最高航速下的自航点计算结果与试验结果进行比对,验证了该计算方法的准确性与可行性。对安装螺旋桨前后的船体阻力成分、船表压力分布以及波形云图进行分析,阐述了螺旋桨对船体性能的影响;基于快速傅里叶变换(FFT),探讨了舵在螺旋桨尾流中的非定常性能。     

基于OpenFOAM的螺旋桨紧急倒车工况数值模拟

螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性与船舶的紧急制动能力密切相关并直接影响船舶的航行安全性.基于开源计算流体动力学平台OpenFOAM中的雷诺平均求解器对螺旋桨在紧急倒车工况下的水动力特性及绕流场开展数值研究.以5叶螺旋桨DTMB4381模型为研究对象，对其正车前进以及紧急倒车工况进行数值模拟.通过与国际上公开的模型试验结果进行对比，验证了所采用的数值方法在预报螺旋桨不同工况下水动力性能方面的有效性.基于数值模拟获得的水动力载荷及流场信息，探讨了紧急倒车工况下局部绕流场特征随进速变化的规律及其与螺旋桨整体水动力特性之间的关系，为船舶紧急倒车制动能力评估提供了理论依据.     

螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计

螺旋桨运转于舰艇艉后不均匀流场中,不均匀的流场对螺旋桨的空泡、噪声、振动以及水动力性能产生重要影响。而船舶螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计的目的就是在精确预报船舶艉后伴流场的条件下,合理地设计螺旋桨,使设计桨适合于所在伴流场下的运转。将伴流谐调分析法、螺旋桨侧斜及纵倾选择原则、升力线程序、升力面程序和非定常面元法程序、螺旋桨参数优化设计程序相结合,建立了螺旋桨适伴流理论设计及参数优化设计的系统,对大侧斜螺旋桨(highly skewed propeller, HSP)再设计为例,验证该系统的有效性。该系统为实现对潜艇螺旋桨的量身定制提供了理论支持。     

Ce对铝青铜合金粉体材料涂层微观组织结构的影响

利用等离子喷焊技术,将自主研究开发的多元铜合金粉体(含Ce和不含Ce)涂覆在45等对熔覆层表面微观组织观察,采用X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析手段,研究Ce在多元铝青铜粉末熔覆层中的分布及其对微观组织结构的影响.结果表明:稀土Ce在多元铝青铜合金粉体材料涂层中以化合物的形式存在,主要富集在晶界,少量分布在晶粒内...