Для устранения сваркой выявленных дефектов и трещин гребной винт, как правило, должен быть снят с гребного вала. Должны быть обеспечены оптимальные условия для проведения сварочных работ таким образом, чтобы участок, на котором производится сварка, был в нижнем или наклонном положении с небольшим углом наклона.
Временные ремонтные работы или мелкий ремонт, в том числе кромок и прилегающих к ним участков толщиной до 30 мм в зонах В и С, могут проводиться при нахождении гребного винта на валу судна.
Размеры допускаемых к устранению дефектов и повреждений определяются размерами разделки под заварку.
К устранению дефектов заваркой на гребных винтах из стали марок 08X14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ и аналогичных им допускаются повреждения и дефекты, размеры которых после разделки не превышают значений, указанных в табл. 11.1.7.4.
Для гребных винтов, лопастей и ступиц из стали марок 25Л и 08ГДНФЛ площадь и глубина завариваемых дефектов, включая наплавку, не ограничиваются.
При одновременном расположении дефектов в зонах А и В, А и С или только в зоне А гребного винта, а также при заварке концов лопастей для стали марок 08Х14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ сварка должна производиться электродами, аналогичными основному металлу, с последующим отпуском гребного винта.
Дефекты, расположенные только в зонах В и С гребного винта из стали марок 08Х14НДП и 08Х15Н4ДМЛ в количестве не более трех штук на каждую зону, с глубиной дефектов до 10 мм, общей площадью не более 20 % площади зоны, а также дефекты, расположенные в зоне А, размеры которых после вырубки не превышают 5 % зоны А, а глубина не более 8 мм, могут завариваться аустенитными электродами марки ЭА400/10У без последующей термической обработки.
Если в процессе ремонта гребные винты из стали марок 08Х14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ, ранее заваренные аустенитными электродами марки ЭА400/10У, подвергаются отпуску, то после отпуска необходимо удалить слой наплавленного аустенитными электродами металла на глубину не менее 4 мм и произвести повторную заварку этих мест аустенитными электродами марки ЭА400/10У без последующей термической обработки.
Дефекты, подлежащие заварке, разделываются до ≪здорового≫ металла таким образом, чтобы во всех местах был обеспечен провар. Кромки подготовленных под сварку мест должны быть пологими, а поверхность подготовленного под заварку углубления не должна иметь острых углов и заусенцев. Поверхность, прилегающая к месту разделки под сварку, на расстоянии 10 — 15 мм должна быть зачищена до металлического блеска.
Допускается заварка аустенитными электродами марки ЭА400/10У без последующей термической обработки единичных разрозненных дефектов, размеры которых после разделки не превышают следующих величин:
на винтах высшего класса:
в зоне А с разрешения инспектора PC в каждом случае глубиной до 10 % толщины лопасти в данном месте по максимальному размеру, но не более 15 мм при общей площади разделки не более 5 % площади зоны;
в зонах В и С — глубиной до 15 % толщины лопасти в данном месте по максимальному размеру, но не более 20 мм при общей площади разделки не более 15 % площади зоны;
для винтов среднего и обычного класса:
в зоне А с разрешения инспектора PC в каждом случае глубиной до 12 % толщины лопасти в данном месте по максимальному размеру, но не более 25 мм при общей площади разделки не более 5 % площади оны;
в зонах В и С — глубиной до 20 % толщины лопасти в данном месте по максимальному размеру, но не более 30 мм при общей площади разделки не более 15 % площади зоны. Заварка сквозных трещин и вырывов на кромках допускается для винтов всех классов.
При загрязнении подготовленного под заварку участка жировыми веществами последний должен быть очищен. На отливках из стали марок 25Л и 08ГДНФЛ разрешается удалять жировые вещества путем выжигания пламенем горелки с последующей зачисткой подготавливаемой.
Для винтов из стали марок 08Х14НДД и 08Х15Н4ДМЛ разделку под заварку следует выполнять: механическим способом (вырубкой, сверлением, фрезерованием); воздушно-дуговой строжкой угольным или стальным электродом с последующей обязательной зачисткой борфрезой или пневматическим зубилом, наждачным кругом до металлического блеска.
Разделку под заварку для гребных винтов и ступиц из стали марок 25Л и 08ГДНФЛ рекомендуется выполнять одним из следующих способов: воздушно-дуговой, газовой строжкой или электровыплавкой с последующей зачисткой абразивным кругом до металлического блеска; электродуговой резкой проникающей дугой (при резке сквозных дефектов) с последующей зачисткой абразивным кругом до металлического блеска; механическим способом (вырубкой, сверлением, фрезерованием).
Полнота удаления дефектов в виде трещин, плен и неслитин проверяется МПД и методом капиллярной дефектоскопии.
Углы разделки несквозных трещин и глубоких раковин должны быть:
при глубине дефекта до 30 мм включительно —не менее 60° с минимальным радиусом закругления вершины разделки R = 5 мм; при глубине дефекта более 30 мм — не менее 30° с минимальным радиусом закругления вершины разделки R = 8 мм (см. рис. 2).
Рисунок 2. Разделка несквозных трещин
Форма и углы разделки сквозных трещин и раковин в зонах В и С, а также кромок лопастей и привариваемых к ним наделок должны соответствовать рис.3: при глубине до 30 мм включительно - двусторонняя, симметричная, Х-образная, с углом раскрытия не менее 50°; при глубине более 30 мм — двусторонняя, Х-образная, с криволинейными скосами и углом раскрытия не менее 30°.
Угол разделки широких раковин должен быть не менее 12° (см. рис.4).
Допускается приварка концов лопастей взамен отломанных в районе более 0,5 радиуса винта, при этом площадь наделки не должна превышать 20 % площади одной стороны лопасти (в зоне С для сталей марок 25Л и 081ДНФЛ площадь наделки - без ограничения).
Рисунок 3. Разделка сквозных трещин и раковин
Рисунок 4. Разделки широких раковин
Наделки для ремонта лопастей гребных винтов изготавливаются из стали соответствующей марки, сварка должна производиться электродами, аналогичными основному металлу с последующим отпуском. Допускается изготовление наделок из стали марок 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т, при этом сварка должна производиться аустенитными электродами марки ЭА400/10У без последующей термической обработки.
Приварка наделок к лопастям гребных винтов производится по технологии, разработанной заводом применительно к каждому случаю и согласованной Регистром.
При согласовании Регистром технологии приварки наделок, в целях уменьшения деформации, необходимо учитывать следующее: для устранения угловых деформаций с обеих сторон лопасти через каждые 200 мм длины шва необходимо устанавливать и приваривать гребенки из малоуглеродистой стати, применяя при этом электроды марки ЭА400/10У (см. рис. 5); для уменьшения поводки в процессе сварки приварку наделок рекомендуется производить обратнослупенчатым способом от середины лопасти к краям с симметричным относительно центра сечения заполнением разделки во времени (см. рис. 5).
Рисунок 5. Приварка наделок к лопастям гребных винтов
Заварка гребных винтов из стали марок 08Х14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ производится ручной дуговой сваркой, а винтов и ступиц из стали марок 25Л и 081ДНФЛ — ручной или полуавтоматической.
Примечание. Допускается заварка дефектов на винтах из стали марки 08Х14НДД полуавтоматическим способом.
Заварка дефектов на гребных винтах и ступицах из стали марок 25Л, 081 ДНФЛ, 08Х14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ может выполняться на любом сварочном оборудовании для дуговой сварки постоянным током обратной полярности.
Заварку дефектов следует производить в нижнем или наклонном, на подъем, положении (с углом наклона не более 60°).
Заварка сквозных дефектов должна производиться с подваркой корня шва. Допускается производить заварку на медных подкладках.
Заварка дефектов на всех стальных гребных винтах и особенно из марок 08Х14НДЛ и 08Х15Н4ДМЛ производится с обязательным предварительным подогревом перед сваркой и сопутствующим подогревом во время сварки до температуры 100-150 °С в случае, если заварка ведется электродами, аналогичными основному металлу.
Температура подогрева контролируется с помощью контактных термоэлектрических термометров или другим способом, обеспечивающим контроль температуры нагрева с погрешностью Ѓ} 20 °С. Исключение составляет заварка дефектов аустенитными электродами, при которой предварительный подогрев не требуется.
Температура предварительного подогрева перед сваркой и перед наложением следующего слоя, рекомендуемая для сталей марок 25Л, 08Х14НДЛ и 08Х15НДМЛ, составляет 100 — 150 °С.
Предварительный подогрев должен производиться тщательно, исключая местный перегрев. Рекомендуется контактный электронагрев одновременно с нагревом слабым пламенем газовых горелок.
Инспектор PC должен обратить внимание на технологию нагрева, учитывая, что тепло должно проникать через всю толщину участка. При достижении необходимого интервала температур температура должна поддерживаться в пределах этого интервала до окончания сварки.
При заварке дефектов и наплавке поверхностей каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий на 1/3 ширины.
Перед наплавкой каждого последующего валика предыдущий должен быть тщательно зачищен.
В случае заварки дефектов, соизмеримых с линейными размерами лопасти, с целью уменьшения остаточных напряжений следует, в первую очередь, выполнять наплавку кромки, а затем завершающими проходами объединить наплавленный на кромки металл.
Заварка дефектов глубиной более 50 мм и площадью одного дефекта более 2% площади соответствующей зоны производится с промежуточным отпуском в процессе сварки после наплавки каждых 30 — 50 мм толщины.
При заварке сквозных дефектов в местах, где толщина превышает 100 мм, следует заварить дефектный участок с одной стороны на глубину 30 мм, с обратной стороны подрубить корень шва до ≪здорового≫ металла, заплавить дефектный участок со стороны корня шва на глубину 30 мм и произвести промежуточный отпуск.
Глубокие дефекты большой протяженностью (глубиной более 20 мм и длиной свыше 300 мм) рекомендуется заваривать способом ≪горки≫, при котором весь участок, подлежащий заварке, разбивается на отдельные мелкие участки протяженностью 100 —150 мм, и сварка выполняется в следующем порядке: первоначально заваривается первый слой на первом участке, затем заваривается первый слой на втором участке и т. д. (см. рис. 6).
Рисунок 6. Валики наплавки