Structural changes assessment in the base metal of shafts restored by repeated surfacing

Abstract

In some cases, restoration of the geometric dimensions of worn parts is carried out by multiple surfacing. In this process, it is possible to change the structural state of the metal under the deposited layer. Such changes may indicate a weakening of the bearing capacity of the base metal. The article develops a technology for controlling the material of «shaft» type parts in order to find a criterion for the permissible number of part repairs of by surfacing.

Metallographic analysis was conducted on specially prepared samples taken from the ship's shaft, with varying amounts of surfacing. The results indicate the stability of the structure and properties of the metal after surfacing, regardless of the number of deposited layers. The results were validated by the ultrasonic technique, which employs precise instruments to measure the velocity of elastic longitudinal waves. No microstructural flaws of the shaft's base material are detected within a range of device's sensitivity. The capabilities of a mass-produced flaw detector make it possible to implement a quality control technique for shaft restoring by repeated surfacing, which is demonstrated using the UCD-50flaw detector.

Keywords: multiple surfacing, ultrasonic control, elastic wave speed, microhardness, microstructure, propeller shaft

References

1. РД 31.52.12-88 Судовые гребные валы. Восстановление электродуговой наплавкой перлитными и аустенитными сталями
2. Бернштейн, М.Л.; Займовский, В.А. Структура и механические свойства металлов. М.: Металлургия.1970. 472 с.
3. Березин Е. К., Корнев А. Б., Родюшкин В. М. Исследования покрытий, наносимых газопламенным напылением, методом ультразвуковой диагностики // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2023. том.89. №1. С.28-34 DOI: https://doi.org/10.26896/1028-6861-2023-89-1-28-34
4. Каразанов К.О., Давыдов Е.А., Родюшкин В.М. Способ восстановления гребного вала многослойной наплавкой с пооперационным контролем // Транспорт. Горизонты развития. 2024: Материалы международного научно-практического форума. ФГБОУ ВО «ВГУВТ». – 2024. – URL: http://вф-река-море.рф/2024/4_11.pdf
5. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. Москва, Наука, 1977. 399 с.
6. Муравьев В. В., Зуев Л. Б., Комаров К. Л. Скорость звука и структура сталей и сплавов. Новосибирск: Наука, 1996. 184 с
7. Воробьев Р.А., Литовченко В.Н. Применение метода ультразвукового контроля для оценки трещиностойкости низкоуглеродистой мартенситной стали 07Х3ГНМЮА. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021. №87(1). С. 45-51. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-1-45-51
8. Контроль состояния циклически деформируемых нержавеющих сталей акустическим и вихретоковым методами / Мишакин В. В., Гончар А. В., Клюшников В. А. и др. // Измерительная техника. 2021. № 2. С. 62–67. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-2-62-67
9. Разыграев Н.П. 50 лет – головные волны в ультразвуковой дефектоскопии // Территория NDT. №1. (январь–март) 2023. c.62-72
10. Матвеев Ю.И., Хлыбов А.А., Глебов В.В. Исследования и разработка методики технической диагностики гребных валов // Вестник АГТУ. серия: морская техника и технология. 2021. №4. с.52-61
11. Родюшкин В.М., Иляхинский А.В. О результате измерения времени распространения упругой волны в деформируемом образце стали марки 10ХСНД // Приволжский научный журнал, 2023, № 3(67), с. 22–29.
12. Зуев Л.Б., Муравьев В.В., Данилова Ю.С. О признаке усталостного разрушения сталей // Письма в ЖТФ. 1999. Т. 25, вып. 9, с. 31–34.
13. Руководство пользователя УСД-50
14. Технология контроля антифрикционных вставок поршня газомотокомпрессора 10ГКН / Березин Е.К., Корнев А.Б., Родюшкин В.М. // Двойные технологии. 2023. №1(102). С.34-37

Author Biographies

Vladimir M. Rodyushkin , Machine Building Problems Institute, Russian Academy of Science

Dr Sci (Eng), Head of Laboratory Wave dynamics and experimental mechanics, Institute of Problems of Machine Science RAS (603024, Nizhny Novgorod, Belinsky str., 85)

Andrey B. Kornev , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Ph. D (Eng), Head of Scientific and Technical Training Center «Mechanic», Associate Professor of the Lifting and Transport Machines and Mechanisms Department, Volga State University of Water Transport, 603905, Nizhny Novgorod, Nesterova, 5, e-mail: kornev.ab@vsuwt.ru

Evgeny A. Davydov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

Deputy Head of Scientific and Technical Training Center «Mechanic», Volga State University of Water Transport, 603905, Nizhny Novgorod, Nesterova, 5, e-mail: davydov.ea@vsuwt.ru

Kirill O. Karazanov , Volga State University of Water Transport, Nizhny Novgorod, Russia

engineer of Scientific and Technical Training Center «Mechanic», graduate student of the Lifting and Transport Machines and Mechanisms Department, Volga State University of Water Transport, 603905, Nizhny Novgorod, Nesterova, 5, e-mail: karazanov.kirill@mail.ru

Published
19-12-2025
How to Cite
Rodyushkin, V. M., Kornev, A. B., Davydov, E. A., & Karazanov, K. O. (2025). Structural changes assessment in the base metal of shafts restored by repeated surfacing. Russian Journal of Water Transport, (85), 40-48. https://doi.org/10.37890/jwt.vi85.614
Section
Shipbuilding, ship repair and ecological safety of the ship

Most read articles by the same author(s)