一、煤倉漏斗結(jie)構
洗煤廠的煤倉由6個圓臺形漏斗組成，其結構如圖6-3所示。漏斗的上口直徑為＄5940mm，下口直徑為1500mm，垂直高度為5500mm的兩層鋼板結構。外層為6mm厚的Q235鋼板，內層為6mm厚的4Cr13馬氏體不銹鋼(gang)板(ban)，兩層鋼板之間采用塞焊工藝將它們連接起來。
二、焊接(jie)性分析
4Cr13是Cr13類馬氏體不銹鋼中含碳量較高的鋼種。它的焊接性較差，焊接時的主要難點是焊接冷裂紋傾向比較大，且焊接接頭容易淬火脆化，所以首先應進行抗裂性試驗和模擬產品試板焊接試驗，為產品制訂合理的焊接工藝方案做好充分準備。
三(san)、焊接(jie)方法(fa)及焊材的選(xuan)擇
選用焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)對煤倉漏(lou)斗進行焊(han)(han)(han)接。漏(lou)斗要求在耐磨、耐蝕的(de)條(tiao)件下(xia)工(gong)作，焊(han)(han)(han)縫為不(bu)承受重載荷的(de)結構。焊(han)(han)(han)條(tiao)可選用與母材(cai)金屬化學成(cheng)分相當的(de)1Cr13型不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)條(tiao)，如選用E410型（G202、G207）焊(han)(han)(han)條(tiao)。但在焊(han)(han)(han)縫和熱影響(xiang)區都(dou)會產生硬化，冷裂紋(wen)傾向(xiang)比較大(da)。為了克服(fu)冷裂紋(wen)的(de)形成(cheng)，焊(han)(han)(han)前必(bi)須進行高于300℃的(de)焊(han)(han)(han)前預熱及焊(han)(han)(han)后700℃左(zuo)右(you)的(de)回(hui)火(huo)處理。但此工(gong)藝方案比較復雜，難以實現(xian)。
若選(xuan)用E309（A302）和E310（A402）奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼焊條，可使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)得到較好的塑性來防止焊接(jie)(jie)時冷(leng)裂(lie)紋的產(chan)生。為此(ci)，對該(gai)類焊條進行了下列試驗(yan)。
1. 抗裂(lie)性(xing)試驗按“斜y形坡口(kou)焊(han)接裂(lie)紋試驗方(fang)法”（GB 4675.1-1984）進行焊(han)接性(xing)試驗。除選(xuan)用E309、E310型焊(han)條(tiao)(tiao)外(wai)，還選(xuan)用了鎳合金焊(han)條(tiao)(tiao)Ni317進行抗裂(lie)性(xing)試驗，其試驗結果(guo)見(jian)表(biao)6-11。試驗結果(guo)表(biao)明：A402焊(han)條(tiao)(tiao)的工藝性(xing)能(neng)及抗裂(lie)性(xing)良好。因此(ci)，可選(xuan)用A402焊(han)條(tiao)(tiao)在(zai)預熱溫度為150℃條(tiao)(tiao)件下(xia)進行產品模擬試驗。
注：試驗時室溫(wen)為5℃。保溫(wen)材料用(yong)厚(hou)10mm硅酸鋁板，焊前墊在試件下起緩冷作(zuo)用(yong)。 Ni317焊(han)條在不預熱條件下施焊(han)，焊(han)后即(ji)發現裂紋(wen)，故(gu)未做其他試驗。
2. 產品模擬試(shi)驗。進行對接焊縫試(shi)驗。
a. 試件尺寸(cun)為600mmx300mmx6mm，開60°V形(xing)坡(po)口，鈍邊為1.5mm，根部間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊(han)前(qian)用砂輪清除坡口(kou)及兩側各100mm范圍內的油、銹(xiu)等雜物。
c. 將焊接試件放(fang)在厚(hou)為10mm硅酸鋁保(bao)溫板上，用氧乙炔焰加熱坡(po)口兩側至150℃后進行施焊。
d. 采用φ4mm的A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前經(jing)150℃烘干1h，用直流電(dian)源反(fan)接(jie)法，焊(han)(han)接(jie)電(dian)流為105～110A。焊(han)(han)接(jie)順序為先焊(han)(han)坡(po)口(kou)背(bei)面，清根后再焊(han)(han)坡(po)口(kou)正面。
e. 焊后(hou)(hou)放置24h后(hou)(hou)，對焊縫外觀進行檢驗(yan)，未發現裂紋。
f. 沿焊縫縱向用滾(gun)床(chuang)滾(gun)壓(ya)到彎曲半徑小于750mm時停止滾(gun)壓(ya)。
g. 再(zai)進行焊縫外觀檢驗(yan)及X射線檢測，未發現新的焊接缺陷(xian)。
試(shi)驗結果表明，該牌號焊(han)條(tiao)可以用于產(chan)品(pin)的焊(han)接(jie)。為了使試(shi)件更接(jie)近產(chan)品(pin)的實際情況，又焊(han)接(jie)了一組由(you)6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)成(cheng)具(ju)有T形(xing)、十字形(xing)接(jie)頭的對接(jie)焊(han)縫的試(shi)件，焊(han)后按(an)產(chan)品(pin)的最(zui)小彎曲半徑進行(xing)彎曲變(bian)形(xing)，結果仍未發現(xian)裂紋(wen)。這樣就可以放心地用A402焊(han)條(tiao)對產(chan)品(pin)進行(xing)焊(han)接(jie)了。
四、襯(chen)板的焊接(jie)
根據設計圖樣要求，并(bing)考慮現場安裝(zhuang)的條件，垂(chui)直高度為5500mm的漏斗(dou)是由兩大(da)(da)節(jie)(jie)(jie)圓臺形漏斗(dou)組成(cheng)，并(bing)運至現場組裝(zhuang)焊接。每一大(da)(da)節(jie)(jie)(jie)又由兩小節(jie)(jie)(jie)組成(cheng)（即圖6-3中①、②為一大(da)(da)節(jie)(jie)(jie)，③、④為另一大(da)(da)節(jie)(jie)(jie)）。
正式投產(chan)(chan)前(qian)，選(xuan)漏斗下部的一大節做產(chan)(chan)品試(shi)驗(yan)，因該節曲率半徑最(zui)小，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭受力復雜，故(gu)選(xuan)擇以此(ci)做產(chan)(chan)品試(shi)驗(yan)。其焊接(jie)(jie)工藝(yi)與產(chan)(chan)品模擬試(shi)驗(yan)相(xiang)同。坡口(kou)兩側120mm范圍(wei)內的預熱(re)采(cai)用遠紅外加(jia)熱(re)元件，并用半導體點(dian)溫(wen)計測溫(wen)。焊后經壓彎(wan)成(cheng)形，未發現裂(lie)紋。
為了更接近實際產品，在此(ci)試驗基礎(chu)上又用600mm×300mm×6mm的(de)(de)試件(jian)，開(kai)I形坡口，間隙留2～3mm，在不預熱(re)的(de)(de)條件(jian)下進(jin)行(xing)定位(wei)焊(han)(han)(han)和(he)焊(han)(han)(han)接試驗。焊(han)(han)(han)后進(jin)行(xing)壓彎試驗，未發現(xian)裂紋(wen)。應當指出(chu)的(de)(de)是，定位(wei)焊(han)(han)(han)縫不宜太短，定位(wei)焊(han)(han)(han)后應及時焊(han)(han)(han)接，否則定位(wei)焊(han)(han)(han)處有裂紋(wen)出(chu)現(xian)的(de)(de)可能性(xing)。
五、漏(lou)斗的組裝焊接
漏(lou)斗4Cr13襯板(ban)與外層Q235 鋼板(ban)的組裝(zhuang)焊接有兩(liang)個工(gong)藝(yi)方案。
第(di)一個工藝(yi)方案：襯板(ban)分片壓形(xing)后與圓臺形(xing)Q235鋼(gang)板(ban)貼(tie)(tie)合，進行(xing)塞焊的方案。由(you)于內、外層(ceng)板(ban)不可(ke)能完全貼(tie)(tie)緊，給塞焊帶來了困難，在生(sheng)產中沒有采用。
第二個工(gong)藝(yi)(yi)方案：將內(nei)、外鋼板預先塞焊好成(cheng)為雙層(ceng)鋼板，然后進行壓(ya)(ya)形工(gong)藝(yi)(yi)。此(ci)方案保(bao)證了兩塊鋼板之間的貼合，同時(shi)由兩次(ci)壓(ya)(ya)形工(gong)藝(yi)(yi)合并為一次(ci)壓(ya)(ya)形工(gong)藝(yi)(yi)，提(ti)高了工(gong)作效率。組裝后的漏(lou)斗，焊接時(shi)應(ying)注意下列事項。
①. 漏(lou)斗組裝(zhuang)后，內襯縱縫間隙留4mm±1mm，以保證焊透為準(zhun)。當間隙過小時，應使(shi)用砂(sha)輪(lun)打磨坡口，然后才能進行(xing)定(ding)位焊。縱(zong)焊(han)縫(feng)錯邊(bian)量不大于1mm，環焊(han)縫(feng)的錯邊(bian)量不大于2mm。
②. 定(ding)位焊(han)后立(li)即檢查焊(han)縫外觀質量，如發現有(you)裂紋(wen)，應打磨消除后補定(ding)位焊(han)縫，方可正式焊(han)接。
③. 先(xian)焊(han)4Cr13襯板的縱(zong)縫(feng)，后焊(han)Q235 鋼(gang)板外層(ceng)的縱(zong)焊(han)縫(feng)。然后再焊(han)兩小節之間的環焊(han)縫(feng)，最后將兩大節圓臺形漏斗運至現場進行組裝焊(han)接。環焊(han)(han)縫采(cai)用分(fen)段對稱焊(han)(han)的(de)操作方法。
④. 內(nei)襯環焊(han)縫焊(han)前要用遠紅外(wai)加(jia)熱器(qi)預熱至(zhi)150℃，保溫5min，升溫速度不大于100℃／min。焊(han)后(hou)需立即進行250～300℃的后(hou)熱處理(li)，保溫5min以上，停電冷(leng)卻至(zhi)100℃以下(xia)時，去除加(jia)熱器(qi)。
⑤. 焊接過程中若發(fa)現裂(lie)紋(wen)(wen)應立即停止(zhi)施焊，待裂(lie)紋(wen)(wen)全(quan)部消除后(hou)，才能進行施焊。焊后(hou)若發(fa)現裂(lie)紋(wen)(wen)，則必須(xu)清除徹(che)底后(hou)補焊，補焊前仍需(xu)采取(qu)預熱和后(hou)熱處(chu)理的措(cuo)施。
總之，采用(yong)上述工藝方案，焊接成的漏斗已(yi)通過(guo)鑒定(ding)。這為采用(yong)耐蝕、耐磨、價格較低的4Cr13馬(ma)氏體(ti)不銹鋼焊接提供(gong)了生產經驗。
