一、煤倉漏斗結構(gou)
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，兩層鋼板之間采用塞焊工藝將它們連接起來。
二、焊接(jie)性(xing)分析
4Cr13是Cr13類馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)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、焊(han)接(jie)方法及焊(han)材的選擇
選(xuan)(xuan)用(yong)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)對煤倉漏(lou)斗進(jin)行(xing)焊(han)(han)接。漏(lou)斗要(yao)求在耐(nai)磨、耐(nai)蝕的(de)條(tiao)(tiao)件下工作，焊(han)(han)縫(feng)為(wei)不承(cheng)受(shou)重載荷的(de)結構。焊(han)(han)條(tiao)(tiao)可(ke)選(xuan)(xuan)用(yong)與母(mu)材金(jin)屬化學成(cheng)分(fen)相當的(de)1Cr13型(xing)(xing)不銹鋼焊(han)(han)條(tiao)(tiao)，如選(xuan)(xuan)用(yong)E410型(xing)(xing)（G202、G207）焊(han)(han)條(tiao)(tiao)。但(dan)在焊(han)(han)縫(feng)和熱影響區(qu)都會(hui)產生硬化，冷(leng)(leng)裂(lie)紋傾向比較大。為(wei)了(le)克服冷(leng)(leng)裂(lie)紋的(de)形成(cheng)，焊(han)(han)前(qian)必須進(jin)行(xing)高于300℃的(de)焊(han)(han)前(qian)預熱及焊(han)(han)后700℃左右(you)的(de)回(hui)火處(chu)理(li)。但(dan)此工藝(yi)方案比較復雜，難以實現。
若選(xuan)用(yong)E309（A302）和(he)E310（A402）奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)焊條，可使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)得到(dao)較好(hao)的塑性來防止(zhi)焊接(jie)(jie)時冷裂紋的產(chan)生。為此，對該類焊條進行了下列試(shi)驗。
1. 抗裂(lie)(lie)(lie)性(xing)(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)按(an)“斜y形坡口焊(han)(han)接裂(lie)(lie)(lie)紋試(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進(jin)行(xing)焊(han)(han)接性(xing)(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)。除選(xuan)(xuan)用(yong)E309、E310型(xing)焊(han)(han)條(tiao)外，還(huan)選(xuan)(xuan)用(yong)了(le)鎳合(he)金焊(han)(han)條(tiao)Ni317進(jin)行(xing)抗裂(lie)(lie)(lie)性(xing)(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，其試(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)見表6-11。試(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)表明(ming)：A402焊(han)(han)條(tiao)的工藝性(xing)(xing)能及抗裂(lie)(lie)(lie)性(xing)(xing)良好。因此(ci)，可選(xuan)(xuan)用(yong)A402焊(han)(han)條(tiao)在(zai)預熱溫度為150℃條(tiao)件下進(jin)行(xing)產品模擬(ni)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)。
注(zhu)：試驗時室溫為(wei)5℃。保溫材料(liao)用厚10mm硅酸鋁板，焊前(qian)墊在試件下(xia)起緩冷作用。 Ni317焊條(tiao)在(zai)不預(yu)熱條(tiao)件下施焊，焊后即發現裂紋，故未做(zuo)其(qi)他(ta)試驗。
2. 產品模擬試驗(yan)。進(jin)行(xing)對接焊(han)縫(feng)試驗(yan)。
a. 試件尺寸為(wei)600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口(kou)，鈍邊為(wei)1.5mm，根(gen)部間(jian)隙為(wei)1mm±0.5mm。
b. 焊前(qian)用(yong)砂輪(lun)清(qing)除坡(po)口及兩側各100mm范圍內的油、銹等雜物。
c. 將焊接試件放在厚為(wei)10mm硅酸(suan)鋁保溫板上，用氧乙炔焰加熱坡(po)口兩(liang)側至(zhi)150℃后進行施焊。
d. 采(cai)用φ4mm的(de)A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前(qian)經150℃烘干1h，用直流(liu)電源反接(jie)法，焊(han)(han)接(jie)電流(liu)為105～110A。焊(han)(han)接(jie)順序為先焊(han)(han)坡口背面，清根后再焊(han)(han)坡口正(zheng)面。
e. 焊(han)后(hou)(hou)放置24h后(hou)(hou)，對焊(han)縫外觀進行(xing)檢驗，未(wei)發現裂紋。
f. 沿(yan)焊縫縱向用滾(gun)(gun)床滾(gun)(gun)壓到彎曲半徑小于750mm時停止(zhi)滾(gun)(gun)壓。
g. 再進行焊縫外觀檢(jian)(jian)驗及X射線檢(jian)(jian)測，未發現(xian)新的焊接缺陷。
試驗(yan)結果表明，該牌號焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)可(ke)以(yi)用(yong)于產品(pin)(pin)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。為了使試件更接(jie)近(jin)產品(pin)(pin)的(de)實際情況，又焊(han)(han)(han)(han)接(jie)了一組由6塊4Cr13鋼(gang)板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)成具有T形(xing)、十字形(xing)接(jie)頭(tou)的(de)對(dui)接(jie)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)試件，焊(han)(han)(han)(han)后按產品(pin)(pin)的(de)最小彎曲半徑進行彎曲變形(xing)，結果仍未發現裂(lie)紋。這樣就可(ke)以(yi)放心地用(yong)A402焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)對(dui)產品(pin)(pin)進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)了。
四、襯板的焊接
根(gen)據設(she)計圖樣(yang)要(yao)求，并(bing)考慮現場安裝(zhuang)的(de)(de)條(tiao)件，垂直(zhi)高度(du)為5500mm的(de)(de)漏(lou)斗(dou)是(shi)由兩大節圓(yuan)臺形(xing)漏(lou)斗(dou)組(zu)成(cheng)，并(bing)運至(zhi)現場組(zu)裝(zhuang)焊(han)接。每一大節又(you)由兩小節組(zu)成(cheng)（即(ji)圖6-3中①、②為一大節，③、④為另(ling)一大節）。
正式投(tou)產前，選(xuan)(xuan)漏斗下部的(de)一大節做產品試(shi)驗(yan)(yan)，因該節曲率(lv)半徑最小，焊接(jie)接(jie)頭受(shou)力復雜(za)，故選(xuan)(xuan)擇以此做產品試(shi)驗(yan)(yan)。其焊接(jie)工藝與產品模擬試(shi)驗(yan)(yan)相同。坡口(kou)兩側120mm范圍內的(de)預熱采用(yong)遠紅外加熱元件，并用(yong)半導體(ti)點溫計測溫。焊后經壓彎成(cheng)形，未發現裂紋。
為(wei)了(le)更接近實際(ji)產品，在(zai)此試(shi)驗(yan)(yan)基礎上又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)件(jian)，開I形坡(po)口，間隙留2～3mm，在(zai)不預熱的(de)條件(jian)下進行(xing)定位焊(han)和(he)焊(han)接試(shi)驗(yan)(yan)。焊(han)后進行(xing)壓(ya)彎試(shi)驗(yan)(yan)，未發現(xian)裂(lie)(lie)紋(wen)。應當(dang)指出(chu)的(de)是，定位焊(han)縫不宜(yi)太(tai)短，定位焊(han)后應及時焊(han)接，否則定位焊(han)處有(you)裂(lie)(lie)紋(wen)出(chu)現(xian)的(de)可能性。
五、漏(lou)斗的(de)組裝(zhuang)焊接
漏(lou)斗4Cr13襯(chen)板與(yu)外(wai)層Q235 鋼板的組裝焊接有兩個工(gong)藝方案。
第一個(ge)工藝方案：襯板(ban)(ban)分(fen)片壓形(xing)后與(yu)圓臺形(xing)Q235鋼(gang)板(ban)(ban)貼合，進行塞焊的方案。由于內、外層板(ban)(ban)不(bu)可(ke)能完全貼緊(jin)，給塞焊帶來了困難(nan)，在生產(chan)中沒有采(cai)用。
第二(er)個工(gong)(gong)藝(yi)(yi)方案：將內(nei)、外鋼(gang)板(ban)預先塞焊好成為(wei)雙(shuang)層鋼(gang)板(ban)，然后進行壓形工(gong)(gong)藝(yi)(yi)。此方案保證了(le)兩塊鋼(gang)板(ban)之間的(de)貼合，同時由兩次壓形工(gong)(gong)藝(yi)(yi)合并為(wei)一次壓形工(gong)(gong)藝(yi)(yi)，提高了(le)工(gong)(gong)作效率。組(zu)裝后的(de)漏斗，焊接時應注意下列事項。
①. 漏斗組裝后(hou)，內襯縱縫間隙留4mm±1mm，以(yi)保證焊透為準。當(dang)間隙過小時，應使用(yong)砂輪打磨坡口，然后(hou)才能進(jin)行定位焊。縱焊縫錯邊量不(bu)大(da)(da)于(yu)1mm，環焊縫的錯邊量不(bu)大(da)(da)于(yu)2mm。
②. 定位(wei)焊(han)(han)后(hou)立即檢查焊(han)(han)縫外觀質量，如發現有裂紋，應打磨消(xiao)除后(hou)補定位(wei)焊(han)(han)縫，方(fang)可正(zheng)式焊(han)(han)接。
③. 先焊(han)(han)(han)4Cr13襯板(ban)的(de)縱縫，后焊(han)(han)(han)Q235 鋼(gang)板(ban)外層的(de)縱焊(han)(han)(han)縫。然(ran)后再焊(han)(han)(han)兩(liang)(liang)小節(jie)(jie)之間的(de)環(huan)焊(han)(han)(han)縫，最后將兩(liang)(liang)大節(jie)(jie)圓臺形漏(lou)斗運至現(xian)場進行組裝焊(han)(han)(han)接(jie)。環(huan)焊(han)縫采(cai)用分(fen)段對稱焊(han)的操(cao)作方法。
④. 內襯環焊(han)縫焊(han)前要用遠紅外加熱(re)器預熱(re)至150℃，保(bao)溫5min，升(sheng)溫速度不大于(yu)100℃／min。焊(han)后需立即進行250～300℃的后熱(re)處理，保(bao)溫5min以(yi)(yi)上(shang)，停電(dian)冷卻至100℃以(yi)(yi)下時，去除(chu)加熱(re)器。
⑤. 焊(han)接過程中(zhong)若(ruo)發現裂紋(wen)應立即停止(zhi)施焊(han)，待裂紋(wen)全部消除后(hou)(hou)(hou)，才能進(jin)行施焊(han)。焊(han)后(hou)(hou)(hou)若(ruo)發現裂紋(wen)，則必須清除徹底(di)后(hou)(hou)(hou)補焊(han)，補焊(han)前仍需采取(qu)預(yu)熱和后(hou)(hou)(hou)熱處理(li)的措(cuo)施。
總之，采用上述工藝方案，焊(han)接成的漏(lou)斗已通過(guo)鑒定。這為采用耐(nai)蝕(shi)、耐(nai)磨(mo)、價格較低的4Cr13馬氏(shi)體不銹鋼焊(han)接提供了(le)生產經(jing)驗(yan)。
