一、煤倉(cang)漏斗結構
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(xiu)鋼板(ban)，兩層鋼板之間采用塞焊工藝將它們連接起來。
二(er)、焊接性分析(xi)
4Cr13是Cr13類馬氏體不銹(xiu)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)、焊接方(fang)法及(ji)焊材的選擇
選(xuan)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)對煤倉漏斗進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接。漏斗要求在耐(nai)磨(mo)、耐(nai)蝕的(de)(de)條(tiao)件(jian)下工作，焊(han)(han)(han)(han)縫為不(bu)承受(shou)重載荷(he)的(de)(de)結構(gou)。焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)可選(xuan)用(yong)與母材金屬(shu)化(hua)(hua)學成分相當的(de)(de)1Cr13型不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)，如(ru)選(xuan)用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)。但在焊(han)(han)(han)(han)縫和(he)熱(re)影響區都會產生硬化(hua)(hua)，冷裂紋傾向比(bi)較(jiao)大。為了(le)克(ke)服冷裂紋的(de)(de)形成，焊(han)(han)(han)(han)前(qian)必須進(jin)行高于(yu)300℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)前(qian)預熱(re)及(ji)焊(han)(han)(han)(han)后700℃左右的(de)(de)回火(huo)處理。但此工藝(yi)方案比(bi)較(jiao)復(fu)雜，難以實現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)條，可使焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭得到較好的(de)塑性來防止焊(han)(han)(han)接(jie)時冷裂紋的(de)產生。為此，對該類(lei)焊(han)(han)(han)條進(jin)行了(le)下列試(shi)驗。
1. 抗裂(lie)性(xing)試驗(yan)(yan)按“斜(xie)y形坡(po)口(kou)焊(han)(han)接裂(lie)紋試驗(yan)(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進(jin)行(xing)焊(han)(han)接性(xing)試驗(yan)(yan)。除選用(yong)E309、E310型焊(han)(han)條(tiao)(tiao)外，還(huan)選用(yong)了鎳合金(jin)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)Ni317進(jin)行(xing)抗裂(lie)性(xing)試驗(yan)(yan)，其試驗(yan)(yan)結果見表6-11。試驗(yan)(yan)結果表明：A402焊(han)(han)條(tiao)(tiao)的工(gong)藝性(xing)能及抗裂(lie)性(xing)良好。因此，可選用(yong)A402焊(han)(han)條(tiao)(tiao)在預熱溫度為150℃條(tiao)(tiao)件下(xia)進(jin)行(xing)產品模擬試驗(yan)(yan)。
注：試驗時室(shi)溫(wen)為5℃。保溫(wen)材料用厚10mm硅(gui)酸鋁板(ban)，焊前(qian)墊(dian)在(zai)試件下起緩冷作用。 Ni317焊(han)條(tiao)在不預熱條(tiao)件(jian)下施焊(han)，焊(han)后(hou)即發現裂(lie)紋，故未做其(qi)他(ta)試驗。
2. 產品(pin)模擬試驗。進行對接(jie)焊(han)縫(feng)試驗。
a. 試(shi)件尺寸(cun)為(wei)600mmx300mmx6mm，開60°V形坡(po)口，鈍(dun)邊為(wei)1.5mm，根部間隙為(wei)1mm±0.5mm。
b. 焊(han)前用(yong)砂輪清除坡口及兩側各100mm范圍內的油(you)、銹等(deng)雜物(wu)。
c. 將焊接試件放在厚為10mm硅(gui)酸鋁保(bao)溫板上(shang)，用氧(yang)乙炔焰加(jia)熱坡口兩側(ce)至(zhi)150℃后進行(xing)施焊。
d. 采(cai)用φ4mm的A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前經(jing)150℃烘干1h，用直流(liu)電源(yuan)反接(jie)法，焊(han)(han)接(jie)電流(liu)為(wei)105～110A。焊(han)(han)接(jie)順(shun)序為(wei)先焊(han)(han)坡(po)口(kou)(kou)背面，清根(gen)后再焊(han)(han)坡(po)口(kou)(kou)正面。
e. 焊后(hou)放置(zhi)24h后(hou)，對(dui)焊縫(feng)外觀進行檢驗，未發(fa)現裂紋。
f. 沿焊縫縱向用滾床滾壓到彎(wan)曲半徑小于750mm時(shi)停止(zhi)滾壓。
g. 再(zai)進行(xing)焊(han)縫外觀檢驗及X射線(xian)檢測，未發現新的焊(han)接缺陷。
試(shi)驗(yan)結(jie)果表明(ming)，該(gai)牌號焊(han)條(tiao)可(ke)以用(yong)于(yu)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)焊(han)接。為了(le)使(shi)試(shi)件更接近產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)實際情況，又焊(han)接了(le)一組由(you)6塊(kuai)4Cr13鋼板(ban)（250mm×200mm×6mm）拼接成(cheng)具有(you)T形(xing)(xing)、十字形(xing)(xing)接頭的(de)對接焊(han)縫的(de)試(shi)件，焊(han)后按產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)最小(xiao)彎(wan)曲(qu)半徑(jing)進(jin)(jin)行(xing)彎(wan)曲(qu)變(bian)形(xing)(xing)，結(jie)果仍未發現裂(lie)紋。這樣就可(ke)以放心地用(yong)A402焊(han)條(tiao)對產(chan)(chan)(chan)品(pin)進(jin)(jin)行(xing)焊(han)接了(le)。
四、襯板的焊(han)接(jie)
根據設計(ji)圖樣要求，并考慮(lv)現場安裝(zhuang)的條件(jian)，垂直高度為(wei)5500mm的漏斗是(shi)由兩大(da)(da)節(jie)(jie)圓臺(tai)形(xing)漏斗組(zu)成(cheng)，并運至現場組(zu)裝(zhuang)焊接。每一(yi)大(da)(da)節(jie)(jie)又由兩小節(jie)(jie)組(zu)成(cheng)（即圖6-3中①、②為(wei)一(yi)大(da)(da)節(jie)(jie)，③、④為(wei)另一(yi)大(da)(da)節(jie)(jie)）。
正(zheng)式投產前，選(xuan)漏(lou)斗(dou)下部的一大節做(zuo)產品(pin)試(shi)驗(yan)，因該節曲率半徑最小，焊(han)接(jie)接(jie)頭受力復雜，故選(xuan)擇以此做(zuo)產品(pin)試(shi)驗(yan)。其焊(han)接(jie)工藝(yi)與產品(pin)模擬試(shi)驗(yan)相同。坡口兩側(ce)120mm范圍內的預熱采(cai)用遠紅外加熱元件(jian)，并用半導體點(dian)溫計測(ce)溫。焊(han)后經壓彎成(cheng)形(xing)，未(wei)發現裂紋。
為了更接近實際產品，在此試(shi)驗基礎(chu)上(shang)又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)件，開I形坡口，間隙留2～3mm，在不預(yu)熱的(de)條件下進(jin)行(xing)定(ding)(ding)(ding)位焊(han)(han)和焊(han)(han)接試(shi)驗。焊(han)(han)后進(jin)行(xing)壓彎試(shi)驗，未發(fa)現(xian)裂紋。應當指出(chu)的(de)是(shi)，定(ding)(ding)(ding)位焊(han)(han)縫不宜(yi)太短，定(ding)(ding)(ding)位焊(han)(han)后應及時焊(han)(han)接，否則定(ding)(ding)(ding)位焊(han)(han)處有裂紋出(chu)現(xian)的(de)可能性。
五、漏斗的組裝(zhuang)焊接
漏斗4Cr13襯(chen)板與外(wai)層Q235 鋼板的組裝焊接(jie)有兩個(ge)工藝方案。
第一個工(gong)藝(yi)方(fang)案(an)：襯板分片壓形后與(yu)圓臺形Q235鋼板貼合，進行塞焊的方(fang)案(an)。由于內、外層(ceng)板不可能完全貼緊，給塞焊帶(dai)來了困難，在生產中(zhong)沒有(you)采用(yong)。
第(di)二個工藝(yi)方案：將內、外鋼板(ban)預先塞(sai)焊好成為雙層鋼板(ban)，然(ran)后進行壓形(xing)工藝(yi)。此方案保證了兩塊鋼板(ban)之(zhi)間的貼合，同(tong)時(shi)由兩次(ci)壓形(xing)工藝(yi)合并(bing)為一次(ci)壓形(xing)工藝(yi)，提高(gao)了工作效(xiao)率(lv)。組(zu)裝后的漏斗，焊接時(shi)應(ying)注意下列事項。
①. 漏斗(dou)組裝后，內襯縱縫(feng)間(jian)隙留4mm±1mm，以保證焊透為準(zhun)。當間(jian)隙過小時，應使用(yong)砂輪(lun)打磨(mo)坡口，然(ran)后才(cai)能進(jin)行定位(wei)焊。縱(zong)焊(han)縫(feng)錯邊量不大于1mm，環焊(han)縫(feng)的錯邊量不大于2mm。
②. 定位(wei)(wei)焊(han)后立(li)即檢查焊(han)縫外觀(guan)質量，如發現有裂(lie)紋(wen)，應打磨消除后補(bu)定位(wei)(wei)焊(han)縫，方可正(zheng)式焊(han)接。
③. 先焊(han)(han)4Cr13襯板(ban)的縱縫，后(hou)焊(han)(han)Q235 鋼板(ban)外層的縱焊(han)(han)縫。然(ran)后(hou)再焊(han)(han)兩小節之間的環焊(han)(han)縫，最后(hou)將兩大節圓臺形(xing)漏斗(dou)運(yun)至(zhi)現場進行組(zu)裝焊(han)(han)接(jie)。環焊(han)縫采用分段對稱焊(han)的操作方法(fa)。
④. 內襯環(huan)焊(han)縫焊(han)前(qian)要用遠紅外加熱(re)(re)(re)器(qi)預熱(re)(re)(re)至150℃，保(bao)溫5min，升溫速度不大(da)于100℃／min。焊(han)后(hou)需立即進行250～300℃的后(hou)熱(re)(re)(re)處理，保(bao)溫5min以上，停電冷(leng)卻至100℃以下時(shi)，去除加熱(re)(re)(re)器(qi)。
⑤. 焊(han)(han)(han)接過程中若發現裂紋(wen)應立即停止施焊(han)(han)(han)，待裂紋(wen)全(quan)部消除(chu)后，才能進行施焊(han)(han)(han)。焊(han)(han)(han)后若發現裂紋(wen)，則必(bi)須清除(chu)徹(che)底后補(bu)焊(han)(han)(han)，補(bu)焊(han)(han)(han)前仍需采取預熱和后熱處理(li)的措(cuo)施。
總之(zhi)，采(cai)用上述工藝方案，焊(han)接成的漏斗已通過(guo)鑒定。這(zhe)為(wei)采(cai)用耐(nai)蝕(shi)、耐(nai)磨(mo)、價格較(jiao)低的4Cr13馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接提供(gong)了生產經驗。
