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馬氏體不銹鋼板，兩層鋼板之間采用塞焊工藝將它們連接起來。
二、焊接性分析
4Cr13是Cr13類馬(ma)氏(shi)體不(bu)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)接方法及焊(han)材的選擇
選(xuan)用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)對煤倉漏斗(dou)進行焊(han)(han)接。漏斗(dou)要求在(zai)耐(nai)磨、耐(nai)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下工作，焊(han)(han)縫為不承受重載荷的(de)(de)(de)(de)結構(gou)。焊(han)(han)條(tiao)可選(xuan)用(yong)與母(mu)材金(jin)屬化(hua)學成分相當(dang)的(de)(de)(de)(de)1Cr13型不銹鋼(gang)焊(han)(han)條(tiao)，如選(xuan)用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)條(tiao)。但(dan)在(zai)焊(han)(han)縫和(he)熱影響(xiang)區(qu)都(dou)會產生(sheng)硬化(hua)，冷裂(lie)紋(wen)傾向比(bi)較(jiao)大(da)。為了(le)克服冷裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)形成，焊(han)(han)前必須進行高于300℃的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)前預熱及(ji)焊(han)(han)后700℃左右的(de)(de)(de)(de)回火處理。但(dan)此(ci)工藝方(fang)案比(bi)較(jiao)復雜，難(nan)以實現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧氏(shi)體不銹鋼焊(han)(han)條，可使焊(han)(han)接接頭得到(dao)較(jiao)好的塑(su)性(xing)來(lai)防止焊(han)(han)接時冷裂紋的產生。為(wei)此，對(dui)該類焊(han)(han)條進行了下列試(shi)驗。
1. 抗(kang)裂(lie)(lie)性試(shi)(shi)(shi)驗(yan)按(an)“斜y形(xing)坡口焊(han)接(jie)裂(lie)(lie)紋試(shi)(shi)(shi)驗(yan)方(fang)法”（GB 4675.1-1984）進(jin)(jin)行(xing)焊(han)接(jie)性試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。除(chu)選(xuan)用(yong)E309、E310型焊(han)條外，還(huan)選(xuan)用(yong)了鎳合金焊(han)條Ni317進(jin)(jin)行(xing)抗(kang)裂(lie)(lie)性試(shi)(shi)(shi)驗(yan)，其(qi)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)見(jian)表(biao)6-11。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)：A402焊(han)條的工藝(yi)性能及抗(kang)裂(lie)(lie)性良好。因(yin)此，可選(xuan)用(yong)A402焊(han)條在預熱溫度為150℃條件下進(jin)(jin)行(xing)產品模(mo)擬試(shi)(shi)(shi)驗(yan)。
注：試(shi)(shi)驗時室溫為5℃。保溫材料(liao)用厚10mm硅酸(suan)鋁板(ban)，焊前墊(dian)在試(shi)(shi)件下起緩(huan)冷作用。 Ni317焊條在不預熱條件下施(shi)焊，焊后(hou)即發(fa)現裂紋，故未做(zuo)其他試驗。
2. 產(chan)品模擬試驗(yan)。進(jin)行(xing)對(dui)接焊(han)縫試驗(yan)。
a. 試件尺(chi)寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形(xing)坡口，鈍邊為1.5mm，根部(bu)間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊(han)前用砂輪(lun)清除坡口及兩側各100mm范圍(wei)內的油、銹等(deng)雜(za)物。
c. 將焊(han)接試件放(fang)在厚為10mm硅酸鋁保(bao)溫板上，用氧乙(yi)炔焰加熱坡口兩側至150℃后進行施焊(han)。
d. 采用(yong)φ4mm的A402焊條，焊前經150℃烘干1h，用(yong)直流(liu)電源反接法，焊接電流(liu)為105～110A。焊接順序為先焊坡(po)口背(bei)面，清根后再焊坡(po)口正面。
e. 焊(han)后(hou)放(fang)置24h后(hou)，對焊(han)縫外觀進行檢驗，未(wei)發現(xian)裂紋(wen)。
f. 沿焊縫縱向(xiang)用滾床滾壓到彎曲半徑小于750mm時停止滾壓。
g. 再進行焊縫外觀檢(jian)驗及X射(she)線檢(jian)測(ce)，未發現新(xin)的焊接缺陷。
試(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)表(biao)明，該(gai)牌號焊(han)(han)條可以(yi)用于產品(pin)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。為(wei)了使(shi)試(shi)(shi)件(jian)更接(jie)(jie)(jie)近產品(pin)的實(shi)際情(qing)況，又焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了一組由(you)6塊4Cr13鋼(gang)板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)(jie)(jie)成具有T形、十字(zi)形接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的對(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫(feng)的試(shi)(shi)件(jian)，焊(han)(han)后按產品(pin)的最(zui)小彎曲(qu)半(ban)徑進行彎曲(qu)變(bian)形，結果(guo)仍未發(fa)現裂紋。這樣就可以(yi)放心(xin)地用A402焊(han)(han)條對(dui)產品(pin)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了。
四、襯(chen)板的焊接
根據(ju)設計圖樣要求，并(bing)考(kao)慮現(xian)(xian)場(chang)安(an)裝的條件，垂直(zhi)高(gao)度為(wei)5500mm的漏(lou)斗是由兩(liang)大節圓(yuan)臺(tai)形漏(lou)斗組成，并(bing)運至現(xian)(xian)場(chang)組裝焊接。每一大節又由兩(liang)小節組成（即圖6-3中①、②為(wei)一大節，③、④為(wei)另(ling)一大節）。
正(zheng)式投產(chan)前，選(xuan)漏斗下部的(de)一大節做(zuo)產(chan)品試(shi)驗，因該(gai)節曲率(lv)半徑(jing)最小，焊(han)接接頭受力復雜，故選(xuan)擇以(yi)此做(zuo)產(chan)品試(shi)驗。其焊(han)接工藝與產(chan)品模擬試(shi)驗相同。坡口兩側(ce)120mm范圍內的(de)預熱采用遠紅外加(jia)熱元件，并(bing)用半導(dao)體點溫(wen)計測溫(wen)。焊(han)后經(jing)壓彎(wan)成形，未發現(xian)裂紋(wen)。
為了更接(jie)近實際產(chan)品，在此(ci)試驗基礎(chu)上(shang)又用600mm×300mm×6mm的試件(jian)(jian)，開I形坡口，間隙留(liu)2～3mm，在不預熱的條(tiao)件(jian)(jian)下進行定(ding)位(wei)焊(han)和焊(han)接(jie)試驗。焊(han)后(hou)進行壓彎試驗，未發(fa)現裂紋(wen)。應當指出(chu)的是，定(ding)位(wei)焊(han)縫不宜太(tai)短，定(ding)位(wei)焊(han)后(hou)應及時焊(han)接(jie)，否則定(ding)位(wei)焊(han)處有(you)裂紋(wen)出(chu)現的可能性。
五、漏斗的組裝焊接
漏斗4Cr13襯(chen)板(ban)與外層Q235 鋼板(ban)的組裝焊(han)接有(you)兩個(ge)工藝方案(an)。
第一(yi)個(ge)工藝(yi)方案：襯板(ban)分片壓形后與圓臺形Q235鋼(gang)板(ban)貼(tie)合(he)，進行塞(sai)焊的方案。由于(yu)內、外層(ceng)板(ban)不可能(neng)完(wan)全貼(tie)緊，給塞(sai)焊帶來了困難，在生產中沒有采用。
第二個工(gong)(gong)藝方案：將(jiang)內、外(wai)鋼(gang)板(ban)預先塞焊(han)好成為雙層鋼(gang)板(ban)，然后(hou)進行壓形(xing)工(gong)(gong)藝。此(ci)方案保證了兩塊鋼(gang)板(ban)之間的(de)貼合(he)，同時由兩次(ci)壓形(xing)工(gong)(gong)藝合(he)并(bing)為一次(ci)壓形(xing)工(gong)(gong)藝，提高了工(gong)(gong)作效(xiao)率。組裝后(hou)的(de)漏斗，焊(han)接時應注意下(xia)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(zhun)。當間隙過(guo)小(xiao)時，應使用砂(sha)輪(lun)打磨坡(po)口，然后(hou)才(cai)能進行定位焊。縱焊縫錯邊量不大于1mm，環(huan)焊縫的(de)錯邊量不大于2mm。
②. 定位(wei)焊(han)后立即檢查焊(han)縫(feng)外(wai)觀質量，如(ru)發現有裂紋，應打磨消(xiao)除(chu)后補定位(wei)焊(han)縫(feng)，方可正式焊(han)接(jie)。
③. 先(xian)焊(han)(han)4Cr13襯板(ban)的(de)縱縫(feng)，后焊(han)(han)Q235 鋼板(ban)外(wai)層的(de)縱焊(han)(han)縫(feng)。然后再焊(han)(han)兩小節之間的(de)環(huan)焊(han)(han)縫(feng)，最(zui)后將(jiang)兩大節圓臺(tai)形漏斗運至現(xian)場進行組裝焊(han)(han)接。環焊縫采用分(fen)段對稱(cheng)焊的操(cao)作方法。
④. 內襯環焊(han)縫焊(han)前要用遠紅外加(jia)熱(re)器預(yu)熱(re)至(zhi)150℃，保溫5min，升溫速度不大于100℃／min。焊(han)后(hou)需(xu)立即進(jin)行250～300℃的后(hou)熱(re)處理，保溫5min以(yi)上(shang)，停電冷卻至(zhi)100℃以(yi)下時，去(qu)除加(jia)熱(re)器。
⑤. 焊接過程中若發(fa)現裂紋應立即停(ting)止(zhi)施焊，待裂紋全部(bu)消(xiao)除后(hou)(hou)，才能進行施焊。焊后(hou)(hou)若發(fa)現裂紋，則必須清除徹底后(hou)(hou)補焊，補焊前仍(reng)需采取預熱和后(hou)(hou)熱處理的(de)措施。
總之，采用上述工藝方案，焊接(jie)成的(de)漏斗(dou)已(yi)通過鑒定。這為(wei)采用耐蝕(shi)、耐磨(mo)、價格較低的(de)4Cr13馬(ma)氏體不銹鋼焊接(jie)提供(gong)了生產(chan)經驗。
