一、煤倉漏斗結構
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類馬氏體不(bu)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(han)接(jie)方法(fa)及焊(han)材的選擇
選用(yong)焊(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)對煤倉漏斗進行(xing)焊(han)(han)(han)接。漏斗要求(qiu)在耐磨、耐蝕的(de)(de)條件下工作，焊(han)(han)(han)縫(feng)為(wei)不承(cheng)受(shou)重載荷的(de)(de)結構。焊(han)(han)(han)條可選用(yong)與母材金屬化學成分相當(dang)的(de)(de)1Cr13型不銹鋼焊(han)(han)(han)條，如(ru)選用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)(han)條。但在焊(han)(han)(han)縫(feng)和熱影響區都會產生(sheng)硬化，冷裂(lie)紋傾向比(bi)較(jiao)大。為(wei)了克服冷裂(lie)紋的(de)(de)形成，焊(han)(han)(han)前(qian)必須進行(xing)高于300℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)前(qian)預熱及焊(han)(han)(han)后700℃左右的(de)(de)回(hui)火處理。但此工藝方案比(bi)較(jiao)復雜，難(nan)以實現。
若(ruo)選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體不銹鋼焊條，可使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭得到較好的塑性來防(fang)止焊接(jie)(jie)時(shi)冷裂紋的產生。為此，對該類(lei)焊條進(jin)行了下列試(shi)驗。
1. 抗(kang)裂性(xing)(xing)試(shi)驗按“斜y形坡口焊(han)(han)(han)接(jie)裂紋(wen)試(shi)驗方法(fa)”（GB 4675.1-1984）進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)試(shi)驗。除選用E309、E310型(xing)焊(han)(han)(han)條外(wai)，還選用了鎳合金焊(han)(han)(han)條Ni317進(jin)行抗(kang)裂性(xing)(xing)試(shi)驗，其試(shi)驗結果見(jian)表(biao)6-11。試(shi)驗結果表(biao)明：A402焊(han)(han)(han)條的工藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)及抗(kang)裂性(xing)(xing)良好。因此，可(ke)選用A402焊(han)(han)(han)條在(zai)預熱(re)溫度為150℃條件下(xia)進(jin)行產品模擬試(shi)驗。
注：試(shi)驗(yan)時(shi)室(shi)溫為5℃。保溫材料用厚10mm硅酸鋁(lv)板，焊前墊在試(shi)件下起緩冷(leng)作用。 Ni317焊條在不預(yu)熱條件下(xia)施焊，焊后(hou)即發現裂紋(wen)，故未做其(qi)他試驗。
2. 產(chan)品模擬試(shi)驗。進行對(dui)接焊縫(feng)試(shi)驗。
a. 試件尺寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口，鈍(dun)邊為1.5mm，根部間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊前用(yong)砂輪清(qing)除坡(po)口及兩側(ce)各(ge)100mm范圍內(nei)的(de)油、銹(xiu)等雜物。
c. 將(jiang)焊(han)接試(shi)件放在厚為10mm硅酸鋁保溫(wen)板上，用氧(yang)乙(yi)炔焰加熱(re)坡(po)口(kou)兩側至150℃后進(jin)行施焊(han)。
d. 采用(yong)φ4mm的A402焊(han)(han)(han)條，焊(han)(han)(han)前經150℃烘干1h，用(yong)直流電源(yuan)反接法，焊(han)(han)(han)接電流為(wei)105～110A。焊(han)(han)(han)接順序為(wei)先焊(han)(han)(han)坡(po)口(kou)背(bei)面，清根(gen)后再(zai)焊(han)(han)(han)坡(po)口(kou)正面。
e. 焊后放置24h后，對焊縫外(wai)觀進(jin)行(xing)檢(jian)驗，未發現裂紋。
f. 沿焊縫(feng)縱向(xiang)用滾床滾壓到彎曲半徑小于750mm時停止滾壓。
g. 再(zai)進行焊縫外觀檢(jian)驗及X射(she)線檢(jian)測，未(wei)發現新的焊接(jie)缺陷(xian)。
試驗結果表明，該牌(pai)號焊(han)條(tiao)可(ke)以用(yong)于(yu)產品(pin)的(de)(de)焊(han)接(jie)。為了使試件更接(jie)近(jin)產品(pin)的(de)(de)實(shi)際情況，又(you)焊(han)接(jie)了一(yi)組由6塊(kuai)4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼(pin)接(jie)成具有T形、十字形接(jie)頭的(de)(de)對接(jie)焊(han)縫的(de)(de)試件，焊(han)后(hou)按產品(pin)的(de)(de)最小(xiao)彎曲(qu)半徑(jing)進(jin)行彎曲(qu)變形，結果仍未發現裂紋。這樣就可(ke)以放(fang)心地(di)用(yong)A402焊(han)條(tiao)對產品(pin)進(jin)行焊(han)接(jie)了。
四、襯板的焊接
根據設計圖樣要(yao)求(qiu)，并考慮現場(chang)安裝的條件，垂直(zhi)高度(du)為(wei)(wei)5500mm的漏斗(dou)是(shi)由兩(liang)大(da)節(jie)圓臺形漏斗(dou)組成，并運至(zhi)現場(chang)組裝焊接。每一大(da)節(jie)又(you)由兩(liang)小節(jie)組成（即圖6-3中(zhong)①、②為(wei)(wei)一大(da)節(jie)，③、④為(wei)(wei)另一大(da)節(jie)）。
正式投產前，選(xuan)漏斗下(xia)部的(de)一大節做產品(pin)試驗，因該(gai)節曲率(lv)半徑最小(xiao)，焊(han)接接頭受力復雜(za)，故選(xuan)擇以此做產品(pin)試驗。其焊(han)接工藝與產品(pin)模擬試驗相同。坡(po)口(kou)兩側120mm范圍內的(de)預熱(re)采用遠紅外加熱(re)元件，并用半導體點溫(wen)計測溫(wen)。焊(han)后經壓彎(wan)成形，未(wei)發(fa)現(xian)裂紋。
為(wei)了更接近實際(ji)產品，在此試(shi)(shi)驗基礎上又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)(shi)件，開I形(xing)坡口，間(jian)隙(xi)留2～3mm，在不預熱的(de)條件下進行(xing)定(ding)(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)和焊(han)(han)(han)接試(shi)(shi)驗。焊(han)(han)(han)后進行(xing)壓彎試(shi)(shi)驗，未發現(xian)裂紋。應當(dang)指出的(de)是，定(ding)(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)縫不宜太(tai)短，定(ding)(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)后應及時焊(han)(han)(han)接，否則定(ding)(ding)位(wei)焊(han)(han)(han)處有裂紋出現(xian)的(de)可能(neng)性。
五、漏(lou)斗的組裝(zhuang)焊接
漏斗4Cr13襯板與外(wai)層Q235 鋼板的組裝(zhuang)焊接有兩個工(gong)藝方案。
第一(yi)個(ge)工(gong)藝(yi)方案：襯板分片壓形后與圓臺(tai)形Q235鋼板貼(tie)合，進行(xing)塞(sai)焊的方案。由于內、外層板不可能完(wan)全貼(tie)緊，給(gei)塞(sai)焊帶來了(le)困難，在生產(chan)中沒有采用。
第二個工(gong)藝(yi)方案：將內、外鋼(gang)板(ban)預先塞焊好(hao)成為雙層鋼(gang)板(ban)，然后進行壓形工(gong)藝(yi)。此方案保證了(le)兩(liang)塊鋼(gang)板(ban)之間的貼合，同時(shi)由兩(liang)次壓形工(gong)藝(yi)合并為一次壓形工(gong)藝(yi)，提高了(le)工(gong)作效率。組(zu)裝后的漏(lou)斗，焊接時(shi)應注意下列事項。
①. 漏斗組裝(zhuang)后，內襯縱縫(feng)間隙(xi)留(liu)4mm±1mm，以保證(zheng)焊透為準。當(dang)間隙(xi)過小時(shi)，應(ying)使用砂(sha)輪打(da)磨坡口，然后才能進(jin)行定位焊。縱焊縫錯(cuo)邊量(liang)不大于1mm，環焊縫的錯(cuo)邊量(liang)不大于2mm。
②. 定位焊(han)后立(li)即(ji)檢(jian)查焊(han)縫外觀質量，如發現有裂(lie)紋，應打磨(mo)消除后補定位焊(han)縫，方可正式(shi)焊(han)接。
③. 先焊(han)(han)4Cr13襯(chen)板的縱縫(feng)，后焊(han)(han)Q235 鋼板外層的縱焊(han)(han)縫(feng)。然后再焊(han)(han)兩(liang)小節之間的環(huan)焊(han)(han)縫(feng)，最后將兩(liang)大節圓臺形漏(lou)斗運(yun)至現場(chang)進行組裝焊(han)(han)接。環焊(han)縫采用分段對稱焊(han)的(de)操作方法。
④. 內襯環焊(han)縫焊(han)前要用遠紅外(wai)加熱(re)器預熱(re)至150℃，保溫5min，升溫速度不大于(yu)100℃／min。焊(han)后需立(li)即進行250～300℃的后熱(re)處理，保溫5min以上，停電冷卻至100℃以下時，去(qu)除加熱(re)器。
⑤. 焊(han)接過(guo)程(cheng)中若發(fa)現(xian)裂(lie)紋(wen)應立(li)即停止施(shi)(shi)焊(han)，待(dai)裂(lie)紋(wen)全部(bu)消除后(hou)(hou)，才能進行施(shi)(shi)焊(han)。焊(han)后(hou)(hou)若發(fa)現(xian)裂(lie)紋(wen)，則(ze)必須清除徹底后(hou)(hou)補焊(han)，補焊(han)前(qian)仍需(xu)采取(qu)預熱和后(hou)(hou)熱處理的措(cuo)施(shi)(shi)。
總(zong)之，采用上述工藝方案(an)，焊(han)接成的(de)(de)漏斗已通過鑒定。這為(wei)采用耐(nai)蝕、耐(nai)磨、價格較低的(de)(de)4Cr13馬氏體不銹鋼焊(han)接提供了生產經驗。
