一、煤倉漏斗結構
洗煤廠的煤倉由4個圓臺形漏斗組成，其結構示意圖如圖4-22所示。漏斗是上口直徑為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40Cr13 馬(ma)氏體不銹鋼板，兩層鋼板之間采用塞焊工藝連接。
二、焊(han)接方法及焊(han)材的選擇
選用焊條電弧焊方法對煤倉漏斗進行(xing)焊接。
漏(lou)斗(dou)在要求耐磨、耐蝕的條件下工作，焊(han)(han)縫(feng)為不(bu)受(shou)重載(zai)荷的結構(gou)。焊(han)(han)條可選用(yong)與母材金屬化學成分相當的不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)條，如選用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)條。但(dan)焊(han)(han)縫(feng)和熱影響區都會產(chan)生硬化，冷裂(lie)紋傾向較大。為了克服(fu)冷裂(lie)紋的形成，焊(han)(han)前必須進行高于300℃的焊(han)(han)前預熱及焊(han)(han)后700℃左(zuo)右的回(hui)火處理。但(dan)此工藝(yi)方案比較復(fu)雜，難以實現(xian)。
為(wei)了簡化焊(han)接(jie)工藝，減少復雜的(de)加工過(guo)程，選用了異種金(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)材料進行焊(han)接(jie)。用E309（A309）和(he)E310（A402）奧氏體型不銹鋼焊(han)條(tiao)，可使焊(han)接(jie)接(jie)頭得(de)到較好的(de)塑性，防止焊(han)接(jie)時冷(leng)裂紋的(de)產(chan)生。為(wei)此，對該類焊(han)條(tiao)進行工藝試驗：
1. 抗裂(lie)(lie)性(xing)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)選用了E309、E310型焊(han)條(tiao)，按《斜Y形坡口焊(han)接裂(lie)(lie)紋試驗(yan)(yan)(yan)(yan)方法》進(jin)行(xing)焊(han)接性(xing)試驗(yan)(yan)(yan)(yan)，其試驗(yan)(yan)(yan)(yan)結(jie)果見(jian)表4-53。試驗(yan)(yan)(yan)(yan)結(jie)果表明：A402焊(han)條(tiao)的工藝性(xing)能(neng)及(ji)抗裂(lie)(lie)性(xing)良好(hao)。因此，可選用A402焊(han)條(tiao)在預熱溫度為150℃下進(jin)行(xing)產(chan)品模擬試驗(yan)(yan)(yan)(yan)。
2. 產品模擬試驗 進行(xing)對接(jie)焊縫試驗。
a. 試板尺寸為600mm×300mm×6mm，開60°V形坡口，鈍邊為1.5mm，根部間隙為（1±0.5）mm。
b. 焊前用砂輪(lun)清除坡口兩側(ce)各100mm范圍內的油、銹等雜物。
c. 將焊接(jie)試板放在(zai)厚為10mm硅酸鋁保溫板上，用氧炔(gui)焰(yan)加熱坡口兩(liang)側至(zhi)150℃后進行焊接(jie)。
d. 采用φ4mm的A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前經150℃烘干1h，用直流(liu)反極(ji)電源，焊(han)(han)接(jie)電流(liu)為105～110A，焊(han)(han)接(jie)順序為先(xian)焊(han)(han)坡(po)口背(bei)面，清根(gen)后再焊(han)(han)坡(po)口正(zheng)面。
e. 焊后放置24h后，對焊縫外(wai)觀進行檢查，未(wei)發現裂紋。
f. 沿焊縫縱(zong)向用滾床滾壓(ya)到彎曲(qu)半徑小于750mm時，停(ting)止(zhi)滾壓(ya)。
g. 再進行(xing)焊縫外觀檢查及X光射線檢測，未發(fa)現新的焊接缺陷。
焊(han)接(jie)(jie)(jie)試驗結(jie)果(guo)表明，該牌號焊(han)條(tiao)(tiao)可以用于產品(pin)的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)。為了使(shi)試件更接(jie)(jie)(jie)近產品(pin)的(de)實(shi)際情況，又(you)焊(han)接(jie)(jie)(jie)了一組6塊40Cr13鋼板（250mmx200mmx6mm）拼接(jie)(jie)(jie)成具有T形(xing)(xing)、十(shi)字形(xing)(xing)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)對接(jie)(jie)(jie)焊(han)縫(feng)的(de)試件，焊(han)后按產品(pin)最(zui)小彎曲(qu)半徑進行(xing)彎曲(qu)變形(xing)(xing)，檢查仍未發現裂(lie)紋。這樣(yang)就可以放心地用A402焊(han)條(tiao)(tiao)對產品(pin)進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)了。
3. 襯板(ban)的焊接(jie)
根(gen)據(ju)設計圖(tu)(tu)樣(yang)要求，并考慮現場安裝(zhuang)的條件，垂直高度(du)為5500mm的漏斗是由(you)兩大(da)節(jie)(jie)圓臺形漏斗組(zu)成，并運至現場組(zu)裝(zhuang)焊接。每一大(da)節(jie)(jie)由(you)兩小節(jie)(jie)組(zu)成（即圖(tu)(tu)4-22中①、②為一大(da)節(jie)(jie)，③、④為另一大(da)節(jie)(jie)）。
正式投產(chan)前，選漏斗下部(bu)的一大節(jie)做產(chan)品試驗(yan)(yan)，因該節(jie)曲率半(ban)徑(jing)最小(xiao)，焊接(jie)接(jie)頭(tou)受(shou)力復雜，故選擇以此(ci)作產(chan)品試驗(yan)(yan)。其焊接(jie)工藝(yi)與(yu)產(chan)品模擬試驗(yan)(yan)相(xiang)同。坡口兩側120mm范(fan)圍內預(yu)熱(re)，采(cai)用遠紅(hong)外加熱(re)元(yuan)件(jian)，并(bing)用半(ban)導體點溫(wen)計(ji)測溫(wen)。焊后經壓彎成形，未發現裂紋。
為了更接近實際產品，在此試驗基礎上又用600mm×300mm×6mm的試板開I形坡口，間隙留2～3mm，在不預熱的條件下進行定位焊和焊接試驗。焊后進行壓彎試驗，未發現裂紋。應當指出的是，定位焊縫不宜太短，定位焊后應及時焊接，否則定位焊處有裂紋出現的可能性。
4. 漏斗的(de)組裝焊接
將內外鋼(gang)板預先塞焊成為(wei)雙層鋼(gang)板，然后進行壓形工(gong)藝(yi)。保證了兩(liang)塊鋼(gang)板之間(jian)的貼(tie)合，同時(shi)(shi)由(you)兩(liang)道壓形工(gong)藝(yi)合并為(wei)一次(ci)壓形工(gong)藝(yi)，提高了工(gong)作效率。組裝后的漏斗，焊接時(shi)(shi)注意下列事(shi)項：
a. 漏斗組裝(zhuang)后(hou)，內襯縱縫間隙留（4±1）mm，以保證焊透(tou)為準。縱焊縫錯(cuo)(cuo)邊量不(bu)(bu)大(da)(da)于1mm，環焊縫的錯(cuo)(cuo)邊量不(bu)(bu)大(da)(da)于2mm。
b. 定(ding)位(wei)焊后(hou)立即檢查焊縫(feng)外觀質量，若發現有裂紋，應打磨消除后(hou)補定(ding)位(wei)焊縫(feng)，方可(ke)正式焊接。
c. 先焊(han)40Cr13襯板的(de)縱縫，后(hou)(hou)(hou)焊(han)Q235鋼板外層的(de)縱焊(han)縫，然后(hou)(hou)(hou)再焊(han)兩(liang)小節之(zhi)間的(de)環(huan)焊(han)縫，最后(hou)(hou)(hou)將兩(liang)大節圓臺形漏斗運至(zhi)現場進行組裝(zhuang)焊(han)接。環(huan)焊(han)縫采用(yong)分(fen)段對(dui)稱焊(han)的(de)操作方法。
d. 內襯環焊縫焊前要用遠紅外加熱器預(yu)熱至150℃，保溫5min，升溫速度不(bu)大于100℃／min。焊后(hou)需立即進行250～300℃的(de)后(hou)熱處(chu)理，保溫5min以(yi)(yi)上，停電冷卻至100℃以(yi)(yi)下時，去除加熱器。
e. 焊(han)接過程中若發(fa)現(xian)裂(lie)(lie)紋(wen)應立即停止(zhi)施焊(han)，待(dai)裂(lie)(lie)紋(wen)全部消(xiao)除后補(bu)焊(han)，補(bu)焊(han)前仍需采取預熱和后熱處(chu)理的措施。
總之，采用(yong)上(shang)述工藝方法(fa)，焊接成的(de)漏斗已通(tong)過鑒定。這為采用(yong)耐蝕(shi)、耐磨、價格較(jiao)低的(de)40Cr13馬(ma)氏體不銹鋼焊接提供了生產(chan)經驗。
