一、煤倉漏斗結(jie)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(bu)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(shi)體不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、焊接方(fang)法及焊材的選(xuan)擇
選用焊(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)對煤倉(cang)漏斗進行焊(han)(han)接。漏斗要求在耐磨(mo)、耐蝕的(de)(de)條(tiao)件下工作(zuo)，焊(han)(han)縫為(wei)不承(cheng)受重載荷的(de)(de)結構。焊(han)(han)條(tiao)可(ke)選用與母(mu)材金(jin)屬化學(xue)成分相當的(de)(de)1Cr13型(xing)(xing)不銹鋼焊(han)(han)條(tiao)，如(ru)選用E410型(xing)(xing)（G202、G207）焊(han)(han)條(tiao)。但在焊(han)(han)縫和(he)熱(re)影(ying)響區都(dou)會產生硬化，冷裂紋傾向比較(jiao)大。為(wei)了克服冷裂紋的(de)(de)形成，焊(han)(han)前(qian)必須進行高于300℃的(de)(de)焊(han)(han)前(qian)預(yu)熱(re)及焊(han)(han)后700℃左右的(de)(de)回火處理。但此工藝方案(an)比較(jiao)復雜(za)，難以(yi)實(shi)現。
若選用(yong)E309（A302）和(he)E310（A402）奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊(han)條(tiao)，可使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭得(de)到較(jiao)好(hao)的塑性來防止(zhi)焊(han)接(jie)時冷裂(lie)紋的產生。為此，對該類焊(han)條(tiao)進行(xing)了下列試驗(yan)。
1. 抗裂(lie)性(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)按(an)“斜(xie)y形坡口(kou)焊接裂(lie)紋試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進行焊接性(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。除選用E309、E310型焊條(tiao)外(wai)，還選用了鎳(nie)合金焊條(tiao)Ni317進行抗裂(lie)性(xing)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)，其試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)結果見表6-11。試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)結果表明：A402焊條(tiao)的工藝性(xing)能及抗裂(lie)性(xing)良好。因此，可選用A402焊條(tiao)在(zai)預熱溫度為150℃條(tiao)件下進行產(chan)品模擬(ni)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。
注：試(shi)驗時室(shi)溫為(wei)5℃。保(bao)溫材(cai)料用厚10mm硅酸鋁板，焊前墊在(zai)試(shi)件下起緩冷作用。 Ni317焊條在不(bu)預熱條件下施(shi)焊，焊后(hou)即發現裂紋，故未做其他(ta)試驗(yan)。
2. 產品模擬(ni)試驗。進行對接焊縫試驗。
a. 試件尺寸為(wei)600mmx300mmx6mm，開60°V形(xing)坡(po)口，鈍邊為(wei)1.5mm，根部間隙為(wei)1mm±0.5mm。
b. 焊前(qian)用(yong)砂輪清除坡口及兩側各100mm范圍內的(de)油(you)、銹等雜物。
c. 將焊接試件放(fang)在厚(hou)為(wei)10mm硅酸(suan)鋁保溫(wen)板上，用氧乙炔焰(yan)加熱坡口兩側至150℃后進行施焊。
d. 采用φ4mm的(de)A402焊(han)條，焊(han)前經150℃烘干1h，用直流電源(yuan)反(fan)接法，焊(han)接電流為105～110A。焊(han)接順序為先焊(han)坡口背面，清根后再焊(han)坡口正面。
e. 焊(han)后放置24h后，對焊(han)縫(feng)外觀(guan)進行檢驗，未發現裂紋。
f. 沿焊縫(feng)縱向(xiang)用滾床滾壓(ya)到(dao)彎(wan)曲(qu)半徑小于750mm時停止滾壓(ya)。
g. 再進行焊(han)縫外觀檢驗及X射線檢測，未發(fa)現新的焊(han)接(jie)缺陷。
試驗結果表明，該牌號焊條(tiao)可以用(yong)于產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)焊接(jie)。為了使試件更接(jie)近(jin)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)實(shi)際情況，又焊接(jie)了一(yi)組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)成(cheng)具有T形、十字(zi)形接(jie)頭的(de)(de)對(dui)接(jie)焊縫(feng)的(de)(de)試件，焊后按產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)最小彎(wan)曲半徑進行彎(wan)曲變(bian)形，結果仍未發(fa)現裂紋。這樣就可以放心地用(yong)A402焊條(tiao)對(dui)產(chan)(chan)品(pin)進行焊接(jie)了。
四、襯板的(de)焊接
根據設計(ji)圖樣要求，并考慮現場(chang)(chang)安裝的條件，垂直高度為(wei)5500mm的漏斗是由兩(liang)大節(jie)圓臺形漏斗組(zu)成(cheng)，并運至現場(chang)(chang)組(zu)裝焊接。每一(yi)大節(jie)又由兩(liang)小節(jie)組(zu)成(cheng)（即圖6-3中①、②為(wei)一(yi)大節(jie)，③、④為(wei)另(ling)一(yi)大節(jie)）。
正式投產(chan)前，選漏斗下(xia)部的(de)一大(da)節做產(chan)品試(shi)(shi)驗，因(yin)該節曲率半徑(jing)最小，焊(han)接(jie)接(jie)頭受力(li)復(fu)雜，故選擇以此做產(chan)品試(shi)(shi)驗。其焊(han)接(jie)工藝與產(chan)品模(mo)擬(ni)試(shi)(shi)驗相同。坡口(kou)兩側(ce)120mm范圍(wei)內(nei)的(de)預熱采用(yong)遠(yuan)紅外加(jia)熱元件(jian)，并用(yong)半導體點溫(wen)計測(ce)溫(wen)。焊(han)后經壓彎成形，未(wei)發現裂(lie)紋。
為了更接(jie)近實際(ji)產品，在(zai)此(ci)試(shi)驗基礎上又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)件(jian)，開(kai)I形坡口，間隙留(liu)2～3mm，在(zai)不(bu)預(yu)熱的(de)條(tiao)件(jian)下進(jin)行(xing)(xing)定(ding)位焊(han)(han)(han)和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)試(shi)驗。焊(han)(han)(han)后進(jin)行(xing)(xing)壓(ya)彎試(shi)驗，未發現裂紋。應(ying)當指出的(de)是，定(ding)位焊(han)(han)(han)縫不(bu)宜太短，定(ding)位焊(han)(han)(han)后應(ying)及時(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)，否則定(ding)位焊(han)(han)(han)處有裂紋出現的(de)可能性(xing)。
五、漏斗的組裝(zhuang)焊接
漏斗(dou)4Cr13襯板與外層Q235 鋼板的組裝焊接有(you)兩個工藝(yi)方案。
第(di)一(yi)個工(gong)藝方案：襯板(ban)分片壓形后與圓臺形Q235鋼板(ban)貼合(he)，進行(xing)塞焊(han)的方案。由于內(nei)、外層板(ban)不可(ke)能完(wan)全貼緊，給(gei)塞焊(han)帶來了困難，在生產中沒(mei)有采用。
第二個(ge)工(gong)藝(yi)方(fang)案：將內、外(wai)鋼(gang)板預先塞焊好成為(wei)(wei)雙層(ceng)鋼(gang)板，然后(hou)進(jin)行壓(ya)形工(gong)藝(yi)。此方(fang)案保(bao)證了(le)兩(liang)(liang)塊鋼(gang)板之(zhi)間的(de)貼合(he)，同時由(you)兩(liang)(liang)次壓(ya)形工(gong)藝(yi)合(he)并為(wei)(wei)一(yi)次壓(ya)形工(gong)藝(yi)，提高了(le)工(gong)作效率。組裝(zhuang)后(hou)的(de)漏(lou)斗，焊接時應注意(yi)下列事項。
①. 漏斗組(zu)裝后，內(nei)襯縱縫間隙留4mm±1mm，以保證焊(han)透為準。當間隙過小時(shi)，應使用(yong)砂輪打磨(mo)坡口，然后才能(neng)進行(xing)定位焊(han)。縱焊(han)(han)縫錯邊(bian)量不大于1mm，環焊(han)(han)縫的(de)錯邊(bian)量不大于2mm。
②. 定位(wei)焊(han)(han)后立即檢(jian)查焊(han)(han)縫(feng)外觀質量，如發現有裂紋(wen)，應打(da)磨消(xiao)除后補定位(wei)焊(han)(han)縫(feng)，方(fang)可正式(shi)焊(han)(han)接(jie)。
③. 先焊(han)4Cr13襯板的縱縫，后焊(han)Q235 鋼(gang)板外層的縱焊(han)縫。然后再焊(han)兩小節(jie)(jie)之間的環焊(han)縫，最后將兩大(da)節(jie)(jie)圓(yuan)臺形(xing)漏(lou)斗運(yun)至現場進行組裝焊(han)接。環焊縫(feng)采(cai)用分段對稱(cheng)焊的操作方法。
④. 內襯環焊(han)縫焊(han)前要用(yong)遠紅外加(jia)熱器(qi)預熱至150℃，保溫5min，升溫速度不大于100℃／min。焊(han)后(hou)需立即進行250～300℃的后(hou)熱處理，保溫5min以(yi)上，停電(dian)冷卻至100℃以(yi)下時，去(qu)除加(jia)熱器(qi)。
⑤. 焊接過程中若(ruo)(ruo)發現(xian)裂(lie)紋(wen)應立即停止施(shi)焊，待裂(lie)紋(wen)全部(bu)消(xiao)除后(hou)，才能(neng)進行(xing)施(shi)焊。焊后(hou)若(ruo)(ruo)發現(xian)裂(lie)紋(wen)，則必須清除徹底(di)后(hou)補焊，補焊前仍需采(cai)取預(yu)熱(re)(re)和后(hou)熱(re)(re)處(chu)理(li)的(de)措施(shi)。
總之(zhi)，采用上述(shu)工藝方案，焊(han)接成(cheng)的(de)漏(lou)斗已通過鑒定(ding)。這為(wei)采用耐(nai)蝕(shi)、耐(nai)磨(mo)、價格較低的(de)4Cr13馬氏體不銹鋼焊(han)接提供(gong)了(le)生產經驗。
