一(yi)、煤倉(cang)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(han)接(jie)性分析
4Cr13是Cr13類馬氏體不銹鋼(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(cai)的選擇
選用焊條(tiao)(tiao)(tiao)電弧焊對煤倉(cang)漏斗進行(xing)焊接。漏斗要(yao)求在(zai)耐(nai)磨、耐(nai)蝕的條(tiao)(tiao)(tiao)件下工作，焊縫為不承受(shou)重載荷的結構。焊條(tiao)(tiao)(tiao)可選用與母材金屬化學成分相(xiang)當的1Cr13型不銹鋼(gang)焊條(tiao)(tiao)(tiao)，如選用E410型（G202、G207）焊條(tiao)(tiao)(tiao)。但在(zai)焊縫和熱影響區都(dou)會(hui)產生(sheng)硬化，冷(leng)裂紋傾向比較大。為了克服(fu)冷(leng)裂紋的形成，焊前(qian)必須(xu)進行(xing)高于300℃的焊前(qian)預熱及焊后700℃左右的回(hui)火處理。但此工藝方案比較復雜，難以實現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體不銹(xiu)鋼焊條，可使(shi)焊接(jie)接(jie)頭得(de)到較好的塑性(xing)來防止焊接(jie)時冷(leng)裂紋的產生(sheng)。為此(ci)，對該類焊條進(jin)行了下(xia)列試驗。
1. 抗(kang)裂性(xing)試(shi)驗(yan)按“斜y形坡口(kou)焊(han)(han)(han)(han)接裂紋試(shi)驗(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進行焊(han)(han)(han)(han)接性(xing)試(shi)驗(yan)。除選(xuan)(xuan)用E309、E310型焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)外(wai)，還(huan)選(xuan)(xuan)用了鎳合金焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)Ni317進行抗(kang)裂性(xing)試(shi)驗(yan)，其試(shi)驗(yan)結果(guo)見表(biao)6-11。試(shi)驗(yan)結果(guo)表(biao)明：A402焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)的工藝性(xing)能及(ji)抗(kang)裂性(xing)良好。因此，可選(xuan)(xuan)用A402焊(han)(han)(han)(han)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)。
注：試驗時室溫為5℃。保溫材料用厚10mm硅酸(suan)鋁板，焊前墊在試件下起緩冷作用。 Ni317焊條在不預(yu)熱條件下施焊，焊后即發現裂紋，故(gu)未做(zuo)其他試驗。
2. 產品模(mo)擬試(shi)驗。進行對接焊縫試(shi)驗。
a. 試件尺寸為600mmx300mmx6mm，開(kai)60°V形坡(po)口，鈍邊(bian)為1.5mm，根部間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂輪清除(chu)坡口(kou)及兩側各100mm范圍內的油、銹等雜物。
c. 將焊接試件(jian)放在厚為(wei)10mm硅酸鋁保(bao)溫板上，用氧乙炔焰加(jia)熱坡(po)口兩側至150℃后(hou)進(jin)行施焊。
d. 采用(yong)φ4mm的A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前經150℃烘干1h，用(yong)直流(liu)電源反接法(fa)，焊(han)(han)接電流(liu)為(wei)105～110A。焊(han)(han)接順序為(wei)先焊(han)(han)坡(po)口背面(mian)，清根后(hou)再焊(han)(han)坡(po)口正(zheng)面(mian)。
e. 焊(han)(han)后放置24h后，對焊(han)(han)縫外(wai)觀進行(xing)檢驗，未(wei)發現裂(lie)紋(wen)。
f. 沿焊縫縱向用(yong)滾(gun)(gun)床(chuang)滾(gun)(gun)壓(ya)到彎曲半徑小于750mm時(shi)停止滾(gun)(gun)壓(ya)。
g. 再進行焊縫外觀(guan)檢(jian)驗(yan)及X射(she)線檢(jian)測(ce)，未發現新的焊接(jie)缺陷。
試驗(yan)結果表明，該牌號焊(han)(han)(han)條(tiao)可以用于產(chan)品(pin)(pin)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。為了(le)使試件(jian)更接(jie)(jie)近產(chan)品(pin)(pin)的(de)實際情況，又焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)了(le)一組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)(jie)成具有(you)T形、十(shi)字(zi)形接(jie)(jie)頭的(de)對(dui)接(jie)(jie)焊(han)(han)(han)縫的(de)試件(jian)，焊(han)(han)(han)后按產(chan)品(pin)(pin)的(de)最小彎曲(qu)半(ban)徑進(jin)(jin)行彎曲(qu)變形，結果仍未發現裂紋。這(zhe)樣就可以放心地用A402焊(han)(han)(han)條(tiao)對(dui)產(chan)品(pin)(pin)進(jin)(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)了(le)。
四(si)、襯板的焊接
根據設計圖樣要求，并(bing)考(kao)慮現場(chang)安裝的條件，垂(chui)直高度(du)為(wei)(wei)5500mm的漏斗是由兩(liang)大節(jie)(jie)圓(yuan)臺形漏斗組成，并(bing)運至現場(chang)組裝焊(han)接(jie)。每(mei)一大節(jie)(jie)又由兩(liang)小節(jie)(jie)組成（即(ji)圖6-3中(zhong)①、②為(wei)(wei)一大節(jie)(jie)，③、④為(wei)(wei)另一大節(jie)(jie)）。
正(zheng)式投產前(qian)，選(xuan)漏(lou)斗下部的(de)一大(da)節(jie)做(zuo)產品試驗(yan)(yan)，因該(gai)節(jie)曲率半徑最小，焊(han)接接頭受力(li)復雜，故選(xuan)擇(ze)以此做(zuo)產品試驗(yan)(yan)。其焊(han)接工藝與(yu)產品模(mo)擬試驗(yan)(yan)相同。坡口兩側120mm范圍內(nei)的(de)預熱采用遠紅外加(jia)熱元(yuan)件(jian)，并用半導(dao)體點(dian)溫計測溫。焊(han)后經(jing)壓彎成(cheng)形(xing)，未發現裂紋。
為了更接(jie)近(jin)實際(ji)產品(pin)，在此試(shi)驗(yan)基(ji)礎上又(you)用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)件，開I形坡口，間(jian)隙留2～3mm，在不預熱的(de)條(tiao)件下進行定(ding)(ding)(ding)位(wei)焊和焊接(jie)試(shi)驗(yan)。焊后(hou)進行壓彎試(shi)驗(yan)，未(wei)發現裂紋(wen)(wen)。應當指出(chu)的(de)是，定(ding)(ding)(ding)位(wei)焊縫不宜太短，定(ding)(ding)(ding)位(wei)焊后(hou)應及時(shi)焊接(jie)，否(fou)則(ze)定(ding)(ding)(ding)位(wei)焊處(chu)有(you)裂紋(wen)(wen)出(chu)現的(de)可(ke)能(neng)性。
五、漏斗的組裝(zhuang)焊(han)接
漏(lou)斗(dou)4Cr13襯板(ban)與(yu)外層Q235 鋼板(ban)的組(zu)裝焊(han)接有兩個(ge)工藝方案。
第一個工藝方案：襯(chen)板分片壓形后(hou)與圓(yuan)臺形Q235鋼板貼(tie)合，進行塞焊的(de)方案。由于(yu)內、外層(ceng)板不可能完全貼(tie)緊，給塞焊帶來了困難，在(zai)生產(chan)中沒有采用。
第二(er)個工(gong)藝方案：將內、外(wai)鋼(gang)板預先(xian)塞(sai)焊好成為雙層鋼(gang)板，然后進(jin)行壓(ya)(ya)形(xing)工(gong)藝。此方案保證了兩塊(kuai)鋼(gang)板之(zhi)間的貼合(he)，同時(shi)由兩次壓(ya)(ya)形(xing)工(gong)藝合(he)并為一次壓(ya)(ya)形(xing)工(gong)藝，提高(gao)了工(gong)作(zuo)效率。組裝后的漏斗，焊接時(shi)應注意(yi)下列事項。
①. 漏斗組裝后(hou)，內襯縱(zong)縫間(jian)隙留4mm±1mm，以保證焊透為準。當間(jian)隙過小時(shi)，應使用砂輪打磨坡口，然后(hou)才(cai)能進行定位焊。縱焊縫(feng)錯(cuo)邊量不(bu)大于(yu)1mm，環焊縫(feng)的錯(cuo)邊量不(bu)大于(yu)2mm。
②. 定(ding)位焊(han)后(hou)立即檢(jian)查焊(han)縫外觀質(zhi)量，如發(fa)現(xian)有(you)裂紋，應打(da)磨消(xiao)除后(hou)補定(ding)位焊(han)縫，方(fang)可正式焊(han)接。
③. 先焊(han)4Cr13襯板的縱縫，后焊(han)Q235 鋼板外層的縱焊(han)縫。然后再焊(han)兩小節之間的環焊(han)縫，最后將(jiang)兩大節圓(yuan)臺形(xing)漏(lou)斗(dou)運至(zhi)現場進行組裝焊(han)接。環焊(han)(han)縫采用分(fen)段對稱焊(han)(han)的(de)操(cao)作方法(fa)。
④. 內襯(chen)環焊縫焊前要用遠紅外加熱器預熱至150℃，保(bao)溫(wen)(wen)5min，升溫(wen)(wen)速度不大于100℃／min。焊后需(xu)立即進行250～300℃的后熱處(chu)理(li)，保(bao)溫(wen)(wen)5min以上，停電(dian)冷卻至100℃以下時，去除(chu)加熱器。
⑤. 焊(han)(han)接過(guo)程中若發現裂(lie)(lie)紋(wen)應立即停止施(shi)焊(han)(han)，待裂(lie)(lie)紋(wen)全部消除后(hou)(hou)(hou)，才能進行施(shi)焊(han)(han)。焊(han)(han)后(hou)(hou)(hou)若發現裂(lie)(lie)紋(wen)，則必(bi)須清除徹(che)底(di)后(hou)(hou)(hou)補焊(han)(han)，補焊(han)(han)前仍需采取預熱和(he)后(hou)(hou)(hou)熱處理(li)的措施(shi)。
總之，采用上述工藝方案，焊接成的漏斗已通過鑒定(ding)。這為采用耐(nai)蝕、耐(nai)磨(mo)、價格較低的4Cr13馬氏體不銹(xiu)鋼焊接提供了生產(chan)經驗。
