一、煤倉漏斗結構(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(xiu)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(xi)
4Cr13是Cr13類馬氏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(han)接(jie)方(fang)法及(ji)焊(han)材的(de)選(xuan)擇
選(xuan)(xuan)用焊(han)條電弧焊(han)對(dui)煤倉漏斗(dou)進行焊(han)接。漏斗(dou)要求在耐磨、耐蝕的(de)(de)條件下(xia)工作(zuo)，焊(han)縫(feng)為不承受重(zhong)載荷(he)的(de)(de)結構。焊(han)條可選(xuan)(xuan)用與母材金屬化學成分相當(dang)的(de)(de)1Cr13型不銹鋼焊(han)條，如選(xuan)(xuan)用E410型（G202、G207）焊(han)條。但在焊(han)縫(feng)和熱影響區都會產生硬化，冷裂紋傾向比(bi)較大。為了克服(fu)冷裂紋的(de)(de)形成，焊(han)前必須進行高于(yu)300℃的(de)(de)焊(han)前預熱及焊(han)后700℃左右的(de)(de)回火處理。但此工藝方案(an)比(bi)較復雜，難以(yi)實(shi)現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體不銹鋼焊(han)條，可使焊(han)接接頭得到較好(hao)的塑性來(lai)防止焊(han)接時(shi)冷裂紋的產生(sheng)。為(wei)此(ci)，對該類焊(han)條進(jin)行了下列試驗。
1. 抗(kang)裂(lie)性(xing)試(shi)驗(yan)按“斜y形坡口焊接(jie)裂(lie)紋試(shi)驗(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進行焊接(jie)性(xing)試(shi)驗(yan)。除選用E309、E310型(xing)焊條外(wai)，還選用了鎳合金焊條Ni317進行抗(kang)裂(lie)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焊條的工(gong)藝性(xing)能及抗(kang)裂(lie)性(xing)良好。因(yin)此，可選用A402焊條在預熱溫度為150℃條件下進行產品模擬(ni)試(shi)驗(yan)。
注：試驗時室(shi)溫(wen)為5℃。保溫(wen)材料用厚10mm硅酸鋁板，焊(han)前墊在試件下起緩冷作用。 Ni317焊(han)條(tiao)(tiao)在不預(yu)熱條(tiao)(tiao)件下(xia)施焊(han)，焊(han)后(hou)即發現(xian)裂紋，故(gu)未做其(qi)他試(shi)驗。
2. 產品(pin)模擬試驗。進(jin)行對接焊縫試驗。
a. 試件尺寸為(wei)600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口(kou)，鈍邊為(wei)1.5mm，根部間(jian)隙為(wei)1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂輪(lun)清除(chu)坡口(kou)及兩側各100mm范圍內的油(you)、銹等(deng)雜物。
c. 將焊接試(shi)件放在(zai)厚為10mm硅酸鋁保溫板上(shang)，用氧乙炔焰加(jia)熱坡(po)口(kou)兩側至150℃后進行施焊。
d. 采用(yong)φ4mm的A402焊(han)條(tiao)，焊(han)前經150℃烘干(gan)1h，用(yong)直流(liu)電(dian)源反接法，焊(han)接電(dian)流(liu)為105～110A。焊(han)接順序為先焊(han)坡口背面(mian)，清根后再焊(han)坡口正(zheng)面(mian)。
e. 焊(han)(han)后放置24h后，對焊(han)(han)縫外觀(guan)進(jin)行(xing)檢(jian)驗，未發現裂紋。
f. 沿焊縫縱向(xiang)用滾(gun)床滾(gun)壓到彎曲半(ban)徑小于750mm時停止(zhi)滾(gun)壓。
g. 再進行焊縫(feng)外觀檢驗及X射線(xian)檢測(ce)，未發現新的焊接缺陷。
試(shi)驗(yan)結(jie)(jie)果表明，該牌號焊(han)(han)條可以用于產(chan)品(pin)的(de)焊(han)(han)接。為(wei)了(le)(le)使試(shi)件(jian)更接近產(chan)品(pin)的(de)實際情況，又焊(han)(han)接了(le)(le)一組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接成具有(you)T形(xing)、十字(zi)形(xing)接頭的(de)對接焊(han)(han)縫的(de)試(shi)件(jian)，焊(han)(han)后按產(chan)品(pin)的(de)最小(xiao)彎曲(qu)半(ban)徑進行(xing)彎曲(qu)變(bian)形(xing)，結(jie)(jie)果仍未發現裂紋。這(zhe)樣就(jiu)可以放(fang)心地用A402焊(han)(han)條對產(chan)品(pin)進行(xing)焊(han)(han)接了(le)(le)。
四、襯板(ban)的焊接
根據設計(ji)圖樣(yang)要求，并(bing)考慮現場安裝(zhuang)的(de)條件，垂直(zhi)高度為5500mm的(de)漏斗(dou)是(shi)由兩大(da)節(jie)圓(yuan)臺形漏斗(dou)組(zu)成，并(bing)運(yun)至(zhi)現場組(zu)裝(zhuang)焊接。每一(yi)大(da)節(jie)又由兩小節(jie)組(zu)成（即圖6-3中①、②為一(yi)大(da)節(jie)，③、④為另一(yi)大(da)節(jie)）。
正(zheng)式(shi)投(tou)產(chan)(chan)前，選漏斗下部的(de)一大節做產(chan)(chan)品試(shi)驗(yan)，因該節曲率半(ban)(ban)徑最(zui)小(xiao)，焊接接頭受力(li)復(fu)雜，故選擇以此做產(chan)(chan)品試(shi)驗(yan)。其焊接工藝(yi)與(yu)產(chan)(chan)品模擬試(shi)驗(yan)相同。坡口兩側120mm范圍內的(de)預熱采用遠紅外加(jia)熱元件，并用半(ban)(ban)導體點溫計測溫。焊后(hou)經(jing)壓(ya)彎成形，未(wei)發現裂(lie)紋。
為了更接近實際產品，在此試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)基礎上又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)(shi)(shi)件(jian)，開I形坡口，間隙留2～3mm，在不(bu)(bu)預熱的(de)條件(jian)下進(jin)(jin)行定位(wei)焊(han)(han)和焊(han)(han)接試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)。焊(han)(han)后進(jin)(jin)行壓彎(wan)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)，未發現(xian)裂紋(wen)。應當(dang)指出(chu)的(de)是，定位(wei)焊(han)(han)縫不(bu)(bu)宜太短，定位(wei)焊(han)(han)后應及(ji)時焊(han)(han)接，否則定位(wei)焊(han)(han)處有裂紋(wen)出(chu)現(xian)的(de)可能性。
五、漏斗的組(zu)裝(zhuang)焊(han)接
漏斗(dou)4Cr13襯板與外層Q235 鋼板的組裝焊(han)接有兩個工藝(yi)方案。
第一個(ge)工藝方案(an)：襯板(ban)(ban)分片壓形(xing)后與圓臺形(xing)Q235鋼板(ban)(ban)貼合，進行塞焊的方案(an)。由于內(nei)、外層板(ban)(ban)不可能(neng)完(wan)全貼緊(jin)，給塞焊帶來了困(kun)難，在生產中沒有采用。
第二個工藝方(fang)案：將內、外鋼(gang)板預(yu)先塞焊(han)好成為(wei)雙層(ceng)鋼(gang)板，然后(hou)進行壓(ya)形(xing)工藝。此方(fang)案保(bao)證了兩塊鋼(gang)板之(zhi)間的貼(tie)合，同時由兩次(ci)壓(ya)形(xing)工藝合并為(wei)一次(ci)壓(ya)形(xing)工藝，提(ti)高了工作效率。組裝后(hou)的漏(lou)斗，焊(han)接時應注(zhu)意(yi)下列事項。
①. 漏斗(dou)組裝后，內襯縱(zong)縫間隙留4mm±1mm，以保證焊透為準。當間隙過小時(shi)，應使用砂(sha)輪(lun)打磨坡口(kou)，然(ran)后才(cai)能進行(xing)定位焊。縱焊(han)縫錯(cuo)邊量不(bu)大(da)于(yu)1mm，環(huan)焊(han)縫的(de)錯(cuo)邊量不(bu)大(da)于(yu)2mm。
②. 定(ding)位(wei)焊后立即檢查焊縫(feng)外觀質量，如(ru)發(fa)現有裂紋，應打磨消除后補(bu)定(ding)位(wei)焊縫(feng)，方可正式焊接。
③. 先焊4Cr13襯板(ban)的縱縫(feng)(feng)，后焊Q235 鋼板(ban)外層的縱焊縫(feng)(feng)。然后再焊兩(liang)小(xiao)節之間的環焊縫(feng)(feng)，最后將兩(liang)大節圓臺形漏斗運至(zhi)現場(chang)進行組裝焊接。環(huan)焊(han)縫(feng)采用分段(duan)對稱焊(han)的(de)操作方法。
④. 內襯環焊縫焊前要用遠(yuan)紅外加熱器預熱至(zhi)150℃，保(bao)溫5min，升溫速度不(bu)大于(yu)100℃／min。焊后需立(li)即(ji)進行250～300℃的后熱處理，保(bao)溫5min以上，停電(dian)冷(leng)卻至(zhi)100℃以下時(shi)，去除加熱器。
⑤. 焊(han)接過程中若(ruo)發(fa)現(xian)裂紋(wen)應立即停止(zhi)施焊(han)，待(dai)裂紋(wen)全部消除后(hou)(hou)，才能進(jin)行施焊(han)。焊(han)后(hou)(hou)若(ruo)發(fa)現(xian)裂紋(wen)，則必須清除徹底后(hou)(hou)補(bu)焊(han)，補(bu)焊(han)前(qian)仍需采取預熱和后(hou)(hou)熱處理(li)的(de)措施。
總之，采用上(shang)述(shu)工藝方(fang)案，焊(han)接(jie)成的(de)漏斗已通過(guo)鑒定。這為采用耐蝕、耐磨(mo)、價(jia)格較低(di)的(de)4Cr13馬氏體不銹鋼焊(han)接(jie)提供(gong)了生產經驗。
