一(yi)、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(ban)，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(fen)析(xi)
4Cr13是Cr13類馬(ma)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(san)、焊接方法及焊材(cai)的選擇
選(xuan)用焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)對(dui)煤倉(cang)漏斗進行焊(han)(han)(han)接(jie)。漏斗要求在(zai)耐磨、耐蝕的條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)件(jian)下工(gong)作(zuo)，焊(han)(han)(han)縫(feng)為不承受重(zhong)載荷(he)的結構。焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)可選(xuan)用與母材金屬化(hua)學(xue)成分相當的1Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)，如選(xuan)用E410型(xing)（G202、G207）焊(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)。但在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)和熱(re)影響區都會(hui)產生硬化(hua)，冷裂紋傾向(xiang)比較(jiao)大(da)。為了克(ke)服冷裂紋的形成，焊(han)(han)(han)前(qian)必須進行高于300℃的焊(han)(han)(han)前(qian)預熱(re)及焊(han)(han)(han)后(hou)700℃左右(you)的回(hui)火處(chu)理。但此工(gong)藝方案比較(jiao)復雜，難以(yi)實現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧(ao)氏體不銹鋼焊條，可使焊接(jie)接(jie)頭得到較好的塑性(xing)來防止焊接(jie)時冷裂紋的產生。為此，對該(gai)類焊條進行了(le)下(xia)列試驗(yan)。
1. 抗(kang)裂(lie)性(xing)試驗按“斜y形坡口焊(han)(han)接裂(lie)紋(wen)試驗方法”（GB 4675.1-1984）進行(xing)焊(han)(han)接性(xing)試驗。除選用E309、E310型焊(han)(han)條外(wai)，還選用了(le)鎳合金焊(han)(han)條Ni317進行(xing)抗(kang)裂(lie)性(xing)試驗，其試驗結果(guo)見表6-11。試驗結果(guo)表明：A402焊(han)(han)條的工藝性(xing)能及抗(kang)裂(lie)性(xing)良好。因(yin)此，可(ke)選用A402焊(han)(han)條在預熱溫度為150℃條件下進行(xing)產品(pin)模擬試驗。
注(zhu)：試驗時室(shi)溫為5℃。保溫材料用厚10mm硅酸鋁板，焊前墊在試件下起緩冷作(zuo)用。 Ni317焊條(tiao)在不預熱條(tiao)件(jian)下施焊，焊后即發現裂紋，故未做其他試驗。
2. 產(chan)品模(mo)擬試驗。進行對接焊縫試驗。
a. 試件尺寸為(wei)600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口(kou)，鈍邊為(wei)1.5mm，根部間隙為(wei)1mm±0.5mm。
b. 焊(han)前(qian)用砂輪(lun)清除坡(po)口及兩(liang)側各100mm范圍(wei)內的油、銹等雜物(wu)。
c. 將焊(han)接試件放在厚為(wei)10mm硅酸鋁保溫(wen)板上，用氧(yang)乙炔焰加熱(re)坡口兩側至150℃后進行施焊(han)。
d. 采用φ4mm的A402焊(han)(han)(han)條，焊(han)(han)(han)前經150℃烘干1h，用直(zhi)流(liu)電(dian)源反(fan)接法，焊(han)(han)(han)接電(dian)流(liu)為(wei)105～110A。焊(han)(han)(han)接順(shun)序為(wei)先焊(han)(han)(han)坡(po)口(kou)背面，清根后再焊(han)(han)(han)坡(po)口(kou)正面。
e. 焊后放置24h后，對焊縫外觀進行檢驗，未發(fa)現裂(lie)紋。
f. 沿焊縫(feng)縱向用滾床滾壓到彎曲半徑小于750mm時停止滾壓。
g. 再進行焊縫(feng)外觀檢驗及X射線檢測，未發現新的焊接缺陷(xian)。
試驗結(jie)果表明，該牌號焊(han)條(tiao)可(ke)以用于產(chan)(chan)品(pin)的焊(han)接(jie)(jie)(jie)。為(wei)了使試件更接(jie)(jie)(jie)近產(chan)(chan)品(pin)的實際(ji)情況，又(you)焊(han)接(jie)(jie)(jie)了一組由(you)6塊4Cr13鋼(gang)板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)(jie)(jie)成具有T形(xing)、十字形(xing)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的對接(jie)(jie)(jie)焊(han)縫的試件，焊(han)后按產(chan)(chan)品(pin)的最小彎曲半徑(jing)進行彎曲變形(xing)，結(jie)果仍未發現裂紋。這樣就可(ke)以放(fang)心地用A402焊(han)條(tiao)對產(chan)(chan)品(pin)進行焊(han)接(jie)(jie)(jie)了。
四、襯板(ban)的焊(han)接
根據設(she)計圖樣要求(qiu)，并考慮現場安裝的(de)條件，垂直(zhi)高(gao)度為(wei)5500mm的(de)漏斗是由兩大(da)(da)節(jie)(jie)圓臺形(xing)漏斗組成(cheng)(cheng)，并運至現場組裝焊接。每一(yi)大(da)(da)節(jie)(jie)又由兩小節(jie)(jie)組成(cheng)(cheng)（即圖6-3中①、②為(wei)一(yi)大(da)(da)節(jie)(jie)，③、④為(wei)另(ling)一(yi)大(da)(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，因該節(jie)曲率半(ban)徑最小，焊(han)接接頭(tou)受力復(fu)雜，故(gu)選擇以此做產(chan)品試驗。其焊(han)接工(gong)藝(yi)與產(chan)品模擬試驗相同。坡口兩(liang)側120mm范圍內的預(yu)熱(re)采用(yong)遠紅(hong)外加熱(re)元件(jian)，并用(yong)半(ban)導體點溫計測溫。焊(han)后(hou)經壓彎(wan)成形，未發現裂紋。
為了更(geng)接近實際產品(pin)，在(zai)此試(shi)驗基礎上(shang)又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)件(jian)，開I形(xing)坡(po)口(kou)，間隙留2～3mm，在(zai)不預熱的(de)條件(jian)下進行(xing)定位(wei)焊(han)和焊(han)接試(shi)驗。焊(han)后進行(xing)壓(ya)彎試(shi)驗，未發現裂(lie)紋(wen)(wen)。應(ying)當指出的(de)是，定位(wei)焊(han)縫不宜太短，定位(wei)焊(han)后應(ying)及時焊(han)接，否(fou)則定位(wei)焊(han)處有裂(lie)紋(wen)(wen)出現的(de)可(ke)能性。
五、漏斗的組(zu)裝焊(han)接
漏斗4Cr13襯(chen)板與外層Q235 鋼板的組裝焊接(jie)有兩個工(gong)藝方案。
第一(yi)個(ge)工藝(yi)方案：襯板(ban)分片壓(ya)形后與圓臺形Q235鋼板(ban)貼(tie)(tie)合，進(jin)行塞(sai)焊(han)的方案。由于內(nei)、外層板(ban)不可能(neng)完全貼(tie)(tie)緊，給(gei)塞(sai)焊(han)帶來了困難，在生產(chan)中沒有(you)采(cai)用。
第二個工(gong)藝方案：將內(nei)、外鋼板預先塞焊(han)好成為雙層(ceng)鋼板，然后進行(xing)壓形(xing)工(gong)藝。此方案保證了兩(liang)(liang)塊鋼板之(zhi)間的(de)貼合(he)，同時(shi)由兩(liang)(liang)次(ci)壓形(xing)工(gong)藝合(he)并為一(yi)次(ci)壓形(xing)工(gong)藝，提高了工(gong)作(zuo)效(xiao)率。組裝后的(de)漏(lou)斗，焊(han)接(jie)時(shi)應注(zhu)意下(xia)列(lie)事(shi)項。
①. 漏斗組裝(zhuang)后，內(nei)襯(chen)縱縫間隙留(liu)4mm±1mm，以保證焊透為準。當(dang)間隙過(guo)小時，應使(shi)用砂輪打磨坡口，然后才能進行定(ding)位(wei)焊。縱焊(han)縫錯邊量(liang)不大(da)(da)于1mm，環焊(han)縫的錯邊量(liang)不大(da)(da)于2mm。
②. 定位焊(han)后立即(ji)檢查焊(han)縫外觀質量，如發現有裂紋，應打磨消(xiao)除后補(bu)定位焊(han)縫，方(fang)可正式焊(han)接。
③. 先焊(han)(han)(han)(han)(han)4Cr13襯板的(de)(de)縱縫(feng)，后(hou)(hou)(hou)焊(han)(han)(han)(han)(han)Q235 鋼板外層的(de)(de)縱焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)。然后(hou)(hou)(hou)再焊(han)(han)(han)(han)(han)兩小節(jie)之間的(de)(de)環焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)，最后(hou)(hou)(hou)將兩大(da)節(jie)圓臺形(xing)漏斗運(yun)至(zhi)現場進行組(zu)裝焊(han)(han)(han)(han)(han)接。環(huan)焊縫采用分段對稱焊的(de)操(cao)作(zuo)方法。
④. 內(nei)襯環焊縫(feng)焊前要用遠紅外加熱(re)(re)器預熱(re)(re)至150℃，保(bao)(bao)溫(wen)5min，升溫(wen)速(su)度不大于100℃／min。焊后需立(li)即(ji)進行250～300℃的后熱(re)(re)處理，保(bao)(bao)溫(wen)5min以(yi)上，停(ting)電(dian)冷卻至100℃以(yi)下時，去(qu)除加熱(re)(re)器。
⑤. 焊(han)接過程中若發(fa)現(xian)裂紋應立即停(ting)止施(shi)(shi)焊(han)，待(dai)裂紋全部消除后(hou)(hou)，才能進行施(shi)(shi)焊(han)。焊(han)后(hou)(hou)若發(fa)現(xian)裂紋，則必須(xu)清除徹底后(hou)(hou)補焊(han)，補焊(han)前(qian)仍需采取預(yu)熱和后(hou)(hou)熱處理的措施(shi)(shi)。
總之，采用上述工藝方案，焊接成的漏斗已通(tong)過鑒定。這為采用耐(nai)蝕、耐(nai)磨(mo)、價格較低的4Cr13馬氏(shi)體(ti)不銹鋼焊接提供了生產經驗。
