一、煤(mei)倉漏(lou)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(jie)性(xing)分析
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、焊接方法(fa)及焊材的選(xuan)擇(ze)
選(xuan)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)對(dui)煤(mei)倉漏斗(dou)進行焊(han)(han)(han)(han)接。漏斗(dou)要(yao)求(qiu)在耐(nai)磨、耐(nai)蝕的(de)(de)條(tiao)(tiao)件下工作，焊(han)(han)(han)(han)縫為不承受(shou)重載荷的(de)(de)結(jie)構。焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)可選(xuan)用(yong)(yong)與母材金屬化(hua)學(xue)成分(fen)相(xiang)當的(de)(de)1Cr13型不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)，如選(xuan)用(yong)(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)。但在焊(han)(han)(han)(han)縫和熱(re)影響區都會產生硬化(hua)，冷(leng)裂紋傾向(xiang)比(bi)較(jiao)大。為了克服冷(leng)裂紋的(de)(de)形成，焊(han)(han)(han)(han)前必須進行高于300℃的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)前預熱(re)及焊(han)(han)(han)(han)后700℃左右的(de)(de)回(hui)火處理。但此工藝方案(an)比(bi)較(jiao)復(fu)雜，難以實現。
若選(xuan)用E309（A302）和(he)E310（A402）奧氏體(ti)不銹鋼焊(han)條，可使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)得(de)到(dao)較好的塑性來防止焊(han)接(jie)時冷裂(lie)紋(wen)的產生。為(wei)此，對該類焊(han)條進行了下列試驗。
1. 抗(kang)裂(lie)(lie)(lie)性試(shi)驗(yan)按“斜y形(xing)坡口焊接(jie)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)試(shi)驗(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進(jin)行(xing)(xing)焊接(jie)性試(shi)驗(yan)。除選(xuan)用(yong)E309、E310型焊條外，還選(xuan)用(yong)了鎳合(he)金焊條Ni317進(jin)行(xing)(xing)抗(kang)裂(lie)(lie)(lie)性試(shi)驗(yan)，其(qi)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)見表6-11。試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)表明：A402焊條的(de)工藝性能(neng)及抗(kang)裂(lie)(lie)(lie)性良(liang)好。因此，可選(xuan)用(yong)A402焊條在(zai)預(yu)熱溫度(du)為(wei)150℃條件下進(jin)行(xing)(xing)產(chan)品模擬試(shi)驗(yan)。
注：試驗時(shi)室溫為5℃。保溫材料用厚10mm硅酸鋁板(ban)，焊前墊在試件下(xia)起緩冷作(zuo)用。 Ni317焊條(tiao)在不預熱(re)條(tiao)件下(xia)施焊，焊后(hou)即發現(xian)裂紋(wen)，故未做其他(ta)試驗。
2. 產品(pin)模擬試驗。進行對接焊縫試驗。
a. 試件尺寸(cun)為600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口(kou)，鈍(dun)邊(bian)為1.5mm，根部(bu)間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂(sha)輪清除坡口(kou)及(ji)兩側各100mm范圍內的油、銹等雜(za)物。
c. 將(jiang)焊接(jie)試(shi)件放在厚(hou)為10mm硅酸鋁保溫(wen)板上，用氧乙炔焰加(jia)熱坡(po)口兩側至150℃后進行施焊。
d. 采用φ4mm的A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前(qian)經150℃烘(hong)干1h，用直流電(dian)源反(fan)接(jie)法，焊(han)(han)接(jie)電(dian)流為(wei)(wei)105～110A。焊(han)(han)接(jie)順序為(wei)(wei)先焊(han)(han)坡(po)口背面，清根后再焊(han)(han)坡(po)口正面。
e. 焊(han)后放置24h后，對(dui)焊(han)縫外(wai)觀進(jin)行檢驗，未發現(xian)裂(lie)紋。
f. 沿焊縫縱(zong)向用滾(gun)(gun)床滾(gun)(gun)壓(ya)到彎曲半徑小于750mm時停止滾(gun)(gun)壓(ya)。
g. 再進行(xing)焊縫外觀檢驗及(ji)X射(she)線檢測，未發現(xian)新(xin)的焊接缺陷。
試(shi)驗結果表明，該牌號焊條可以(yi)用(yong)(yong)于(yu)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)焊接(jie)。為(wei)了(le)(le)使試(shi)件更(geng)接(jie)近產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)實際情況，又焊接(jie)了(le)(le)一組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)成具有(you)T形(xing)、十字形(xing)接(jie)頭的(de)(de)對(dui)接(jie)焊縫的(de)(de)試(shi)件，焊后按(an)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)最小彎曲半徑進行彎曲變形(xing)，結果仍未發(fa)現裂(lie)紋。這樣(yang)就可以(yi)放心地用(yong)(yong)A402焊條對(dui)產(chan)品(pin)(pin)進行焊接(jie)了(le)(le)。
四、襯板的焊接
根據(ju)設計圖樣要求，并考(kao)慮現場(chang)安裝的(de)條件，垂直高度(du)為(wei)5500mm的(de)漏斗是由兩大(da)節圓臺形(xing)漏斗組(zu)成(cheng)，并運至現場(chang)組(zu)裝焊接。每一大(da)節又由兩小節組(zu)成(cheng)（即圖6-3中①、②為(wei)一大(da)節，③、④為(wei)另一大(da)節）。
正式投產前，選漏斗下部的(de)一大節(jie)做產品試驗，因(yin)該節(jie)曲(qu)率半徑最小，焊(han)接接頭受力復(fu)雜，故選擇以此(ci)做產品試驗。其焊(han)接工藝與(yu)產品模(mo)擬試驗相同。坡口兩(liang)側120mm范圍(wei)內(nei)的(de)預熱(re)采用遠紅(hong)外(wai)加熱(re)元件，并用半導體點溫計測溫。焊(han)后(hou)經壓彎成形，未發現(xian)裂紋。
為了更接近實際產(chan)品，在此(ci)試(shi)(shi)驗基礎上又用(yong)600mm×300mm×6mm的試(shi)(shi)件，開I形坡口，間隙留2～3mm，在不預熱的條件下進行定位焊(han)和(he)焊(han)接試(shi)(shi)驗。焊(han)后進行壓彎試(shi)(shi)驗，未發現裂(lie)紋。應當指出的是，定位焊(han)縫不宜太短，定位焊(han)后應及時焊(han)接，否則定位焊(han)處有裂(lie)紋出現的可能性。
五、漏斗的組裝焊接(jie)
漏斗4Cr13襯板(ban)與外(wai)層Q235 鋼板(ban)的組裝焊(han)接有兩個工藝方案。
第一個(ge)工藝方案：襯板(ban)分片壓形后與圓臺形Q235鋼板(ban)貼合(he)，進行塞(sai)焊的方案。由于內、外(wai)層板(ban)不可能完全貼緊，給(gei)塞(sai)焊帶來了(le)困難，在(zai)生產(chan)中沒有(you)采用。
第二(er)個工(gong)(gong)藝(yi)方案：將內、外鋼(gang)板預(yu)先(xian)塞焊(han)好(hao)成為雙(shuang)層(ceng)鋼(gang)板，然后(hou)(hou)進行壓(ya)形工(gong)(gong)藝(yi)。此(ci)方案保(bao)證了(le)兩(liang)塊鋼(gang)板之間(jian)的貼合，同時(shi)由兩(liang)次(ci)壓(ya)形工(gong)(gong)藝(yi)合并為一次(ci)壓(ya)形工(gong)(gong)藝(yi)，提高了(le)工(gong)(gong)作效(xiao)率。組(zu)裝后(hou)(hou)的漏斗，焊(han)接時(shi)應(ying)注意下(xia)列事項。
①. 漏斗組裝后，內襯縱(zong)縫間(jian)隙留4mm±1mm，以保(bao)證焊(han)(han)透(tou)為準。當間(jian)隙過(guo)小時，應使用砂輪打磨坡口，然(ran)后才(cai)能(neng)進(jin)行定位(wei)焊(han)(han)。縱焊縫(feng)錯邊量不大于1mm，環焊縫(feng)的錯邊量不大于2mm。
②. 定(ding)(ding)位(wei)(wei)焊(han)后立即檢查焊(han)縫外觀(guan)質(zhi)量，如發現有裂紋(wen)，應打磨消(xiao)除(chu)后補定(ding)(ding)位(wei)(wei)焊(han)縫，方可(ke)正式焊(han)接。
③. 先焊(han)4Cr13襯板的(de)(de)縱縫(feng)，后(hou)焊(han)Q235 鋼板外層(ceng)的(de)(de)縱焊(han)縫(feng)。然后(hou)再(zai)焊(han)兩小節(jie)之間的(de)(de)環焊(han)縫(feng)，最后(hou)將兩大(da)節(jie)圓(yuan)臺形漏斗(dou)運至現場進行(xing)組裝焊(han)接。環(huan)焊(han)縫采用分段對稱焊(han)的操作方法。
④. 內襯環焊縫焊前要(yao)用(yong)遠紅(hong)外加(jia)熱(re)(re)器預熱(re)(re)至(zhi)150℃，保溫5min，升溫速(su)度不(bu)大于100℃／min。焊后(hou)需立即進行250～300℃的后(hou)熱(re)(re)處理，保溫5min以(yi)(yi)上，停電冷(leng)卻至(zhi)100℃以(yi)(yi)下時，去除加(jia)熱(re)(re)器。
⑤. 焊(han)接過程中若(ruo)發(fa)現(xian)裂紋(wen)應立即停止(zhi)施(shi)(shi)焊(han)，待裂紋(wen)全部消除后，才能進行(xing)施(shi)(shi)焊(han)。焊(han)后若(ruo)發(fa)現(xian)裂紋(wen)，則必(bi)須清(qing)除徹(che)底后補焊(han)，補焊(han)前(qian)仍需采(cai)取預(yu)熱(re)和后熱(re)處理的措施(shi)(shi)。
總之，采用上述工藝方案，焊接(jie)成的漏斗已通過鑒(jian)定。這為采用耐(nai)蝕、耐(nai)磨、價格較低的4Cr13馬氏體(ti)不銹鋼焊接(jie)提供了(le)生產經驗。
