一(yi)、煤倉漏斗結(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(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(xing)分析
4Cr13是Cr13類馬(ma)氏體(ti)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(jie)方(fang)法及焊材的選擇
選用焊(han)條(tiao)電弧焊(han)對煤倉漏(lou)斗(dou)進(jin)行焊(han)接(jie)。漏(lou)斗(dou)要求(qiu)在耐磨、耐蝕的(de)條(tiao)件下工(gong)作(zuo)，焊(han)縫為不承受重載荷的(de)結構。焊(han)條(tiao)可選用與(yu)母材金屬化(hua)學成(cheng)分(fen)相當的(de)1Cr13型不銹鋼焊(han)條(tiao)，如(ru)選用E410型（G202、G207）焊(han)條(tiao)。但在焊(han)縫和熱影(ying)響區都會產(chan)生硬(ying)化(hua)，冷裂(lie)紋傾向比(bi)較大(da)。為了克服冷裂(lie)紋的(de)形(xing)成(cheng)，焊(han)前必須進(jin)行高于300℃的(de)焊(han)前預(yu)熱及(ji)焊(han)后700℃左右的(de)回火處理(li)。但此(ci)工(gong)藝方(fang)案比(bi)較復雜，難(nan)以實現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)條，可(ke)使焊(han)接(jie)接(jie)頭得到較好的塑性來(lai)防止焊(han)接(jie)時冷裂(lie)紋的產生。為(wei)此，對該類焊(han)條進行(xing)了下(xia)列(lie)試(shi)驗。
1. 抗(kang)裂性(xing)試驗(yan)(yan)按“斜y形坡口焊接裂紋試驗(yan)(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進行焊接性(xing)試驗(yan)(yan)。除選用(yong)E309、E310型(xing)焊條外，還(huan)選用(yong)了鎳合金焊條Ni317進行抗(kang)裂性(xing)試驗(yan)(yan)，其試驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)見表6-11。試驗(yan)(yan)結(jie)果(guo)表明：A402焊條的工(gong)藝性(xing)能及抗(kang)裂性(xing)良(liang)好。因此，可(ke)選用(yong)A402焊條在預熱溫度(du)為150℃條件下進行產(chan)品模擬試驗(yan)(yan)。
注：試驗(yan)時室溫為5℃。保溫材料(liao)用厚10mm硅酸(suan)鋁板，焊前墊(dian)在試件(jian)下起緩冷作用。 Ni317焊(han)條(tiao)在不預(yu)熱條(tiao)件下施焊(han)，焊(han)后即發現(xian)裂紋，故未做其他試(shi)驗。
2. 產品(pin)模(mo)擬試驗。進行對接(jie)焊縫試驗。
a. 試件尺寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形(xing)坡口，鈍邊為1.5mm，根部間隙為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、銹等雜物(wu)。
c. 將焊(han)接試件放在(zai)厚為10mm硅酸(suan)鋁保(bao)溫板上，用氧(yang)乙炔焰加熱坡口兩(liang)側至150℃后進行施焊(han)。
d. 采用(yong)φ4mm的(de)A402焊(han)條，焊(han)前經150℃烘干1h，用(yong)直流電源反接(jie)法，焊(han)接(jie)電流為105～110A。焊(han)接(jie)順序為先焊(han)坡口背面，清根(gen)后再焊(han)坡口正面。
e. 焊后放置24h后，對焊縫(feng)外觀進(jin)行檢驗，未發現裂紋。
f. 沿焊縫縱向用滾(gun)(gun)床滾(gun)(gun)壓到彎曲半(ban)徑小于750mm時(shi)停(ting)止滾(gun)(gun)壓。
g. 再進行焊縫外觀(guan)檢(jian)驗及X射線檢(jian)測，未發(fa)現新(xin)的焊接缺陷。
試驗結果表明，該牌號焊(han)(han)條(tiao)可以用于產品的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。為了(le)使(shi)試件(jian)更接(jie)(jie)(jie)近(jin)產品的(de)實際情況，又焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了(le)一組由6塊4Cr13鋼(gang)板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)(jie)(jie)成具有T形(xing)、十(shi)字形(xing)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)對接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫的(de)試件(jian)，焊(han)(han)后(hou)按產品的(de)最小彎(wan)曲半徑進行彎(wan)曲變形(xing)，結果仍未(wei)發(fa)現裂紋。這(zhe)樣就可以放心地用A402焊(han)(han)條(tiao)對產品進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了(le)。
四、襯板的焊接
根據設計(ji)圖(tu)(tu)樣(yang)要(yao)求，并考慮現場安裝(zhuang)的(de)條件(jian)，垂直(zhi)高度為(wei)5500mm的(de)漏(lou)斗(dou)(dou)是由兩大節(jie)圓臺形漏(lou)斗(dou)(dou)組成(cheng)，并運至現場組裝(zhuang)焊(han)接。每一(yi)(yi)大節(jie)又由兩小節(jie)組成(cheng)（即(ji)圖(tu)(tu)6-3中①、②為(wei)一(yi)(yi)大節(jie)，③、④為(wei)另(ling)一(yi)(yi)大節(jie)）。
正(zheng)式(shi)投產前，選(xuan)漏斗下部的(de)一大節做產品試(shi)驗(yan)，因該節曲率半徑最小(xiao)，焊接(jie)接(jie)頭受力復雜，故選(xuan)擇(ze)以此(ci)做產品試(shi)驗(yan)。其(qi)焊接(jie)工藝與(yu)產品模擬試(shi)驗(yan)相(xiang)同。坡口兩側120mm范圍(wei)內(nei)的(de)預(yu)熱采用遠紅(hong)外加熱元(yuan)件(jian)，并用半導體點(dian)溫計測溫。焊后經壓彎成(cheng)形，未發現裂紋。
為了更接近實(shi)際產品，在此試(shi)驗基礎(chu)上又用600mm×300mm×6mm的試(shi)件，開I形坡(po)口，間(jian)隙留2～3mm，在不預熱的條(tiao)件下(xia)進(jin)行(xing)定(ding)位(wei)焊和焊接試(shi)驗。焊后進(jin)行(xing)壓(ya)彎試(shi)驗，未(wei)發現裂紋(wen)。應當指出的是，定(ding)位(wei)焊縫不宜太(tai)短，定(ding)位(wei)焊后應及時焊接，否則定(ding)位(wei)焊處(chu)有(you)裂紋(wen)出現的可(ke)能(neng)性(xing)。
五、漏斗的組裝焊接
漏斗4Cr13襯板與外層(ceng)Q235 鋼板的組裝焊(han)接有兩個(ge)工(gong)藝方案。
第一個工藝方(fang)(fang)案：襯(chen)板(ban)分片(pian)壓形后與圓(yuan)臺形Q235鋼板(ban)貼合，進行塞焊的方(fang)(fang)案。由于內、外層板(ban)不可能完全貼緊，給塞焊帶(dai)來了困難，在生產中沒有采用。
第二個工(gong)藝方案(an)(an)：將內、外鋼(gang)板(ban)預先(xian)塞焊(han)好(hao)成為(wei)雙層鋼(gang)板(ban)，然后(hou)進(jin)行壓(ya)形工(gong)藝。此方案(an)(an)保證了(le)兩塊鋼(gang)板(ban)之間的貼(tie)合(he)，同時(shi)(shi)由兩次壓(ya)形工(gong)藝合(he)并為(wei)一次壓(ya)形工(gong)藝，提高了(le)工(gong)作效(xiao)率。組裝后(hou)的漏斗，焊(han)接時(shi)(shi)應注(zhu)意下列事項。
①. 漏斗組裝(zhuang)后，內(nei)襯縱縫(feng)間隙留(liu)4mm±1mm，以保證焊透為準。當(dang)間隙過(guo)小(xiao)時，應使用(yong)砂(sha)輪打(da)磨坡口，然后才能(neng)進行定位(wei)焊。縱焊縫錯邊(bian)量(liang)不(bu)大于1mm，環(huan)焊縫的錯邊(bian)量(liang)不(bu)大于2mm。
②. 定位焊后立即檢查焊縫外觀質量，如發現有裂紋，應(ying)打磨(mo)消除后補定位焊縫，方可正式焊接。
③. 先焊(han)(han)4Cr13襯板的縱(zong)縫，后(hou)(hou)焊(han)(han)Q235 鋼板外層的縱(zong)焊(han)(han)縫。然后(hou)(hou)再焊(han)(han)兩(liang)(liang)小節(jie)之間(jian)的環(huan)焊(han)(han)縫，最(zui)后(hou)(hou)將(jiang)兩(liang)(liang)大節(jie)圓臺形漏斗運至現場進(jin)行組(zu)裝焊(han)(han)接。環焊縫采用分段對稱焊的操作方法。
④. 內襯環焊縫焊前要用(yong)遠紅外(wai)加(jia)熱器預熱至(zhi)150℃，保(bao)溫(wen)5min，升溫(wen)速度不大于100℃／min。焊后需立即進行250～300℃的(de)后熱處理，保(bao)溫(wen)5min以上，停電(dian)冷卻至(zhi)100℃以下時，去除加(jia)熱器。
⑤. 焊(han)接過程中若發現裂(lie)紋(wen)應立(li)即停止施焊(han)，待裂(lie)紋(wen)全部(bu)消除后，才(cai)能進行(xing)施焊(han)。焊(han)后若發現裂(lie)紋(wen)，則(ze)必(bi)須清(qing)除徹底(di)后補(bu)焊(han)，補(bu)焊(han)前(qian)仍需采(cai)取預(yu)熱(re)和后熱(re)處理的措施。
總(zong)之，采用(yong)上述工藝方案，焊(han)接成的(de)漏斗已通過鑒(jian)定。這為采用(yong)耐蝕、耐磨、價(jia)格較低的(de)4Cr13馬(ma)氏體不(bu)銹鋼焊(han)接提供了(le)生產經驗。
