一(yi)、煤倉漏斗結(jie)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)銹鋼板，兩層鋼板之間采用塞焊工藝將它們連接起來。
二(er)、焊接性分析
4Cr13是Cr13類馬氏(shi)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(jie)方法及焊材的選(xuan)擇
選用焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)對煤倉漏(lou)斗(dou)進行焊(han)(han)(han)接(jie)。漏(lou)斗(dou)要求在耐磨(mo)、耐蝕的(de)條(tiao)件下工(gong)作，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)為不(bu)承受重載荷的(de)結構。焊(han)(han)(han)條(tiao)可選用與母材金屬化學成分相當的(de)1Cr13型(xing)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)條(tiao)，如選用E410型(xing)（G202、G207）焊(han)(han)(han)條(tiao)。但在焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)和熱(re)影響區都會產生硬化，冷裂(lie)紋傾向(xiang)比較大。為了(le)克(ke)服(fu)冷裂(lie)紋的(de)形成，焊(han)(han)(han)前必須進行高于300℃的(de)焊(han)(han)(han)前預(yu)熱(re)及焊(han)(han)(han)后700℃左(zuo)右的(de)回火(huo)處理。但此工(gong)藝方案(an)比較復雜，難(nan)以實現(xian)。
若(ruo)選(xuan)用(yong)E309（A302）和(he)E310（A402）奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊條，可使焊接接頭得到較好的(de)塑性(xing)來防止焊接時冷裂紋(wen)的(de)產生。為此，對該類焊條進(jin)行了下列試驗。
1. 抗(kang)裂(lie)性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)按“斜y形(xing)坡口焊(han)接裂(lie)紋試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方法”（GB 4675.1-1984）進(jin)(jin)行(xing)焊(han)接性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。除(chu)選(xuan)用(yong)E309、E310型焊(han)條(tiao)外，還選(xuan)用(yong)了鎳合金焊(han)條(tiao)Ni317進(jin)(jin)行(xing)抗(kang)裂(lie)性試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，其(qi)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果見表(biao)6-11。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果表(biao)明：A402焊(han)條(tiao)的工藝性能及抗(kang)裂(lie)性良好。因此(ci)，可(ke)選(xuan)用(yong)A402焊(han)條(tiao)在預熱溫度為(wei)150℃條(tiao)件(jian)下進(jin)(jin)行(xing)產品模(mo)擬(ni)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。
注：試(shi)驗(yan)時室溫(wen)為5℃。保(bao)溫(wen)材料用厚10mm硅酸鋁板，焊前(qian)墊(dian)在試(shi)件下起緩冷(leng)作(zuo)用。 Ni317焊條(tiao)在不(bu)預(yu)熱條(tiao)件下(xia)施焊，焊后即發現裂(lie)紋(wen)，故未做其(qi)他試(shi)驗。
2. 產(chan)品模擬試驗。進行對接焊縫試驗。
a. 試(shi)件尺寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形坡(po)口，鈍邊(bian)為1.5mm，根部間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊前用(yong)砂(sha)輪清(qing)除坡(po)口(kou)及兩側(ce)各100mm范(fan)圍內的(de)油、銹等雜物。
c. 將焊(han)接試件放在厚(hou)為10mm硅(gui)酸(suan)鋁保(bao)溫(wen)板上，用(yong)氧乙炔焰(yan)加熱(re)坡(po)口兩側至(zhi)150℃后進(jin)行施焊(han)。
d. 采用φ4mm的A402焊(han)(han)(han)條，焊(han)(han)(han)前經150℃烘干(gan)1h，用直(zhi)流(liu)電源反接法，焊(han)(han)(han)接電流(liu)為(wei)105～110A。焊(han)(han)(han)接順(shun)序(xu)為(wei)先(xian)焊(han)(han)(han)坡(po)口背面(mian)，清根后再焊(han)(han)(han)坡(po)口正面(mian)。
e. 焊(han)后放置24h后，對焊(han)縫外觀進行檢驗，未發(fa)現裂紋(wen)。
f. 沿焊縫縱向用滾床滾壓到彎(wan)曲(qu)半(ban)徑(jing)小(xiao)于750mm時停止滾壓。
g. 再進行(xing)焊(han)(han)縫外觀檢驗及(ji)X射線檢測，未發現新的(de)焊(han)(han)接缺陷。
試驗結果表明，該牌號(hao)焊條(tiao)可以(yi)用于(yu)產品(pin)(pin)的焊接(jie)。為(wei)了(le)(le)使試件(jian)更接(jie)近產品(pin)(pin)的實際情況，又焊接(jie)了(le)(le)一組由6塊4Cr13鋼(gang)板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)成(cheng)具有T形、十字形接(jie)頭的對接(jie)焊縫的試件(jian)，焊后按產品(pin)(pin)的最小彎曲半徑進(jin)行(xing)彎曲變形，結果仍未發現(xian)裂紋。這樣就可以(yi)放心地用A402焊條(tiao)對產品(pin)(pin)進(jin)行(xing)焊接(jie)了(le)(le)。
四(si)、襯板的焊接
根據(ju)設計圖樣要求，并(bing)考慮現(xian)場安裝(zhuang)的條件(jian)，垂直高度為5500mm的漏斗是(shi)由兩大節(jie)圓臺形漏斗組(zu)成(cheng)，并(bing)運至現(xian)場組(zu)裝(zhuang)焊(han)接(jie)。每一(yi)大節(jie)又由兩小節(jie)組(zu)成(cheng)（即圖6-3中①、②為一(yi)大節(jie)，③、④為另一(yi)大節(jie)）。
正(zheng)式投產(chan)前，選漏斗下(xia)部的(de)一(yi)大(da)節做產(chan)品試(shi)驗(yan)，因(yin)該節曲率半徑最小，焊接(jie)接(jie)頭(tou)受力復(fu)雜(za)，故選擇(ze)以此做產(chan)品試(shi)驗(yan)。其焊接(jie)工藝(yi)與(yu)產(chan)品模擬試(shi)驗(yan)相同。坡口兩側120mm范圍內的(de)預熱采用(yong)遠(yuan)紅外加熱元(yuan)件，并用(yong)半導體點溫(wen)計測(ce)溫(wen)。焊后經壓彎成(cheng)形，未(wei)發現裂紋。
為了更接近實(shi)際產品，在(zai)此試(shi)驗基礎上(shang)又(you)用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)件，開(kai)I形坡口，間隙留2～3mm，在(zai)不預(yu)熱的(de)條件下(xia)進行定位焊(han)和焊(han)接試(shi)驗。焊(han)后進行壓彎試(shi)驗，未發現裂紋。應(ying)當指(zhi)出的(de)是(shi)，定位焊(han)縫不宜太短(duan)，定位焊(han)后應(ying)及時(shi)焊(han)接，否則定位焊(han)處有裂紋出現的(de)可(ke)能性。
五、漏斗的組(zu)裝焊接
漏斗4Cr13襯板與外層Q235 鋼板的組裝焊接有兩個工藝方案。
第一個工(gong)藝方(fang)案：襯板分片壓(ya)形后與圓臺形Q235鋼板貼(tie)合，進行塞焊(han)的方(fang)案。由于內、外層板不可能(neng)完全貼(tie)緊，給(gei)塞焊(han)帶來了(le)困(kun)難，在生產中(zhong)沒(mei)有(you)采用。
第(di)二個工(gong)(gong)藝方案：將內(nei)、外鋼(gang)板預先塞焊好(hao)成(cheng)為雙層(ceng)鋼(gang)板，然后(hou)進行(xing)壓(ya)形工(gong)(gong)藝。此(ci)方案保證(zheng)了兩(liang)塊鋼(gang)板之(zhi)間的貼合，同時(shi)由兩(liang)次壓(ya)形工(gong)(gong)藝合并(bing)為一次壓(ya)形工(gong)(gong)藝，提高(gao)了工(gong)(gong)作效率。組(zu)裝后(hou)的漏斗(dou)，焊接時(shi)應注意下列事(shi)項。
①. 漏(lou)斗(dou)組裝后(hou)，內襯縱縫間(jian)隙留(liu)4mm±1mm，以保證(zheng)焊透(tou)為(wei)準。當間(jian)隙過小時，應使用(yong)砂輪打磨坡口，然后(hou)才能進行定位焊。縱焊(han)縫(feng)錯邊(bian)量不(bu)大(da)于1mm，環焊(han)縫(feng)的錯邊(bian)量不(bu)大(da)于2mm。
②. 定位焊(han)(han)后立即檢(jian)查(cha)焊(han)(han)縫外觀質量，如發現有裂紋，應打(da)磨消(xiao)除后補定位焊(han)(han)縫，方可正式焊(han)(han)接。
③. 先焊(han)4Cr13襯板(ban)的縱(zong)縫(feng)，后(hou)焊(han)Q235 鋼板(ban)外層的縱(zong)焊(han)縫(feng)。然后(hou)再焊(han)兩(liang)小(xiao)節(jie)之間的環焊(han)縫(feng)，最后(hou)將(jiang)兩(liang)大節(jie)圓臺形漏斗運至現(xian)場進行組裝焊(han)接。環(huan)焊(han)縫采用(yong)分段對(dui)稱(cheng)焊(han)的操作(zuo)方(fang)法。
④. 內襯環(huan)焊(han)縫(feng)焊(han)前要用遠(yuan)紅外加熱器預(yu)熱至(zhi)150℃，保溫5min，升溫速度不大于100℃／min。焊(han)后(hou)需立即進(jin)行250～300℃的后(hou)熱處(chu)理，保溫5min以上(shang)，停電冷(leng)卻至(zhi)100℃以下時，去(qu)除加熱器。
⑤. 焊(han)接過(guo)程中若發(fa)現裂(lie)紋應立(li)即停(ting)止施焊(han)，待裂(lie)紋全部消除(chu)后(hou)，才能進行施焊(han)。焊(han)后(hou)若發(fa)現裂(lie)紋，則必須清除(chu)徹底(di)后(hou)補(bu)焊(han)，補(bu)焊(han)前仍需采取(qu)預熱(re)和后(hou)熱(re)處理的(de)措(cuo)施。
總之(zhi)，采用上述工藝方案，焊接(jie)成的漏斗(dou)已(yi)通過鑒定。這為采用耐蝕、耐磨、價格較低(di)的4Cr13馬氏體不銹鋼焊接(jie)提(ti)供了生(sheng)產經驗(yan)。
