一、煤(mei)倉(cang)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馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)板(ban)，兩層鋼板之間采用塞焊工藝將它們連接起來。
二(er)、焊(han)接性分(fen)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(san)、焊接方法(fa)及焊材的選(xuan)擇
選(xuan)(xuan)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)對煤倉漏斗進行焊(han)(han)(han)(han)接。漏斗要求在耐(nai)磨、耐(nai)蝕的條(tiao)件下工作，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)為(wei)不承受重(zhong)載荷的結構。焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)可選(xuan)(xuan)用(yong)與(yu)母材(cai)金屬化學成(cheng)分相當的1Cr13型不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)，如選(xuan)(xuan)用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)。但(dan)(dan)在焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和熱影響區都會產生硬(ying)化，冷裂紋傾向比(bi)(bi)較大。為(wei)了克服(fu)冷裂紋的形成(cheng)，焊(han)(han)(han)(han)前(qian)必須進行高于300℃的焊(han)(han)(han)(han)前(qian)預熱及焊(han)(han)(han)(han)后700℃左右的回火(huo)處(chu)理。但(dan)(dan)此工藝方案比(bi)(bi)較復雜，難(nan)以實(shi)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(leng)裂紋的產(chan)生。為此，對該類焊條進(jin)行(xing)了下列試驗。
1. 抗裂(lie)性(xing)試驗(yan)按“斜(xie)y形坡口(kou)焊接裂(lie)紋試驗(yan)方法(fa)”（GB 4675.1-1984）進行焊接性(xing)試驗(yan)。除選(xuan)(xuan)用E309、E310型(xing)焊條外，還選(xuan)(xuan)用了(le)鎳合金焊條Ni317進行抗裂(lie)性(xing)試驗(yan)，其(qi)試驗(yan)結果(guo)見表6-11。試驗(yan)結果(guo)表明：A402焊條的工藝性(xing)能及抗裂(lie)性(xing)良好(hao)。因(yin)此(ci)，可(ke)選(xuan)(xuan)用A402焊條在預(yu)熱溫度為150℃條件下進行產品模擬試驗(yan)。
注(zhu)：試(shi)驗時室溫(wen)為5℃。保溫(wen)材料用厚10mm硅酸(suan)鋁板，焊前墊在試(shi)件下起緩冷作用。 Ni317焊條(tiao)在(zai)不預(yu)熱(re)條(tiao)件下(xia)施(shi)焊，焊后即發現裂(lie)紋，故未做其(qi)他試驗。
2. 產品模擬試驗。進行對接焊縫(feng)試驗。
a. 試件(jian)尺(chi)寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口，鈍邊為1.5mm，根部間(jian)隙為1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂輪(lun)清除坡口(kou)及兩側(ce)各100mm范圍內(nei)的(de)油、銹等雜物。
c. 將焊接試(shi)件放在(zai)厚為10mm硅酸鋁(lv)保溫(wen)板上，用氧乙炔焰加熱坡口(kou)兩側(ce)至150℃后進行施焊。
d. 采(cai)用φ4mm的(de)A402焊條(tiao)，焊前經150℃烘干(gan)1h，用直流電源反接(jie)法，焊接(jie)電流為105～110A。焊接(jie)順(shun)序為先焊坡口背面，清根后再焊坡口正(zheng)面。
e. 焊(han)后放置24h后，對焊(han)縫外觀進行(xing)檢驗，未(wei)發現裂紋。
f. 沿(yan)焊縫縱向(xiang)用滾床滾壓到(dao)彎曲(qu)半徑小于750mm時停止(zhi)滾壓。
g. 再(zai)進行焊(han)縫(feng)外觀檢(jian)驗及X射(she)線檢(jian)測，未發(fa)現新的焊(han)接缺陷。
試驗結(jie)果(guo)表明，該牌號焊(han)條可以用于產品(pin)的焊(han)接。為了使試件更接近產品(pin)的實際情況，又(you)焊(han)接了一組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接成具有T形、十字形接頭的對(dui)接焊(han)縫的試件，焊(han)后按產品(pin)的最小(xiao)彎曲(qu)半徑(jing)進行彎曲(qu)變形，結(jie)果(guo)仍未(wei)發現裂紋。這樣就(jiu)可以放(fang)心地用A402焊(han)條對(dui)產品(pin)進行焊(han)接了。
四、襯板(ban)的焊(han)接
根據設計圖(tu)樣要求，并(bing)考慮現場安裝的條件，垂(chui)直高度(du)為(wei)5500mm的漏斗是由(you)兩大(da)節(jie)圓(yuan)臺(tai)形漏斗組成(cheng)，并(bing)運至現場組裝焊接。每一(yi)(yi)大(da)節(jie)又由(you)兩小節(jie)組成(cheng)（即圖(tu)6-3中①、②為(wei)一(yi)(yi)大(da)節(jie)，③、④為(wei)另一(yi)(yi)大(da)節(jie)）。
正(zheng)式(shi)投(tou)產前，選(xuan)漏斗下部的一大(da)節做產品試驗(yan)，因該節曲率(lv)半徑最小，焊接(jie)接(jie)頭受力復雜，故選(xuan)擇(ze)以此(ci)做產品試驗(yan)。其焊接(jie)工藝與(yu)產品模擬試驗(yan)相(xiang)同。坡口兩側120mm范圍(wei)內的預熱采用(yong)遠紅外加熱元件，并(bing)用(yong)半導體點溫計測溫。焊后經壓(ya)彎成(cheng)形，未(wei)發現裂紋。
為了(le)更接近實際(ji)產品(pin)，在此試(shi)驗基礎上(shang)又用600mm×300mm×6mm的試(shi)件，開I形坡口，間(jian)隙留2～3mm，在不預熱的條件下進行定(ding)位(wei)焊(han)和焊(han)接試(shi)驗。焊(han)后(hou)進行壓(ya)彎試(shi)驗，未發(fa)現裂紋。應當指出(chu)的是，定(ding)位(wei)焊(han)縫不宜太(tai)短，定(ding)位(wei)焊(han)后(hou)應及時(shi)焊(han)接，否則(ze)定(ding)位(wei)焊(han)處(chu)有(you)裂紋出(chu)現的可能性。
五、漏斗的組(zu)裝焊接
漏(lou)斗4Cr13襯(chen)板(ban)與外層(ceng)Q235 鋼板(ban)的組裝(zhuang)焊接有兩個(ge)工(gong)藝方案。
第(di)一個工藝(yi)方(fang)案(an)：襯板(ban)(ban)分片壓形(xing)后與圓臺形(xing)Q235鋼板(ban)(ban)貼(tie)合(he)，進行(xing)塞焊的方(fang)案(an)。由于(yu)內、外層板(ban)(ban)不可能完全貼(tie)緊，給塞焊帶(dai)來了困難，在(zai)生產中(zhong)沒有(you)采(cai)用。
第二個(ge)工(gong)(gong)藝(yi)方(fang)案：將(jiang)內(nei)、外(wai)鋼板預先塞焊好成(cheng)為雙層(ceng)鋼板，然后進行壓(ya)(ya)形(xing)工(gong)(gong)藝(yi)。此方(fang)案保證了兩(liang)塊鋼板之間(jian)的(de)貼合(he)，同(tong)時由兩(liang)次壓(ya)(ya)形(xing)工(gong)(gong)藝(yi)合(he)并為一次壓(ya)(ya)形(xing)工(gong)(gong)藝(yi)，提(ti)高了工(gong)(gong)作效(xiao)率。組裝后的(de)漏斗，焊接時應注意下列事項(xiang)。
①. 漏斗(dou)組裝后，內襯縱縫間隙留4mm±1mm，以保證焊透為準。當間隙過(guo)小時，應使(shi)用砂輪打磨(mo)坡(po)口，然后才能進(jin)行定位焊。縱焊縫(feng)錯邊(bian)量(liang)不(bu)大(da)于1mm，環焊縫(feng)的錯邊(bian)量(liang)不(bu)大(da)于2mm。
②. 定(ding)(ding)位焊(han)后立即檢查焊(han)縫外觀質量，如(ru)發現有裂紋，應打磨消除后補定(ding)(ding)位焊(han)縫，方可(ke)正式焊(han)接。
③. 先焊(han)4Cr13襯板(ban)的(de)縱(zong)縫(feng)，后(hou)焊(han)Q235 鋼板(ban)外層的(de)縱(zong)焊(han)縫(feng)。然后(hou)再(zai)焊(han)兩(liang)小節(jie)之間(jian)的(de)環焊(han)縫(feng)，最后(hou)將兩(liang)大節(jie)圓臺形漏斗運至現(xian)場進行組裝(zhuang)焊(han)接。環焊縫采用分段對稱焊的操(cao)作方(fang)法。
④. 內襯環焊縫(feng)焊前要用遠紅外加熱(re)器(qi)預(yu)熱(re)至150℃，保溫(wen)5min，升溫(wen)速度不大于100℃／min。焊后(hou)需立即進(jin)行250～300℃的(de)后(hou)熱(re)處理，保溫(wen)5min以上，停電冷卻至100℃以下時，去除加熱(re)器(qi)。
⑤. 焊接過程中若發(fa)現裂(lie)紋應立即停止施(shi)焊，待裂(lie)紋全部消除后(hou)(hou)，才(cai)能(neng)進(jin)行施(shi)焊。焊后(hou)(hou)若發(fa)現裂(lie)紋，則必須清除徹底后(hou)(hou)補(bu)焊，補(bu)焊前仍需采取預(yu)熱和后(hou)(hou)熱處理(li)的措施(shi)。
總之，采(cai)(cai)用(yong)上述工藝方案，焊接(jie)(jie)成的(de)漏斗已通過鑒定。這為(wei)采(cai)(cai)用(yong)耐(nai)蝕、耐(nai)磨、價格較低(di)的(de)4Cr13馬氏體不(bu)銹鋼(gang)焊接(jie)(jie)提供了生(sheng)產經(jing)驗。
