一、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、焊接(jie)性分析
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、焊(han)接方(fang)法及焊(han)材的選擇
選(xuan)用(yong)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)對煤倉漏斗進行焊(han)(han)接。漏斗要求在耐磨、耐蝕的(de)條(tiao)(tiao)件下(xia)工作，焊(han)(han)縫為(wei)不(bu)承受重載荷的(de)結構。焊(han)(han)條(tiao)(tiao)可選(xuan)用(yong)與母材(cai)金屬化(hua)學成分相當的(de)1Cr13型不(bu)銹鋼焊(han)(han)條(tiao)(tiao)，如(ru)選(xuan)用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)條(tiao)(tiao)。但在焊(han)(han)縫和熱(re)影響區都(dou)會產生硬化(hua)，冷裂紋(wen)傾(qing)向(xiang)比(bi)較(jiao)大。為(wei)了克服冷裂紋(wen)的(de)形成，焊(han)(han)前必須進行高于300℃的(de)焊(han)(han)前預熱(re)及焊(han)(han)后(hou)700℃左右的(de)回火處理。但此工藝方案比(bi)較(jiao)復雜，難(nan)以實現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)條，可(ke)使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭得(de)到較好的(de)塑性(xing)來防(fang)止焊(han)(han)接(jie)時(shi)冷(leng)裂(lie)紋的(de)產生。為此，對該類焊(han)(han)條進行了下(xia)列試驗。
1. 抗裂性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan)按“斜y形坡口焊接(jie)裂紋(wen)試(shi)(shi)驗(yan)方法(fa)”（GB 4675.1-1984）進行(xing)焊接(jie)性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan)。除(chu)選(xuan)用(yong)E309、E310型(xing)焊條(tiao)外，還選(xuan)用(yong)了鎳合(he)金焊條(tiao)Ni317進行(xing)抗裂性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan)，其試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果見表(biao)6-11。試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明：A402焊條(tiao)的(de)工藝(yi)性(xing)(xing)能及抗裂性(xing)(xing)良好。因此，可(ke)選(xuan)用(yong)A402焊條(tiao)在預熱溫度為150℃條(tiao)件(jian)下進行(xing)產品模擬試(shi)(shi)驗(yan)。
注：試驗時(shi)室溫(wen)為5℃。保溫(wen)材料用厚10mm硅酸鋁板，焊前墊在(zai)試件下起緩冷作用。 Ni317焊(han)條在(zai)不預熱條件下(xia)施焊(han)，焊(han)后即(ji)發現(xian)裂紋，故(gu)未做其他試驗。
2. 產品模擬試(shi)驗。進行對接(jie)焊縫試(shi)驗。
a. 試件尺寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口，鈍邊(bian)為1.5mm，根(gen)部間(jian)隙(xi)為1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂輪清除坡口(kou)及兩側(ce)各(ge)100mm范圍內的(de)油、銹等(deng)雜物。
c. 將焊接(jie)試件放(fang)在厚(hou)為10mm硅酸鋁保溫(wen)板上(shang)，用(yong)氧(yang)乙(yi)炔焰加熱坡口兩側至150℃后(hou)進行(xing)施焊。
d. 采用φ4mm的A402焊(han)條(tiao)，焊(han)前經150℃烘干1h，用直流電(dian)源反接法，焊(han)接電(dian)流為105～110A。焊(han)接順序為先焊(han)坡口背面，清根后再焊(han)坡口正面。
e. 焊(han)后放置24h后，對焊(han)縫(feng)外觀進行檢驗，未發現裂紋。
f. 沿焊縫縱(zong)向用滾(gun)床滾(gun)壓到彎(wan)曲(qu)半(ban)徑小(xiao)于750mm時停止滾(gun)壓。
g. 再(zai)進行(xing)焊縫外觀檢驗及X射線檢測，未發現新的焊接缺陷(xian)。
試(shi)驗結(jie)果表明，該牌號焊(han)(han)條(tiao)可以用于產品的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)。為了使試(shi)件更接(jie)近產品的(de)(de)實(shi)際(ji)情況，又焊(han)(han)接(jie)了一組(zu)由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼(pin)接(jie)成具有(you)T形、十字形接(jie)頭的(de)(de)對接(jie)焊(han)(han)縫的(de)(de)試(shi)件，焊(han)(han)后(hou)按產品的(de)(de)最小彎曲半徑進(jin)(jin)行彎曲變形，結(jie)果仍未發現裂紋。這樣就可以放心(xin)地用A402焊(han)(han)條(tiao)對產品進(jin)(jin)行焊(han)(han)接(jie)了。
四、襯板(ban)的(de)焊接
根據設(she)計(ji)圖樣要求，并考慮(lv)現場安裝的(de)條件，垂直高度為5500mm的(de)漏斗是由兩大節(jie)圓臺形(xing)漏斗組(zu)成，并運至現場組(zu)裝焊接。每一大節(jie)又由兩小節(jie)組(zu)成（即(ji)圖6-3中①、②為一大節(jie)，③、④為另一大節(jie)）。
正(zheng)式投產前(qian)，選(xuan)漏(lou)斗下部的(de)一大節做產品試驗(yan)(yan)，因該節曲率半(ban)徑最小，焊(han)接接頭受力復雜，故選(xuan)擇以此做產品試驗(yan)(yan)。其焊(han)接工(gong)藝與(yu)產品模(mo)擬試驗(yan)(yan)相(xiang)同。坡口兩側120mm范圍內的(de)預熱(re)采用(yong)遠(yuan)紅(hong)外加熱(re)元件，并(bing)用(yong)半(ban)導體點(dian)溫計測溫。焊(han)后(hou)經壓(ya)彎成形(xing)，未發現裂紋。
為了更接(jie)(jie)近實(shi)際產品，在此試(shi)(shi)驗(yan)基礎上又用600mm×300mm×6mm的(de)試(shi)(shi)件，開I形坡口，間(jian)隙留2～3mm，在不預(yu)熱的(de)條件下進行定位(wei)(wei)焊(han)和焊(han)接(jie)(jie)試(shi)(shi)驗(yan)。焊(han)后(hou)進行壓彎試(shi)(shi)驗(yan)，未(wei)發現(xian)(xian)裂紋。應(ying)當(dang)指(zhi)出(chu)的(de)是，定位(wei)(wei)焊(han)縫(feng)不宜太(tai)短，定位(wei)(wei)焊(han)后(hou)應(ying)及時焊(han)接(jie)(jie)，否則定位(wei)(wei)焊(han)處有裂紋出(chu)現(xian)(xian)的(de)可(ke)能性。
五、漏(lou)斗的組裝焊接
漏斗(dou)4Cr13襯板與外層Q235 鋼板的組(zu)裝(zhuang)焊接有兩個工藝方(fang)案。
第一個工藝(yi)方案：襯板(ban)分片壓形(xing)后(hou)與圓臺形(xing)Q235鋼(gang)板(ban)貼合，進行(xing)塞(sai)焊的(de)方案。由于內、外層板(ban)不可能完全貼緊，給塞(sai)焊帶來了困難，在(zai)生產(chan)中(zhong)沒(mei)有(you)采用。
第二(er)個工(gong)藝(yi)方案：將內、外鋼板預(yu)先塞焊好成為(wei)雙層鋼板，然后進行壓形(xing)工(gong)藝(yi)。此方案保證(zheng)了兩塊鋼板之間的(de)貼(tie)合(he)，同時(shi)由(you)兩次(ci)壓形(xing)工(gong)藝(yi)合(he)并為(wei)一次(ci)壓形(xing)工(gong)藝(yi)，提高了工(gong)作(zuo)效率。組裝后的(de)漏斗，焊接時(shi)應注意下(xia)列事項。
①. 漏(lou)斗組裝后，內襯縱縫(feng)間(jian)隙留(liu)4mm±1mm，以保證(zheng)焊透為準(zhun)。當間(jian)隙過小時(shi)，應使用砂輪(lun)打磨坡口，然后才能進行定位(wei)焊。縱焊(han)縫(feng)錯邊量不大(da)于1mm，環(huan)焊(han)縫(feng)的錯邊量不大(da)于2mm。
②. 定位焊后(hou)立即檢查焊縫外觀質(zhi)量，如發現有裂紋，應打磨(mo)消除后(hou)補定位焊縫，方可(ke)正式(shi)焊接。
③. 先焊4Cr13襯板的縱縫(feng)，后(hou)焊Q235 鋼板外層(ceng)的縱焊縫(feng)。然后(hou)再焊兩小節之間的環焊縫(feng)，最后(hou)將兩大節圓臺形(xing)漏斗運至現場進行組裝焊接(jie)。環焊縫采(cai)用分段對稱焊的操作方(fang)法。
④. 內襯環焊縫焊前要用遠(yuan)紅外加熱(re)器預熱(re)至(zhi)150℃，保(bao)溫5min，升溫速度不大(da)于100℃／min。焊后(hou)需立即(ji)進行250～300℃的后(hou)熱(re)處理(li)，保(bao)溫5min以上，停電冷卻至(zhi)100℃以下時，去(qu)除加熱(re)器。
⑤. 焊(han)(han)接過程中(zhong)若(ruo)發現(xian)裂(lie)紋(wen)應(ying)立即停止(zhi)施焊(han)(han)，待裂(lie)紋(wen)全部消除后(hou)(hou)，才能(neng)進(jin)行施焊(han)(han)。焊(han)(han)后(hou)(hou)若(ruo)發現(xian)裂(lie)紋(wen)，則必須清除徹底后(hou)(hou)補(bu)焊(han)(han)，補(bu)焊(han)(han)前(qian)仍需(xu)采取預熱(re)和后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理的措施。
總之，采用上述工藝(yi)方案，焊接成的(de)漏(lou)斗已通過鑒定(ding)。這為采用耐(nai)蝕、耐(nai)磨、價格較低的(de)4Cr13馬氏(shi)體不銹鋼焊接提(ti)供了生產經驗(yan)。
