一、煤(mei)倉漏斗結構(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(xi)
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、焊接方法及焊材的(de)選擇(ze)
選用(yong)焊(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)對煤倉漏斗(dou)進(jin)行焊(han)(han)(han)接。漏斗(dou)要(yao)求在耐(nai)磨、耐(nai)蝕的(de)條(tiao)件下工(gong)作，焊(han)(han)(han)縫為不承受重載荷的(de)結構(gou)。焊(han)(han)(han)條(tiao)可(ke)選用(yong)與母材金屬(shu)化(hua)(hua)學成(cheng)分相(xiang)當(dang)的(de)1Cr13型不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)條(tiao)，如選用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)(han)條(tiao)。但在焊(han)(han)(han)縫和(he)熱(re)影響區都會(hui)產生硬化(hua)(hua)，冷裂(lie)紋(wen)傾向比較大(da)。為了克(ke)服冷裂(lie)紋(wen)的(de)形(xing)成(cheng)，焊(han)(han)(han)前必須(xu)進(jin)行高于300℃的(de)焊(han)(han)(han)前預(yu)熱(re)及(ji)焊(han)(han)(han)后(hou)700℃左右的(de)回火處理。但此工(gong)藝方案比較復雜(za)，難以實(shi)現。
若選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)條(tiao)，可(ke)使(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭得(de)到較好的(de)塑性(xing)來防止焊(han)(han)(han)接(jie)時冷裂紋的(de)產生(sheng)。為此，對該(gai)類焊(han)(han)(han)條(tiao)進行(xing)了下列試驗(yan)。
1. 抗裂(lie)性(xing)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)按“斜(xie)y形坡口焊(han)接裂(lie)紋(wen)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)方法(fa)”（GB 4675.1-1984）進(jin)行焊(han)接性(xing)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。除選(xuan)用E309、E310型(xing)焊(han)條外，還選(xuan)用了鎳(nie)合(he)金焊(han)條Ni317進(jin)行抗裂(lie)性(xing)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)，其試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果見表6-11。試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結(jie)果表明：A402焊(han)條的工藝(yi)性(xing)能及抗裂(lie)性(xing)良好。因此，可選(xuan)用A402焊(han)條在預熱溫度為150℃條件下進(jin)行產品模擬試(shi)(shi)驗(yan)(yan)。
注：試驗時室溫(wen)為(wei)5℃。保溫(wen)材料用(yong)(yong)厚10mm硅(gui)酸鋁(lv)板，焊前墊在試件(jian)下(xia)起緩冷(leng)作用(yong)(yong)。 Ni317焊條(tiao)在不預(yu)熱(re)條(tiao)件(jian)下施(shi)焊，焊后即發(fa)現(xian)裂紋，故(gu)未做其他試驗。
2. 產品(pin)模擬試(shi)驗(yan)。進行對接焊縫(feng)試(shi)驗(yan)。
a. 試(shi)件尺寸為(wei)600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口，鈍(dun)邊(bian)為(wei)1.5mm，根部間隙為(wei)1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂輪清除坡口(kou)及兩側各100mm范圍內(nei)的油(you)、銹等雜物(wu)。
c. 將焊(han)接試件放(fang)在厚為10mm硅酸鋁保溫板上(shang)，用(yong)氧乙(yi)炔焰加(jia)熱坡(po)口兩側(ce)至150℃后進行施焊(han)。
d. 采用φ4mm的A402焊條，焊前經150℃烘干(gan)1h，用直流電源(yuan)反接法(fa)，焊接電流為105～110A。焊接順序為先焊坡(po)口(kou)背面，清根后再焊坡(po)口(kou)正面。
e. 焊(han)(han)后(hou)放置24h后(hou)，對(dui)焊(han)(han)縫外觀(guan)進行檢(jian)驗(yan)，未發現裂紋。
f. 沿(yan)焊縫(feng)縱向用滾(gun)床滾(gun)壓(ya)到彎曲(qu)半徑小于(yu)750mm時停止滾(gun)壓(ya)。
g. 再進(jin)行焊縫外(wai)觀(guan)檢驗及X射(she)線檢測，未發現新的焊接(jie)缺(que)陷(xian)。
試驗結果表明，該(gai)牌號焊(han)(han)條(tiao)可(ke)以(yi)用于(yu)產品(pin)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。為(wei)了(le)使試件更接(jie)(jie)(jie)近產品(pin)的(de)實(shi)際情(qing)況，又焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了(le)一組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼(pin)接(jie)(jie)(jie)成(cheng)具有T形(xing)(xing)、十字形(xing)(xing)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)對(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)縫的(de)試件，焊(han)(han)后按產品(pin)的(de)最小彎(wan)(wan)曲半(ban)徑進行彎(wan)(wan)曲變形(xing)(xing)，結果仍未發現裂(lie)紋(wen)。這樣就可(ke)以(yi)放心地(di)用A402焊(han)(han)條(tiao)對(dui)產品(pin)進行焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)了(le)。
四、襯(chen)板的焊接
根據設計圖樣要(yao)求，并考慮(lv)現場安(an)裝(zhuang)的(de)(de)條件，垂直高度為5500mm的(de)(de)漏斗(dou)是由兩(liang)大(da)節(jie)圓臺形(xing)漏斗(dou)組成，并運(yun)至現場組裝(zhuang)焊接(jie)。每一大(da)節(jie)又(you)由兩(liang)小節(jie)組成（即圖6-3中(zhong)①、②為一大(da)節(jie)，③、④為另一大(da)節(jie)）。
正式投產(chan)前，選漏斗下部的一大(da)節(jie)做(zuo)產(chan)品試(shi)(shi)驗(yan)，因該節(jie)曲率半(ban)徑最小，焊(han)接(jie)接(jie)頭受力復雜，故(gu)選擇以此(ci)做(zuo)產(chan)品試(shi)(shi)驗(yan)。其焊(han)接(jie)工藝與(yu)產(chan)品模擬試(shi)(shi)驗(yan)相同(tong)。坡口兩側(ce)120mm范圍內的預熱采用遠紅外加熱元件，并用半(ban)導體點溫計(ji)測溫。焊(han)后經壓彎成形，未發現裂(lie)紋。
為了更接近(jin)實際產品，在此試驗(yan)基礎上又用(yong)600mm×300mm×6mm的(de)試件，開(kai)I形坡口，間(jian)隙留2～3mm，在不預熱的(de)條(tiao)件下進行(xing)定位焊(han)(han)和焊(han)(han)接試驗(yan)。焊(han)(han)后(hou)進行(xing)壓彎(wan)試驗(yan)，未發現裂(lie)紋(wen)。應當指出(chu)的(de)是(shi)，定位焊(han)(han)縫(feng)不宜太短(duan)，定位焊(han)(han)后(hou)應及時焊(han)(han)接，否則定位焊(han)(han)處(chu)有裂(lie)紋(wen)出(chu)現的(de)可能性。
五、漏斗的(de)組裝焊接
漏斗(dou)4Cr13襯板(ban)與外層(ceng)Q235 鋼板(ban)的組(zu)裝焊(han)接有兩個工藝方案。
第(di)一個工藝方案(an)：襯板分片(pian)壓(ya)形后與圓臺(tai)形Q235鋼板貼(tie)(tie)合，進行塞焊(han)的方案(an)。由于內、外層板不(bu)可能完全貼(tie)(tie)緊，給塞焊(han)帶來了困難，在生產中沒有采(cai)用(yong)。
第二個工(gong)藝(yi)方(fang)案：將內(nei)、外鋼板(ban)預先塞焊好成為雙層鋼板(ban)，然(ran)后(hou)進行壓形工(gong)藝(yi)。此方(fang)案保證(zheng)了兩塊鋼板(ban)之間的(de)貼(tie)合，同時(shi)由兩次壓形工(gong)藝(yi)合并為一次壓形工(gong)藝(yi)，提高了工(gong)作效率(lv)。組(zu)裝后(hou)的(de)漏(lou)斗，焊接時(shi)應注(zhu)意下列事項。
①. 漏斗(dou)組裝后，內襯縱縫間隙(xi)留4mm±1mm，以保證焊(han)透為準。當間隙(xi)過小時，應使用砂輪打磨坡(po)口(kou)，然后才(cai)能進行(xing)定位(wei)焊(han)。縱焊縫(feng)(feng)錯(cuo)邊(bian)量不大(da)(da)于1mm，環焊縫(feng)(feng)的錯(cuo)邊(bian)量不大(da)(da)于2mm。
②. 定(ding)(ding)位焊后(hou)立即檢查焊縫外觀質量，如發現(xian)有裂紋，應打磨消除(chu)后(hou)補定(ding)(ding)位焊縫，方可正式(shi)焊接。
③. 先焊4Cr13襯板的(de)(de)縱(zong)(zong)縫，后(hou)焊Q235 鋼板外(wai)層的(de)(de)縱(zong)(zong)焊縫。然后(hou)再焊兩(liang)小(xiao)節之間的(de)(de)環焊縫，最后(hou)將兩(liang)大節圓臺形漏斗運至現(xian)場進行組裝焊接。環焊(han)縫采(cai)用分段對稱(cheng)焊(han)的操(cao)作方法(fa)。
④. 內襯環(huan)焊(han)縫焊(han)前要用(yong)遠紅外加(jia)熱器(qi)預(yu)熱至(zhi)150℃，保(bao)溫(wen)5min，升溫(wen)速度不大于(yu)100℃／min。焊(han)后需立即進行(xing)250～300℃的后熱處理，保(bao)溫(wen)5min以(yi)上，停電冷卻至(zhi)100℃以(yi)下時，去除加(jia)熱器(qi)。
⑤. 焊(han)接過程中若發現裂(lie)紋應立即停(ting)止施焊(han)，待裂(lie)紋全部消(xiao)除后，才能(neng)進行施焊(han)。焊(han)后若發現裂(lie)紋，則必須清(qing)除徹底(di)后補(bu)焊(han)，補(bu)焊(han)前仍需采(cai)取預熱和后熱處理的(de)措施。
總之，采用(yong)上述工藝方案，焊接成的(de)漏斗已(yi)通(tong)過鑒定(ding)。這為采用(yong)耐(nai)蝕、耐(nai)磨、價格較(jiao)低的(de)4Cr13馬氏體不銹鋼焊接提供了生產經驗(yan)。
