一、煤(mei)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、焊接性(xing)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)接方法(fa)及焊(han)材的選擇
選(xuan)(xuan)用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)對煤(mei)倉漏(lou)斗進行焊(han)(han)接。漏(lou)斗要(yao)求(qiu)在(zai)耐(nai)磨、耐(nai)蝕(shi)的(de)條(tiao)件下工作，焊(han)(han)縫為(wei)不(bu)承(cheng)受重載荷(he)的(de)結構。焊(han)(han)條(tiao)可選(xuan)(xuan)用(yong)與母(mu)材金(jin)屬化學成(cheng)分相當的(de)1Cr13型不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)條(tiao)，如選(xuan)(xuan)用(yong)E410型（G202、G207）焊(han)(han)條(tiao)。但在(zai)焊(han)(han)縫和熱(re)影響區(qu)都(dou)會產生(sheng)硬化，冷(leng)裂紋(wen)傾向比較大(da)。為(wei)了克服冷(leng)裂紋(wen)的(de)形成(cheng)，焊(han)(han)前(qian)必須進行高于300℃的(de)焊(han)(han)前(qian)預(yu)熱(re)及焊(han)(han)后700℃左右的(de)回火處理。但此工藝方案比較復雜，難以實現。
若(ruo)選用E309（A302）和E310（A402）奧氏體不銹(xiu)鋼焊條，可使焊接接頭得到較好的塑性(xing)來防止焊接時冷裂紋(wen)的產生。為此(ci)，對(dui)該類焊條進行(xing)了下(xia)列試(shi)驗。
1. 抗(kang)裂性(xing)試(shi)(shi)驗按“斜(xie)y形坡口焊(han)接(jie)裂紋試(shi)(shi)驗方法(fa)”（GB 4675.1-1984）進行焊(han)接(jie)性(xing)試(shi)(shi)驗。除(chu)選(xuan)用(yong)E309、E310型(xing)焊(han)條(tiao)外，還選(xuan)用(yong)了鎳合金(jin)焊(han)條(tiao)Ni317進行抗(kang)裂性(xing)試(shi)(shi)驗，其試(shi)(shi)驗結(jie)果見(jian)表6-11。試(shi)(shi)驗結(jie)果表明：A402焊(han)條(tiao)的工藝性(xing)能及抗(kang)裂性(xing)良(liang)好。因此，可選(xuan)用(yong)A402焊(han)條(tiao)在預熱溫度為150℃條(tiao)件下進行產品模(mo)擬試(shi)(shi)驗。
注(zhu)：試驗時(shi)室(shi)溫為5℃。保溫材料用厚10mm硅酸鋁板，焊前墊在試件下起(qi)緩(huan)冷作用。 Ni317焊(han)條在不(bu)預熱條件下施焊(han)，焊(han)后(hou)即發現裂(lie)紋，故未做其他試驗。
2. 產品模擬試(shi)驗。進(jin)行對接焊縫(feng)試(shi)驗。
a. 試件尺寸為600mmx300mmx6mm，開60°V形坡口，鈍(dun)邊(bian)為1.5mm，根部間隙為1mm±0.5mm。
b. 焊(han)前用砂輪(lun)清除坡口及(ji)兩(liang)側各(ge)100mm范圍內的(de)油、銹等雜物。
c. 將焊接試(shi)件放在(zai)厚為10mm硅酸(suan)鋁保溫板(ban)上(shang)，用氧乙炔焰加熱坡(po)口(kou)兩(liang)側至150℃后進(jin)行施焊。
d. 采用(yong)φ4mm的A402焊(han)(han)條，焊(han)(han)前經150℃烘干1h，用(yong)直流電(dian)源(yuan)反接(jie)法，焊(han)(han)接(jie)電(dian)流為105～110A。焊(han)(han)接(jie)順(shun)序為先焊(han)(han)坡(po)口背面，清根后(hou)再焊(han)(han)坡(po)口正面。
e. 焊后(hou)放置24h后(hou)，對焊縫外觀進行檢驗，未發現裂紋。
f. 沿焊縫縱向用滾床滾壓到(dao)彎曲(qu)半徑小于750mm時停止(zhi)滾壓。
g. 再進行(xing)焊縫外觀檢驗及X射線檢測，未發(fa)現新的焊接缺陷(xian)。
試驗結果(guo)表明，該牌號焊(han)條(tiao)可(ke)以(yi)用于產品(pin)的(de)焊(han)接(jie)。為了(le)使試件(jian)更接(jie)近產品(pin)的(de)實(shi)際情況，又焊(han)接(jie)了(le)一組由6塊4Cr13鋼板（250mm×200mm×6mm）拼接(jie)成具有(you)T形、十(shi)字形接(jie)頭的(de)對接(jie)焊(han)縫的(de)試件(jian)，焊(han)后(hou)按產品(pin)的(de)最(zui)小彎曲半徑進行(xing)彎曲變形，結果(guo)仍未發現裂紋。這(zhe)樣就可(ke)以(yi)放心(xin)地用A402焊(han)條(tiao)對產品(pin)進行(xing)焊(han)接(jie)了(le)。
四(si)、襯板的(de)焊接
根據設計圖樣要求，并(bing)考慮現場安裝(zhuang)的(de)條件，垂(chui)直高度為(wei)5500mm的(de)漏(lou)斗(dou)是由(you)兩大(da)節(jie)圓臺形漏(lou)斗(dou)組成，并(bing)運(yun)至現場組裝(zhuang)焊接。每一大(da)節(jie)又(you)由(you)兩小節(jie)組成（即圖6-3中①、②為(wei)一大(da)節(jie)，③、④為(wei)另(ling)一大(da)節(jie)）。
正(zheng)式(shi)投(tou)產前，選(xuan)漏斗(dou)下部的一大(da)節做(zuo)(zuo)產品試(shi)驗(yan)，因該節曲率半徑最小，焊接接頭受力復雜(za)，故(gu)選(xuan)擇以此做(zuo)(zuo)產品試(shi)驗(yan)。其焊接工(gong)藝與(yu)產品模擬(ni)試(shi)驗(yan)相同。坡口兩側(ce)120mm范圍內的預熱(re)采(cai)用(yong)遠紅外(wai)加熱(re)元(yuan)件，并用(yong)半導體點溫計測溫。焊后經(jing)壓彎成(cheng)形(xing)，未發現裂紋(wen)。
為了(le)更接近實際產品，在(zai)此(ci)試(shi)(shi)驗基礎上又(you)用(yong)600mm×300mm×6mm的(de)(de)試(shi)(shi)件(jian)，開I形(xing)坡(po)口(kou)，間隙留2～3mm，在(zai)不(bu)預熱的(de)(de)條件(jian)下進行定(ding)位(wei)焊和焊接試(shi)(shi)驗。焊后(hou)進行壓彎試(shi)(shi)驗，未發現裂紋。應(ying)當指(zhi)出的(de)(de)是，定(ding)位(wei)焊縫不(bu)宜太短(duan)，定(ding)位(wei)焊后(hou)應(ying)及時焊接，否則定(ding)位(wei)焊處有裂紋出現的(de)(de)可(ke)能性。
五、漏斗的(de)組(zu)裝(zhuang)焊接
漏斗4Cr13襯板與外層Q235 鋼(gang)板的組(zu)裝焊接(jie)有兩個工藝方(fang)案。
第一(yi)個工藝方(fang)案：襯(chen)板(ban)分(fen)片壓(ya)形后(hou)與圓臺形Q235鋼板(ban)貼合，進(jin)行塞焊(han)的方(fang)案。由于內、外(wai)層板(ban)不可能完全貼緊(jin)，給(gei)塞焊(han)帶來了(le)困難，在生產中沒有采用。
第二個工藝方案：將內(nei)、外鋼(gang)板預先塞焊好成為雙層鋼(gang)板，然后(hou)進行壓形工藝。此方案保證(zheng)了(le)兩塊鋼(gang)板之間的貼(tie)合(he)，同時由兩次(ci)壓形工藝合(he)并為一次(ci)壓形工藝，提高了(le)工作效率。組裝后(hou)的漏斗，焊接時應注(zhu)意下列事項(xiang)。
①. 漏斗(dou)組裝后，內襯縱(zong)縫間隙(xi)留4mm±1mm，以(yi)保(bao)證焊透為準。當間隙(xi)過小(xiao)時，應使(shi)用砂輪打(da)磨坡口，然后才能進行定位焊。縱焊(han)縫錯邊量(liang)不(bu)大于1mm，環焊(han)縫的錯邊量(liang)不(bu)大于2mm。
②. 定位(wei)焊后立即檢查焊縫(feng)外觀質量，如發現有(you)裂紋(wen)，應打磨消(xiao)除后補(bu)定位(wei)焊縫(feng)，方(fang)可正式(shi)焊接(jie)。
③. 先焊4Cr13襯(chen)板(ban)的(de)(de)縱縫，后(hou)焊Q235 鋼板(ban)外(wai)層的(de)(de)縱焊縫。然(ran)后(hou)再焊兩小(xiao)節之間(jian)的(de)(de)環焊縫，最后(hou)將兩大節圓臺形漏斗運至現(xian)場進行(xing)組裝焊接(jie)。環(huan)焊縫采用分(fen)段對稱(cheng)焊的操作方(fang)法。
④. 內襯(chen)環(huan)焊(han)縫焊(han)前要用(yong)遠紅外(wai)加熱(re)器(qi)預熱(re)至150℃，保(bao)溫5min，升溫速(su)度不大于100℃／min。焊(han)后需立(li)即進行250～300℃的(de)后熱(re)處理，保(bao)溫5min以(yi)上，停電冷(leng)卻至100℃以(yi)下(xia)時，去除(chu)加熱(re)器(qi)。
⑤. 焊(han)接過程中(zhong)若發現裂紋應(ying)立(li)即停(ting)止施焊(han)，待(dai)裂紋全部消除后(hou)，才能進行施焊(han)。焊(han)后(hou)若發現裂紋，則必(bi)須清(qing)除徹底(di)后(hou)補焊(han)，補焊(han)前仍(reng)需(xu)采(cai)取(qu)預熱和后(hou)熱處理(li)的(de)措施。
總(zong)之，采用(yong)上述工藝(yi)方案，焊接成的(de)漏斗已通過鑒定。這為采用(yong)耐(nai)蝕、耐(nai)磨、價(jia)格較低(di)的(de)4Cr13馬氏體不銹鋼焊接提供了生(sheng)產經(jing)驗。
