一、煤倉漏斗結構
洗煤廠的煤倉由4個圓臺形漏斗組成,其結構示意圖如圖4-22所示。漏斗是上口直徑為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40Cr13 馬氏體不(bu)銹鋼板,兩層鋼板之間采用塞焊工藝連接。
二、焊接方法及焊材的選(xuan)擇
選用焊條電弧焊方(fang)法對煤倉漏斗(dou)進行焊接。
漏斗在(zai)要求耐(nai)磨、耐(nai)蝕的(de)(de)(de)條件下(xia)工作,焊(han)縫為(wei)(wei)不(bu)(bu)受重(zhong)載(zai)荷的(de)(de)(de)結構。焊(han)條可選用(yong)與母材金屬化(hua)學(xue)成分(fen)相當(dang)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼焊(han)條,如選用(yong)E410型(G202、G207)焊(han)條。但(dan)焊(han)縫和(he)熱(re)影響區都會產(chan)生硬化(hua),冷裂紋(wen)傾向較大。為(wei)(wei)了克服冷裂紋(wen)的(de)(de)(de)形(xing)成,焊(han)前必(bi)須(xu)進行(xing)高于300℃的(de)(de)(de)焊(han)前預熱(re)及焊(han)后(hou)700℃左(zuo)右的(de)(de)(de)回火處理。但(dan)此(ci)工藝方案比較復雜(za),難(nan)以實(shi)現。
為了(le)簡(jian)化焊接工(gong)(gong)藝,減(jian)少(shao)復雜的(de)加工(gong)(gong)過程,選用了(le)異種(zhong)金(jin)屬(shu)焊接材料進(jin)行焊接。用E309(A309)和E310(A402)奧氏(shi)體型不銹鋼焊條,可使焊接接頭得(de)到較好(hao)的(de)塑(su)性,防(fang)止焊接時冷(leng)裂紋的(de)產生。為此(ci),對(dui)該類焊條進(jin)行工(gong)(gong)藝試驗:
1. 抗(kang)(kang)裂(lie)性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan)選用(yong)了(le)E309、E310型焊(han)(han)(han)條(tiao),按《斜Y形(xing)坡口焊(han)(han)(han)接裂(lie)紋試(shi)(shi)驗(yan)方法》進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接性(xing)(xing)試(shi)(shi)驗(yan),其試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果見表(biao)4-53。試(shi)(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明(ming):A402焊(han)(han)(han)條(tiao)的工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)能及抗(kang)(kang)裂(lie)性(xing)(xing)良(liang)好。因此,可(ke)選用(yong)A402焊(han)(han)(han)條(tiao)在預熱溫度(du)為150℃下(xia)進(jin)行(xing)產品模擬試(shi)(shi)驗(yan)。
2. 產(chan)品模擬試驗 進行對接焊(han)縫(feng)試驗。
a. 試板尺寸為600mm×300mm×6mm,開60°V形坡口,鈍邊為1.5mm,根部間隙為(1±0.5)mm。
b. 焊前用砂輪清除坡口兩(liang)側(ce)各(ge)100mm范圍(wei)內的油、銹等雜物。
c. 將焊接試(shi)板放在厚為10mm硅酸鋁保溫板上,用氧炔焰(yan)加熱(re)坡口兩側(ce)至150℃后進行焊接。
d. 采(cai)用φ4mm的A402焊條(tiao),焊前經(jing)150℃烘干(gan)1h,用直(zhi)流(liu)反極(ji)電源(yuan),焊接電流(liu)為105~110A,焊接順序為先(xian)焊坡(po)口背(bei)面(mian),清根(gen)后再焊坡(po)口正面(mian)。
e. 焊(han)后(hou)放置24h后(hou),對焊(han)縫外觀進行(xing)檢查,未發現(xian)裂(lie)紋(wen)。
f. 沿焊縫(feng)縱向用(yong)滾(gun)(gun)床滾(gun)(gun)壓到(dao)彎曲半(ban)徑(jing)小于750mm時,停止滾(gun)(gun)壓。
g. 再進(jin)行焊縫外(wai)觀檢查及X光(guang)射線檢測(ce),未發現新的(de)焊接缺陷。
焊(han)(han)接(jie)試(shi)驗(yan)結(jie)果表(biao)明(ming),該牌號焊(han)(han)條可(ke)以(yi)(yi)用(yong)(yong)于產(chan)品(pin)的(de)焊(han)(han)接(jie)。為了使試(shi)件(jian)更接(jie)近產(chan)品(pin)的(de)實際情(qing)況,又焊(han)(han)接(jie)了一組6塊40Cr13鋼板(250mmx200mmx6mm)拼接(jie)成具有T形(xing)、十(shi)字形(xing)接(jie)頭的(de)對接(jie)焊(han)(han)縫的(de)試(shi)件(jian),焊(han)(han)后按產(chan)品(pin)最(zui)小彎(wan)(wan)曲半徑進行(xing)彎(wan)(wan)曲變形(xing),檢查仍未發現(xian)裂紋。這樣就可(ke)以(yi)(yi)放心地用(yong)(yong)A402焊(han)(han)條對產(chan)品(pin)進行(xing)焊(han)(han)接(jie)了。
3. 襯板的焊接(jie)
根(gen)據設(she)計圖(tu)樣要(yao)求,并考慮現場安(an)裝的條件(jian),垂(chui)直(zhi)高(gao)度為(wei)(wei)5500mm的漏(lou)斗是由兩大(da)(da)節(jie)圓臺(tai)形漏(lou)斗組成(cheng),并運至現場組裝焊接。每一大(da)(da)節(jie)由兩小節(jie)組成(cheng)(即圖(tu)4-22中①、②為(wei)(wei)一大(da)(da)節(jie),③、④為(wei)(wei)另一大(da)(da)節(jie))。
正式(shi)投產前,選(xuan)漏(lou)斗(dou)下部的一大節(jie)做產品(pin)試驗,因該節(jie)曲(qu)率(lv)半(ban)徑最小(xiao),焊接接頭受力復雜,故選(xuan)擇以此作(zuo)產品(pin)試驗。其焊接工藝與產品(pin)模擬試驗相(xiang)同。坡口(kou)兩(liang)側(ce)120mm范圍內預熱,采用遠紅外加熱元件,并用半(ban)導(dao)體點溫計測溫。焊后經壓彎成形,未發現裂紋。
為了更接近實際產品,在此試驗基礎上又用600mm×300mm×6mm的試板開I形坡口,間隙留2~3mm,在不預熱的條件下進行定位焊和焊接試驗。焊后進行壓彎試驗,未發現裂紋。應當指出的是,定位焊縫不宜太短,定位焊后應及時焊接,否則定位焊處有裂紋出現的可能性。
4. 漏斗(dou)的(de)組(zu)裝焊接
將內外鋼板(ban)(ban)預先塞(sai)焊(han)成為雙層(ceng)鋼板(ban)(ban),然后進行壓形工(gong)藝(yi)。保證(zheng)了兩塊鋼板(ban)(ban)之間的貼合(he)(he),同(tong)時由兩道壓形工(gong)藝(yi)合(he)(he)并為一次壓形工(gong)藝(yi),提(ti)高了工(gong)作(zuo)效率。組(zu)裝后的漏斗,焊(han)接時注意下(xia)列事項:
a. 漏斗組(zu)裝后,內(nei)襯縱縫(feng)間隙留(liu)(4±1)mm,以(yi)保證焊透為準。縱焊縫(feng)錯邊量(liang)不大(da)于1mm,環(huan)焊縫(feng)的錯邊量(liang)不大(da)于2mm。
b. 定位焊(han)后(hou)立即檢查焊(han)縫外觀質量,若(ruo)發現有裂紋,應打磨消除后(hou)補定位焊(han)縫,方(fang)可正式焊(han)接。
c. 先焊(han)(han)(han)40Cr13襯板的(de)縱(zong)縫,后焊(han)(han)(han)Q235鋼(gang)板外(wai)層的(de)縱(zong)焊(han)(han)(han)縫,然(ran)后再焊(han)(han)(han)兩小節(jie)之間的(de)環(huan)焊(han)(han)(han)縫,最后將兩大節(jie)圓臺形漏斗運至現(xian)場進(jin)行(xing)組裝(zhuang)焊(han)(han)(han)接。環(huan)焊(han)(han)(han)縫采用(yong)分段對稱焊(han)(han)(han)的(de)操作方法。
d. 內襯環焊縫焊前要用遠紅外(wai)加(jia)熱器預熱至150℃,保溫(wen)5min,升溫(wen)速度不大于100℃/min。焊后需立即進行250~300℃的后熱處理(li),保溫(wen)5min以上,停(ting)電(dian)冷卻至100℃以下(xia)時,去(qu)除(chu)加(jia)熱器。
e. 焊(han)接過程中(zhong)若發現(xian)裂紋應立即(ji)停止(zhi)施焊(han),待裂紋全(quan)部消除后(hou)補焊(han),補焊(han)前(qian)仍需(xu)采取預熱(re)和后(hou)熱(re)處理的措施。
總(zong)之,采用上(shang)述工藝方法,焊(han)接成(cheng)的(de)(de)漏斗已通過鑒定。這為采用耐蝕、耐磨、價格較低的(de)(de)40Cr13馬氏體(ti)不銹鋼焊(han)接提供了生產(chan)經驗。