一、煤仓漏斗结构
洗煤厂的煤仓由6个圆台形漏斗组成，其结构如图6-3所示。漏斗的上口直径为＄5940mm，下口直径为1500mm，垂直高度为5500mm的两层钢板结构。外层为6mm厚的Q235钢板，内层为6mm厚的4Cr13马氏体不锈钢板，两层钢板之间采用塞焊工艺将它们连接起来。
二、焊接性分析
4Cr13是Cr13类马氏体不锈钢中含碳量较高的钢种。它的焊接性较差，焊接时的主要难点是焊接冷裂纹倾向比较大，且焊接接头容易淬火脆化，所以首先应进行抗裂性试验和模拟产品试板焊接试验，为产品制订合理的焊接工艺方案做好充分准备。
三、焊接方法及焊材的选择
选用焊条电弧焊对煤仓漏斗进行焊接。漏斗要求在耐磨、耐蚀的条件下工作，焊缝为不承受重载荷的结构。焊条可选用与母材金属化学成分相当的1Cr13型不锈钢焊条，如选用E410型（G202、G207）焊条。但在焊缝和热影响区都会产生硬化，冷裂纹倾向比较大。为了克服冷裂纹的形成，焊前必须进行高于300℃的焊前预热及焊后700℃左右的回火处理。但此工艺方案比较复杂，难以实现。
若选用E309（A302）和E310（A402）奥氏体不锈钢焊条，可使焊接接头得到较好的塑性来防止焊接时冷裂纹的产生。为此，对该类焊条进行了下列试验。
1. 抗裂性试验按“斜y形坡口焊接裂纹试验方法”（GB 4675.1-1984）进行焊接性试验。除选用E309、E310型焊条外，还选用了镍合金焊条Ni317进行抗裂性试验，其试验结果见表6-11。试验结果表明：A402焊条的工艺性能及抗裂性良好。因此，可选用A402焊条在预热温度为150℃条件下进行产品模拟试验。
注：试验时室温为5℃。保温材料用厚10mm硅酸铝板，焊前垫在试件下起缓冷作用。 Ni317焊条在不预热条件下施焊，焊后即发现裂纹，故未做其他试验。
2. 产品模拟试验。进行对接焊缝试验。
a. 试件尺寸为600mmx300mmx6mm，开60°V形坡口，钝边为1.5mm，根部间隙为1mm±0.5mm。
b. 焊前用砂轮清除坡口及两侧各100mm范围内的油、锈等杂物。
c. 将焊接试件放在厚为10mm硅酸铝保温板上，用氧乙炔焰加热坡口两侧至150℃后进行施焊。
d. 采用φ4mm的A402焊条，焊前经150℃烘干1h，用直流电源反接法，焊接电流为105～110A。焊接顺序为先焊坡口背面，清根后再焊坡口正面。
e. 焊后放置24h后，对焊缝外观进行检验，未发现裂纹。
f. 沿焊缝纵向用滚床滚压到弯曲半径小于750mm时停止滚压。
g. 再进行焊缝外观检验及X射线检测，未发现新的焊接缺陷。
试验结果表明，该牌号焊条可以用于产品的焊接。为了使试件更接近产品的实际情况，又焊接了一组由6块4Cr13钢板（250mm×200mm×6mm）拼接成具有T形、十字形接头的对接焊缝的试件，焊后按产品的最小弯曲半径进行弯曲变形，结果仍未发现裂纹。这样就可以放心地用A402焊条对产品进行焊接了。
四、衬板的焊接
根据设计图样要求，并考虑现场安装的条件，垂直高度为5500mm的漏斗是由两大节圆台形漏斗组成，并运至现场组装焊接。每一大节又由两小节组成（即图6-3中①、②为一大节，③、④为另一大节）。
正式投产前，选漏斗下部的一大节做产品试验，因该节曲率半径最小，焊接接头受力复杂，故选择以此做产品试验。其焊接工艺与产品模拟试验相同。坡口两侧120mm范围内的预热采用远红外加热元件，并用半导体点温计测温。焊后经压弯成形，未发现裂纹。
为了更接近实际产品，在此试验基础上又用600mm×300mm×6mm的试件，开I形坡口，间隙留2～3mm，在不预热的条件下进行定位焊和焊接试验。焊后进行压弯试验，未发现裂纹。应当指出的是，定位焊缝不宜太短，定位焊后应及时焊接，否则定位焊处有裂纹出现的可能性。
五、漏斗的组装焊接
漏斗4Cr13衬板与外层Q235 钢板的组装焊接有两个工艺方案。
第一个工艺方案：衬板分片压形后与圆台形Q235钢板贴合，进行塞焊的方案。由于内、外层板不可能完全贴紧，给塞焊带来了困难，在生产中没有采用。
第二个工艺方案：将内、外钢板预先塞焊好成为双层钢板，然后进行压形工艺。此方案保证了两块钢板之间的贴合，同时由两次压形工艺合并为一次压形工艺，提高了工作效率。组装后的漏斗，焊接时应注意下列事项。
①. 漏斗组装后，内衬纵缝间隙留4mm±1mm，以保证焊透为准。当间隙过小时，应使用砂轮打磨坡口，然后才能进行定位焊。纵焊缝错边量不大于1mm，环焊缝的错边量不大于2mm。
②. 定位焊后立即检查焊缝外观质量，如发现有裂纹，应打磨消除后补定位焊缝，方可正式焊接。
③. 先焊4Cr13衬板的纵缝，后焊Q235 钢板外层的纵焊缝。然后再焊两小节之间的环焊缝，最后将两大节圆台形漏斗运至现场进行组装焊接。环焊缝采用分段对称焊的操作方法。
④. 内衬环焊缝焊前要用远红外加热器预热至150℃，保温5min，升温速度不大于100℃／min。焊后需立即进行250～300℃的后热处理，保温5min以上，停电冷却至100℃以下时，去除加热器。
⑤. 焊接过程中若发现裂纹应立即停止施焊，待裂纹全部消除后，才能进行施焊。焊后若发现裂纹，则必须清除彻底后补焊，补焊前仍需采取预热和后热处理的措施。
总之，采用上述工艺方案，焊接成的漏斗已通过鉴定。这为采用耐蚀、耐磨、价格较低的4Cr13马氏体不锈钢焊接提供了生产经验。
