第十五冶金建設(shè)有限公司金屬結(jié)構(gòu)廠黃石車站旅客天橋箱型梁制作QC小組--黃石車站旅客天橋箱型梁制作質(zhì)量控制

1、QC小組成果發(fā)布材料小組成果發(fā)布材料黃石車站旅客天橋箱型梁制作質(zhì)量控制黃石車站旅客天橋箱型梁制作QC小組第十五冶金建設(shè)有限公司金屬結(jié)構(gòu)廠二00五年九月十五冶三公司金屬結(jié)構(gòu)廠黃石車站旅客天橋箱型梁制作QC小組一、工程概況一、工程概況 黃石車站旅客天橋是由鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的改建鐵路武九黃石車站旅客天橋是由鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的改建鐵路武九線線-武昌至九江段擴(kuò)建提速工程跨線部分鋼箱梁。鋼箱梁為焊接雙室武昌至九江段擴(kuò)建提速工程跨線部分鋼箱梁。鋼箱梁為焊接雙室箱型截面。鋼箱梁截面尺寸為：高度為箱型截面。鋼箱梁截面尺寸為：高度為1 1米，寬度為米，寬度為5.45.4米，長度為米，長度為3131米。

2、每根分為米。每根分為4 4小件制作，在金屬結(jié)構(gòu)廠預(yù)拼裝完畢后運(yùn)往現(xiàn)場吊裝。小件制作，在金屬結(jié)構(gòu)廠預(yù)拼裝完畢后運(yùn)往現(xiàn)場吊裝。在現(xiàn)場再將箱型梁焊接成整體。在現(xiàn)場再將箱型梁焊接成整體。箱型梁共三座，箱型梁共三座，單根箱型梁的最大重單根箱型梁的最大重量為量為7878噸噸 ，共計(jì)，共計(jì)200余噸。余噸。 二、二、QC小組概況小組概況 黃石車站旅客天橋箱型梁制作制作QCQC小組成立于小組成立于20052005年年8 8月，注冊號為月，注冊號為JGC-QC200506JGC-QC200506，小組成員均接受過，小組成員均接受過TQCTQC學(xué)習(xí)培訓(xùn)，每年均根據(jù)工程項(xiàng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，每年均根據(jù)工程項(xiàng)目開展活動，目開展

3、活動，QCQC小組的成員情況見下表：小組的成員情況見下表：QC小組成員表小組成員表 表表 一一33副組長項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人焊接工程師趙小兵38施工人員班組技術(shù)負(fù)責(zé)高級鉚工何建平48施工人員焊工班長高級焊接技師徐和平40施工人員車間工長高級技師鄒解元46質(zhì)量負(fù)責(zé)人質(zhì)量總監(jiān)工程師陳希環(huán)45副組長無損檢測負(fù)責(zé)人無損檢測工程師何曉躍34組長總工程師工程師周 琪年年 齡齡本小組任職本小組任職職職 務(wù)務(wù)職職 稱稱姓姓 名名28學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)課時(shí)學(xué)習(xí)課時(shí)小組成員均接受過TQC學(xué)習(xí)培訓(xùn)培訓(xùn)學(xué)習(xí)培訓(xùn)學(xué)習(xí)攻關(guān)型課題類型課題類型2005年8月9月活動時(shí)間活動時(shí)間JGC-QC200508課題注冊號課題注冊號黃石車站旅客天橋箱型

4、梁制作質(zhì)量控制課課 題題JGC-QC200506注冊號注冊號黃石車站旅客天橋箱型梁制作QC小組小組名稱小組名稱張艷華技術(shù)員資料負(fù)責(zé)人資料員24三、三、PDCA循環(huán)循環(huán)（一）（一）P階段階段計(jì)劃階段計(jì)劃階段1、選題理由、選題理由企業(yè)質(zhì)量方針：今天的質(zhì)量和服務(wù)就是 明天的市場 金屬結(jié)構(gòu)廠質(zhì)量目標(biāo)：鐵道部優(yōu)質(zhì)工程理由（1）箱型梁屬于超長、超重、超寬的鋼結(jié)構(gòu)制作構(gòu)件理由（2）仰焊焊接質(zhì)量要求很高所有的焊縫質(zhì)量均為二級焊縫理由（3）因焊接和火焰矯正等各方面因素影響，起拱度較難控制理由（4）仰焊焊縫的焊接屬于高空露天作業(yè)，CO2 氣體保護(hù)焊焊接質(zhì)量難控制選題選題：黃石車站旅客天橋箱型梁制作質(zhì)量控制2、現(xiàn)狀

5、調(diào)查、現(xiàn)狀調(diào)查 我們QC小組對第一根箱型梁的制作的仰焊焊接質(zhì)量、平板對接焊縫的焊接質(zhì)量、箱型梁的整體起拱度、構(gòu)件的彎曲、構(gòu)件的總長 度 、 構(gòu) 件 的 扭 曲 等 進(jìn) 行 檢 查 如 下 （ 見 表 二 ） ：黃石車站旅客天橋箱型梁制作質(zhì)量缺陷調(diào)查統(tǒng)計(jì)表黃石車站旅客天橋箱型梁制作質(zhì)量缺陷調(diào)查統(tǒng)計(jì)表 表表 二二 序號序號影響因素影響因素頻數(shù)頻數(shù)頻率（頻率（%）累計(jì)頻率（累計(jì)頻率（%）1仰焊平板對接焊縫的焊接質(zhì)量1878.478.42平板對接焊縫的焊接質(zhì)量28.787.13箱型梁的整體彎曲14.391.44箱型梁的整體扭曲14.395.75其他14.31006合計(jì)23100制表人：趙小兵 制表日期

6、：2005年8月28日 小組共抽查了102個(gè)點(diǎn)，不合格點(diǎn)為23個(gè)，箱型梁制作質(zhì)量合格率為77.5%。按上表的數(shù)據(jù)，繪制出箱型梁制作質(zhì)量缺陷排列圖（見圖一）。010302 4 812162018232221構(gòu)件的扭曲構(gòu)件的彎曲平板對接焊縫的焊接質(zhì)量1811頻數(shù)(點(diǎn))95.7%91.4%87.1%78.4%10090602040頻率（%）1仰焊平板焊縫的焊接質(zhì)量其他8070500ABC 圖一圖一 箱型梁制作質(zhì)量的缺陷排列圖箱型梁制作質(zhì)量的缺陷排列圖 由排列圖可知，箱型梁制作質(zhì)量的主要缺陷是：仰焊縫的焊接質(zhì)量。由排列圖可知，箱型梁制作質(zhì)量的主要缺陷是：仰焊縫的焊接質(zhì)量。3、確定目標(biāo)及可行性論證、確定

7、目標(biāo)及可行性論證目標(biāo)：目標(biāo)： 徹底改變箱型梁制作仰焊焊接質(zhì)量不合格的通病。 箱型梁的制作質(zhì)量合格率控制目標(biāo)為96%以上。 活動前水平與目標(biāo)值對比（見圖二）：圖二圖二 活動前水平與目標(biāo)值對比活動前水平與目標(biāo)值對比制圖：趙小兵 制圖日期：2005年8月6日77.5%96% 優(yōu)勢： 金屬結(jié)構(gòu)廠領(lǐng)導(dǎo)全力支持工程創(chuàng)優(yōu)，三公司已通過質(zhì)量、環(huán)境職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。 鐵道部業(yè)主對該工程質(zhì)量非常重視，明確優(yōu)質(zhì)、優(yōu)獎(jiǎng)。 金屬結(jié)構(gòu)廠的全體人員具有敢為人先的創(chuàng)新精神，創(chuàng)優(yōu)意識濃。 難點(diǎn)： 由于現(xiàn)場高空CO2保護(hù)焊受環(huán)境因影響較大 ，質(zhì)量難控制。 操作工人的技術(shù)素質(zhì)參差不齊，設(shè)備老化，焊接規(guī)范參數(shù)不穩(wěn)定。結(jié)論：

8、小組成員對控制箱型梁的制作質(zhì)量充滿信心，一致認(rèn)為:發(fā)揮優(yōu)勢，攻克難關(guān)，加強(qiáng)各工序的過程控制，本小組所制定的目標(biāo)值是可行的。4、原因分析：、原因分析： 我們QC小組召開原因分析會，分析箱型梁的制作缺陷并加以歸納、總結(jié)，畫出系統(tǒng)圖，并得出11條末端因素（見圖三）：箱型梁仰焊焊接質(zhì)量控制人員工藝材料環(huán)境焊接后焊縫熱影響區(qū)沖擊韌性過高焊接后的熱處理不到位，熱處理要規(guī)范技術(shù)素質(zhì)不高專業(yè)培訓(xùn)不足質(zhì)檢員把關(guān)不嚴(yán)執(zhí)行制度不嚴(yán)火焰加工坡口不均勻坡口的清理不徹底焊縫的蓋面層咬邊現(xiàn)象嚴(yán)重焊接清根部位有超標(biāo)的焊接缺陷施工環(huán)境較差焊接位置為仰焊位置機(jī)械焊接規(guī)范受外部電壓波動影響較大責(zé)任心不強(qiáng)缺乏質(zhì)量教育金屬結(jié)構(gòu)廠沒有機(jī)

9、械坡口加工設(shè)備焊接之前要用角磨機(jī)將坡口徹底清除干凈要注意焊接的規(guī)范參數(shù)，按工藝評定施工焊接清理要到位，要按焊接工藝評定施工箱型梁仰焊焊縫焊接質(zhì)量分析系統(tǒng)圖箱型梁仰焊焊縫焊接質(zhì)量分析系統(tǒng)圖箱型梁翼緣板和腹板化學(xué)成分S的含量偏高選用含Mn量偏高焊材焊接規(guī)范參數(shù)不穩(wěn)定5、要因確認(rèn)、要因確認(rèn) 針對系統(tǒng)圖查找出的影響焊接質(zhì)量的末端因素，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查及對實(shí)測的數(shù)據(jù)分析，召開要因分析會，確認(rèn)出要因（見表三）。要因確認(rèn)表要因確認(rèn)表 表表 三三序序號號末端因素末端因素確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)確認(rèn)方法方法時(shí)間時(shí)間驗(yàn)證人驗(yàn)證人確認(rèn)確認(rèn)結(jié)果結(jié)果1缺乏質(zhì)量教育經(jīng)調(diào)查，項(xiàng)目部已定期組織工人學(xué)習(xí)企業(yè)的質(zhì)量方針及其它的提高質(zhì)量制度

10、措施的教育，并有記錄。調(diào)查提問2005.8陳希環(huán)張艷華非要因2培訓(xùn)不足對所有焊工和鉚工上崗培訓(xùn)進(jìn)行調(diào)查，培訓(xùn)率100%，得分均在88分以上。查看培訓(xùn)記錄2005.8陳希環(huán)張艷華非要因3執(zhí)行制度不嚴(yán)經(jīng)過調(diào)查，結(jié)構(gòu)廠質(zhì)檢制度健全，質(zhì)檢員水平高，把關(guān)嚴(yán)，且結(jié)構(gòu)廠對所有的質(zhì)檢員都有考核記錄。檢查獎(jiǎng)懲記錄2005.8陳希環(huán)張艷華非要因4坡口加工不均勻坡口不光潔下料班組半自動氣割時(shí)用技術(shù)熟練的氣割操作工進(jìn)行坡口加工，并隨時(shí)檢查坡口是否符合工藝要求現(xiàn)場調(diào)查2005.8趙小兵何曉躍要因5焊接規(guī)范參數(shù)不穩(wěn)定、成型不良嚴(yán)格按照評定合格的焊接工藝施工，嚴(yán)格控制焊接規(guī)范，焊接完畢后24小時(shí)進(jìn)行無損檢測現(xiàn)場調(diào)查2005

11、.8趙小兵何曉躍要因6經(jīng)無損檢測發(fā)現(xiàn)根部較多缺陷監(jiān)督焊接操作工電弧氣刨清根要徹底，清根完畢后用角磨機(jī)將坡口清理干凈后在按焊接工藝評定施工超聲波檢測2005.8趙小兵何曉躍非要因7仰焊焊接容易出現(xiàn)焊接裂紋選用含Mn量比較高的CO2氣體保護(hù)焊絲配合純度較高氣體進(jìn)行施焊，提高M(jìn)n/Sbi比增強(qiáng)抗裂紋的能力超聲波檢測2005.8趙小兵何曉躍要因8焊縫的沖擊韌性太高、硬度較高嚴(yán)格按的焊接熱處理規(guī)范進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制焊接后的熱處理溫度和保溫時(shí)間現(xiàn)場調(diào)查2005.8趙小兵何曉躍要因9材料采購把關(guān)不嚴(yán)經(jīng)驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)廠已采取措施，對材料采購員已進(jìn)行教育，甲方供應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格檢查材質(zhì)證和材料檢驗(yàn)材料檢驗(yàn)2005.8趙小兵

12、非要因10夜間施工環(huán)境較白天差由于工期要求緊，因此必須采取夜間施工，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，已由原來的3盞鏑燈照明，增加到6盞鏑燈照明，光線完全符合夜間施工作業(yè)要求?，F(xiàn)場查看2005.8鄒解元何建平非要因11焊接設(shè)備老化焊接參數(shù)不穩(wěn)定對所有的焊接設(shè)備進(jìn)行維修，性能比較差的設(shè)備已經(jīng)停止使用，新購置了CO2氣體保護(hù)焊接設(shè)備現(xiàn)場查看2005.8趙小兵何曉躍非要因 根據(jù)上述驗(yàn)證情況，找出影響焊接質(zhì)量的四個(gè)主要因素：1、焊接坡口加工不均勻坡口不光潔；2、焊接規(guī)范參數(shù)不穩(wěn)定、焊接成型不良； 3、仰焊焊接縫出現(xiàn)未焊透和焊接裂紋；4、焊縫的沖擊韌性太高、硬度較高。6、制定對策、制定對策針對影響二級焊縫焊接質(zhì)量的四個(gè)要因，

13、QC小組成員根據(jù)5W1H的原則，進(jìn)一步研究對策，制定目標(biāo)，采取措施，專人負(fù)責(zé)，具體見對策措施表（見表四）。對對 策策 表表 表表 四四序號序號要要 因因?qū)?策策目目 標(biāo)標(biāo)措措 施施地地 點(diǎn)點(diǎn)責(zé)任人責(zé)任人時(shí)時(shí) 間間1焊接坡口加工不均勻坡口不光潔用技術(shù)熟練的氣割操作工按下料工藝施工焊接坡口盡量無缺陷，氣割坡口質(zhì)量符合規(guī)范采用半自動氣割機(jī)械氣割，火焰大小和坡口的角度符合GB50205-2001要求操作現(xiàn)場鄒解元趙小兵2005.8.6 2焊接規(guī)范參數(shù)不穩(wěn)定焊接成型不良采用技術(shù)熟練的焊接技師按評定合格工藝焊接焊接外觀符合規(guī)范要求，焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定在焊接工程師的指導(dǎo)下，采用弧壓反饋?zhàn)詣诱{(diào)節(jié)系統(tǒng)直流電焊接

14、進(jìn)行焊接操作現(xiàn)場鄒解元趙小兵 2005.8.83仰焊焊接容易出現(xiàn)未熔合焊接裂紋做焊接工藝評定選用低氫焊接材料保證焊接后經(jīng)過無損檢測無裂紋焊接前預(yù)熱焊接后熱處理工藝措施進(jìn)行焊接，保證在焊接過程的層間溫度操作現(xiàn)場何曉躍趙小兵2005.8.104焊接后的沖擊韌性較高嚴(yán)格控制焊接線能量和焊接熱處理試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到優(yōu)良焊接后的保溫時(shí)間和溫度符合規(guī)范的要求焊接試驗(yàn)室何曉躍趙小兵2005.8.12（二）（二） D階段階段組織實(shí)施組織實(shí)施 根據(jù)對策，采取有效措施落實(shí)到位，認(rèn)真實(shí)施。實(shí)施一：實(shí)施一： 焊接坡口加工不均勻和光潔度的控制 改善切割條件和組織人員培訓(xùn)加強(qiáng)操作人員的責(zé)任心。 1、對半自動切割機(jī)械的軌道進(jìn)行調(diào)

15、直使其直線度的誤差控制在1mm的范圍以內(nèi)，購買純度較高的乙炔和氧氣并且采用集中供氣系統(tǒng)保證在切割過程中不斷切割的氣體； 2、在人員方面由于切割量不太大，盡量用技術(shù)熟練的氣割操作工人。在操作過程中，技術(shù)人員隨時(shí)檢查坡口的鈍邊和角度和切割面的光潔度等技術(shù)參數(shù)，確保坡口滿足GB50205-2001的技術(shù)和規(guī)范要求，經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)員檢查合格后方可流入下一道工序的施工。實(shí)施二：實(shí)施二： 焊接規(guī)范參數(shù)的不穩(wěn)定焊接成型不良的控制 焊接參數(shù)的不穩(wěn)定主要受焊接設(shè)備和人員素質(zhì)的影響。 1、首先要將所有的焊接設(shè)備進(jìn)行維修，使焊接設(shè)備的電流表和電壓表都處于良好的狀態(tài)。 2、在正式的構(gòu)件焊接之前要作好焊接工藝評定工作，對

16、于箱型梁的仰焊縫結(jié)構(gòu)廠主要的仰焊接位置的平板對接工藝評定GP2006-068，經(jīng)過無損檢測和力學(xué)性能檢驗(yàn)合格后用于指導(dǎo)正式焊接焊縫的焊接生產(chǎn)。 通過焊接工藝評定，確定了仰焊焊接的最佳焊接規(guī)范參數(shù)，經(jīng)無損檢測一次合格率為100%。實(shí)施三：實(shí)施三： 仰焊焊接的未焊透和焊接裂紋的控制 大范圍厚板的仰焊工作的焊接在金屬結(jié)構(gòu)廠還屬于首次，也是箱型梁焊接的難點(diǎn)。 通過QC小組的研究，一致決定采用CO2氣體保護(hù)焊接來保證焊接縫的焊接質(zhì)量。厚板的焊接裂紋主要受母材本身的S、P的含量和焊接材料以及焊接規(guī)范的影響，針對以上的影響因素QC小組做出了以下的工藝措施。 1、焊接材料采用高錳焊絲H08Mn2SiA配合純度

17、較高CO2氣體的來進(jìn)行施工焊接；2、通過焊接前的預(yù)熱，焊接過程中嚴(yán)格控制焊接線能量和層間溫度以及嚴(yán)格的焊接規(guī)范參數(shù)；3、仰焊焊接后經(jīng)過無損檢測基本無超標(biāo)的焊接熱裂紋和焊接冷裂紋產(chǎn)生。 通過嚴(yán)格的焊接工藝評定和先進(jìn)的檢測手段仰焊的焊接質(zhì)量基本得到了保證。實(shí)施四：焊縫的力學(xué)性能的控制實(shí)施四：焊縫的力學(xué)性能的控制 影響焊縫力學(xué)性能的主要因素為母材、焊材、焊接線能量和焊接后的熱處理，其中影響焊縫的沖擊韌性的主要因素為焊接后的熱處理。 焊縫的拉伸、彎曲和沖擊主要受焊接線能量和焊接后的熱處理的影響，所以嚴(yán)格控制焊接規(guī)范參數(shù)和焊接后的熱處理規(guī)范參數(shù)是保證焊縫力學(xué)性能的主要的焊接因素，焊接后的保溫措施和保溫時(shí)

18、間要嚴(yán)格按照焊接工藝評定執(zhí)行。預(yù)熱和焊接后的熱處理溫度要用測溫儀器來進(jìn)行控制。 實(shí)施過程的技術(shù)總結(jié)實(shí)施過程的技術(shù)總結(jié) 上述四大措施的技術(shù)措施可以歸結(jié)為人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等技術(shù)要素的實(shí)施過程，重點(diǎn)是加強(qiáng)人員的培訓(xùn)、保證焊接設(shè)備的正常、保證母材和焊接材料符合規(guī)范的技術(shù)要求、嚴(yán)格按照評定合格的焊接工藝施工，最后箱型梁保質(zhì)量、保工期的順利完成了制作任務(wù)，箱型梁的質(zhì)量成果的取得主要是通過對焊接規(guī)范參數(shù)的控制，使得箱型梁仰焊的焊接質(zhì)量得到有效的控制。（三）（三） C 階段階段 效果檢查效果檢查 小組成員會同質(zhì)監(jiān)站、監(jiān)理一起于2005年8月28日開始檢查，采用超聲波檢測儀器和焊接量規(guī)檢查，共檢查150處

19、（詳見下表）： 表表序號檢查構(gòu)件檢查項(xiàng)目檢查工具檢查點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)合格率1箱型梁GL-1焊接焊縫的外觀缺陷和內(nèi)部缺陷以及焊接變形焊接量規(guī)、超聲波檢查儀器、直尺、放大鏡605896.%2箱型梁GL-2504998 %3箱型梁GL-3403997.5 %合 計(jì)15014697.3%其實(shí)測合格率已從QC小組活動前的77.5%提高到97.3%（見圖）活動前后效果對比圖77.5%96%97.3%（四）（四） A階段階段總結(jié)階段總結(jié)階段 1、質(zhì)量情況：、質(zhì)量情況： 經(jīng)統(tǒng)計(jì)匯總，活動前制作的第一根箱型梁施工存在質(zhì)量缺陷，合格率為77.5%，活動后，質(zhì)量合格率為97.3%。 2、社會效益：、社會效益： 本工程進(jìn)行Q C小組活動后，質(zhì)量管理得到有效提高，達(dá)到了預(yù)期效果