公共工程施工品質(zhì)管理作業(yè)實(shí)課件

1、公共工程施工品質(zhì)管理作業(yè)實(shí) 務(wù)教育訓(xùn)練 銲接相關(guān)工程品質(zhì)與安全中華民國(guó)銲接協(xié)會(huì)訓(xùn)練委員會(huì)主任委員古錦松中山大學(xué)講師內(nèi)容綱要前言電弧銲接一般結(jié)構(gòu)用鋼之銲接銲接缺陷銲接程序書(shū)銲接施工工期的掌握銲件的非破壞檢測(cè)一. 前 言一般的混凝土抗壓強(qiáng)度都不會(huì)超過(guò)五千磅(5000 psi), 其抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的1/8 1/10, 而鋼鐵的抗拉強(qiáng)度極少低於五萬(wàn)磅(50,000 psi) ,鋼鐵的抗拉強(qiáng)度為混凝土抗拉強(qiáng)度的100 倍以上, 因此在工程設(shè)計(jì)上認(rèn)為結(jié)構(gòu)上的拉伸應(yīng)力完全由鋼鐵材料承受。任何商品化之鋼板、型鋼、鋼管等結(jié)構(gòu)用金屬材料皆可以找到適當(dāng)?shù)匿I接方法進(jìn)行銲接接合 。銲接是金屬接合最經(jīng)濟(jì)有效的方法。

2、結(jié)構(gòu)物對(duì)銲接件的要求結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求: 結(jié)構(gòu)在使用上必須安全可靠，必須能承受預(yù)期或甚至非預(yù)期 的各類負(fù)荷，因此，在強(qiáng)度、剛性、穩(wěn)定性等必須加以考量 使用性的要求:設(shè)計(jì)出之銲接結(jié)構(gòu)必須在其使用性上滿足使用的功能 施工性的要求: 包括了銲前的預(yù)施工、銲接施工製程的可行性、銲接過(guò)程的構(gòu)造性以及可施工性，銲後熱處理或不須熱處理的可行性。 檢驗(yàn)的要求: 銲道的品質(zhì)往往需要利用非破壞檢測(cè)的方式進(jìn)行檢測(cè)，以証其品質(zhì)能符合規(guī)範(fàn)之要求。 1995年1月7日，日本阪神大地震造成結(jié)構(gòu)物大量倒塌，使人員生命、財(cái)產(chǎn)蒙受重大損失，據(jù)調(diào)查顯示，造成剛結(jié)構(gòu)物倒塌的原因有大部分是源自於銲接缺陷所致。 由於銲接缺陷之生成有大部分與

3、銲接施工程序有關(guān)，因此銲接前應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)銲接程序，以供 現(xiàn)場(chǎng)施工之參考，藉以降低銲接缺陷發(fā)生的機(jī)會(huì)。願(yuàn)望是靠自己的努力才能實(shí)現(xiàn)不是別人能給的南投有一棟日據(jù)時(shí)代建築，經(jīng)歷921大地震，僅極少數(shù)屋瓦掉落，建築結(jié)構(gòu)完好無(wú)損考察發(fā)現(xiàn)該建築上每一磚、一瓦、一木料上，都有廠商及施工單位的印記，以示負(fù)責(zé)。許自己一個(gè)寫(xiě)歷史的願(yuàn)望電弧銲接方法遮蔽金屬電弧銲接(shield metal arc welding SMAW)。惰氣鎢極電弧銲接法(inert gas tungsten arc welding GTAW，俗稱 TIG)。惰氣金屬極電弧銲接法(inert gas metal arc welding GMAW，

4、俗稱 MIG)?；顨饨饘贅O電弧銲接法(active gas metal arc welding GMAW，俗稱 MAG)。包藥銲線電弧銲接法(flux cored arc welding FCAW) 。潛弧銲接法(submerged arc welding SAW) 。 遮蔽金屬電弧銲接(shield metal arc welding SMAW俗稱手銲)手銲條編號(hào)惰氣鎢極電弧銲接法 (inert gas tungsten arc welding GTAW，俗稱 TIG)惰氣金屬極電弧銲接法(inert gas metal arc welding GMAW，俗稱 MIG)包藥銲線電弧銲接法(f

5、lux cored arc welding FCAW)結(jié)構(gòu)用鋼及其銲接一般結(jié)構(gòu)用鋼之合金成份主要是碳其製造時(shí)冷卻至室溫之可能金相組織包括: 肥粒鐵、 雪明碳鐵、波來(lái)鐵、 變韌鐵與麻田散鐵。経電弧銲接之熔化及凝固過(guò)程, 其結(jié)晶組織與原來(lái)母材大不相同, 依溫度分布銲道組織可分為熔融區(qū)及熱影響區(qū)(HAZ), HAZ又可細(xì)分為熔融線、 粗晶區(qū)、再結(jié)晶區(qū)、 部分變態(tài)區(qū)、球化區(qū)與母材。銲道及HAZ溫度分佈圖一般構(gòu)造用鋼之銲接性一般構(gòu)造用鋼是指含碳量約為0.15%之低碳鋼, 屬非硬化性之鋼材, 具有及優(yōu)良之銲接性, 銲材的選擇並不困難 此類鋼材的銲接時(shí)可能之問(wèn)題是冷裂與層狀撕裂 為避免冷裂, 厚度較大的工件

6、適當(dāng)?shù)念A(yù)熱是需要的 銲接缺陷以下介紹銲接缺陷之成因及其防治對(duì)策，以供從事銲接工作之相關(guān)人員參考，希望對(duì)銲接品質(zhì)之提升能有些助益。銲接缺陷之分類嚴(yán)重 輕微 裂紋 孔洞 夾渣 熔透不足 外觀不良 其他(弧擊,濺珠)銲道裂縫示意圖熱裂冷裂再熱裂紋(好發(fā)於銲後熱處理HAZ粗晶區(qū))氣孔夾渣熔透不良銲蝕(undercut)搭疊(overlap)濺珠銲接缺陷的成因一技術(shù)性方法不良二操作性操作不當(dāng)銲接缺陷的防制對(duì)策一建立銲接程序書(shū)(WPS) (Welding Procedure Specification) 銲接工作人員的依據(jù)，可確保銲接品質(zhì) 的一致性二採(cǎi)用合格的銲接作業(yè)人員 (落實(shí)證照制度)銲接程序書(shū)(載明

7、項(xiàng)目與參數(shù))1.母材規(guī)格 (或作熱處理狀態(tài))2.銲材規(guī)格 (分類、型號(hào)、成份及儲(chǔ)存方式)3.銲接方法 (手銲、MIG、MAG、TIG、SAW)4.電流型式使用範(fàn)圍 (AC、DCEP、DCEN)5.電弧電壓範(fàn)圍及銲速6. 接頭形狀設(shè)計(jì)、容許誤差及熔填方式7. 接頭製作及銲接面的清潔方式8. 假銲 (組裝定位的相關(guān)規(guī)定)9. 銲接姿勢(shì)10.預(yù)熱與層溫控制11.後熱處理銲接基本符號(hào)標(biāo)示銲接接頭基本形式尺寸標(biāo)示開(kāi)槽標(biāo)示銲接姿勢(shì)A.平銲, B.橫銲, C.仰銲, D.立銲, E.立銲, 銲接程序書(shū)檢定依銲接程序書(shū)所訂的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行試板實(shí)際銲接作業(yè)與試驗(yàn)，以確認(rèn)銲接結(jié)果可以符合規(guī)定，作為日後施工的依據(jù)受檢

8、試片須能提供強(qiáng)度、延性及韌性等資訊，試板銲接時(shí)的參數(shù)必須確實(shí)記錄，以確保試驗(yàn)結(jié)果的正確性 (製作PQR銲接程序檢定報(bào)告 )銲接程序書(shū)的建立 與 採(cǎi)用合格作業(yè)人員 施銲前的準(zhǔn)備詳讀合約文件包括藍(lán)圖、規(guī)範(fàn)說(shuō)明、銲接程序規(guī)範(fàn)書(shū)、銲接程序資格檢定記錄、銲接人員資格檢定書(shū)等裝備檢視：銲接用各項(xiàng)機(jī)具及週邊安全衛(wèi)生裝置。銲接材料準(zhǔn)備：銲接工件(母材)、填料(銲條等) 之正確搭配與否； 接頭的準(zhǔn)備：定位假銲及銲前清理、預(yù)熱等。輔助裝置：機(jī)治具之設(shè)定銲接施工技術(shù)的掌握銲接方法與程序銲材的保存 (需乾燥或預(yù)熱的銲材要特別注意)設(shè)備的穩(wěn)定操作層間溫度的保持每一道銲後表面檢視背剷時(shí)檢視剷後之表面決定是否進(jìn)行施銲中的檢

9、測(cè) 銲接施工工期的掌握銲接工期通常於工程合約、組合及安裝進(jìn)度計(jì)劃中已設(shè)定，或尚未確定。(若尚未確定則依可以投入設(shè)備、人力及工件數(shù)，估算所需工時(shí)進(jìn)而推算工期計(jì)劃)銲接工期： i.銲接(設(shè)備、人力、物件) ii.檢驗(yàn)(等待、檢驗(yàn)實(shí)施、判定時(shí)間) iii.修改(搬運(yùn)、剷修、施銲、整修) 銲接工時(shí)工期的管制施工前：總進(jìn)度與分項(xiàng)進(jìn)度的製作。施工中：工時(shí)、產(chǎn)能、日?qǐng)?bào)及報(bào)導(dǎo)的收集 與統(tǒng)計(jì)。計(jì)劃進(jìn)度及工時(shí)與實(shí)際 進(jìn)度及工時(shí)比對(duì)，隨時(shí)追蹤、檢 討與示警。施工後：各項(xiàng)銲接作業(yè)產(chǎn)能數(shù)據(jù)之建立。 修正與增列作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。銲接程序檢定 只是確認(rèn)銲接方法的可行。銲接作業(yè)人員技能檢驗(yàn) 只是使銲接作業(yè)人員具備施銲的資格 但並非保

10、證工作品質(zhì)。銲件的品質(zhì)需取決於 銲接完成後的檢驗(yàn)。瑕疵材料上不連續(xù)缺陷將危害物件使用特性之瑕疵顯示檢測(cè)方法對(duì)瑕疵呈現(xiàn)反應(yīng)接受標(biāo)準(zhǔn)決定瑕疵將危害勿間或 材料使用的界線銲件的非破壞檢測(cè)為品保把關(guān)(NDT、NDE、NDI)一般NDT法則中之接受標(biāo)準(zhǔn) a. 檢測(cè)方法 b. 靈敏度 c. 瑕疵種類 d. 形狀大小 e. 分布及數(shù)量 檢測(cè)方法目測(cè) VT (Visual Test)液滲 PT (Penetrant Test)磁粉 MT (Magnetic Particle Test)射線 RT (Radiographic Test)超音波 UT (Ultrasonic Test)渦電流 ET (Eddy c

11、urrent Test) 音洩 AET (Acoustic Emission Test)洩漏 LT (Leak Test)耐壓 PRT (Pressure Resistance Test)NDT各種方法比較RT、UT、PT、MT、ET、VT之優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)、使用器材、應(yīng)用範(fàn)圍優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)所需器材應(yīng)用範(fàn)圍可用於任何 金屬、器材可用時(shí)檢驗(yàn) 內(nèi)部及表面 瑕疵底片可作永 久良好紀(jì)錄容易研判瑕 疵種類.型式射線不需 任何電源射線對(duì)人體 有害易受物件形 狀尺寸或瑕 疵方向限制 不易檢測(cè)物件二面均 要能接觸儀器設(shè)備較 昂貴笨重X射線需電 源射線會(huì)衰 弱X 射線：a.X光機(jī)b.電源c.底片、底片套、增感屏、像質(zhì)計(jì)、沖

12、片設(shè)備、判片燈安全防護(hù)設(shè)備等伽瑪射線a.伽瑪射線源及屏體b.遙控設(shè)備c.其餘同x射線電子業(yè)、金屬業(yè)、機(jī)械業(yè)、化工業(yè)、航空、船艦、核能、兵器等各業(yè)。尤以銲接瑕疵、物件內(nèi)部狀況等之鑑定，應(yīng)用最廣。(瑕疵如：裂縫C、殘?jiān)黃、氣孔P、熔合不良IF、滲透不足IP等)RT優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)所需器材應(yīng)用範(fàn)圍1.穿透力高，可檢測(cè)厚物件2對(duì)人體無(wú)害3可立即判斷4電源利用蓄電池即可5.可檢出瑕疵位置、長(zhǎng)度及深度6.只接觸單面即可檢驗(yàn)1.不適於粗糙、結(jié)晶顆粒粗大物件2.不是於薄件小件或試件表面瑕疵3.需用參考標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)及耦合劑等4.需要淵博技術(shù)經(jīng)驗(yàn)5.通常不留永久紀(jì)錄 1.超音波檢測(cè)(含電池或接電線2.探頭(換能器)3.耦合劑

13、4.參考標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)鍛件、板件、銲件、貼合件等內(nèi)部狀況之檢測(cè)、厚度之量策。(瑕疵如：夾層、貼合不良、裂縫C、殘?jiān)黃、氣孔P、熔合不良IF、滲透不足IP等)UT優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)所需器材應(yīng)用範(fàn)圍1.可用於多數(shù)材料2.操作及研判簡(jiǎn)單3.不需特別儀器4.不需任何電源1.只能檢測(cè)表面開(kāi)口瑕疵2.適用溫度限制3.必須通風(fēng)良好4.不適於疏孔性材料5.較費(fèi)時(shí)6.表面狀況影響結(jié)果甚巨7.環(huán)保因素某些材料將禁用1.滲透劑(染色型或螢光型)2.顯像劑3.清洗液4.若採(cǎi)螢光劑則需黑光燈物件表面開(kāi)口之瑕疵檢驗(yàn)PT優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)所需器材應(yīng)用範(fàn)圍1.操作簡(jiǎn)單迅速2.適用溫度範(fàn)圍較廣3.善後清理容易1.只能檢測(cè)鐵磁材料2.只能檢測(cè)表面或次表面瑕疵3.大多需要電源4.有些物件檢測(cè)後需要退磁1.縱向磁化：線圈、磁軛2.周向磁化：頭射、磁棒、通電經(jīng)過(guò)物件3.電源(永久磁鐵例外)4.磁粒(乾式或濕式)5.有時(shí)需要特殊裝備或黑光燈大部分在表面或次表面的瑕疵，主要是裂縫等。與磁力線垂直的瑕疵較易檢出MT優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)所需器材應(yīng)用範(fàn)圍1.可測(cè)出很小尺寸與瑕疵2.線圈探頭可不必接觸試件3.適用於高溫、高壓輻射區(qū)，形狀不規(guī)則之試件4.較適合自動(dòng)化與大量檢測(cè)1.試件厚度受限制，通常在5mm