高層結(jié)構(gòu)QC成果報(bào)告

高層結(jié)構(gòu)鋼厚板氣保焊接的質(zhì)量控制

QC成果報(bào)告二十二冶一公司安裝處2005年10月27日一、工程概況

本工程為北京西西工程4#地項(xiàng)目2#組團(tuán)鋼結(jié)構(gòu)部分，主要包括①-⑤/A,A-E/①兩榀鋼桁架的制作。鋼桁架由三個(gè)直徑為2.2米的鋼管混凝土柱支撐，上部承受5層結(jié)構(gòu)傳來的荷載。鋼桁架所有鋼板均采用Q345D（Z15）鋼材，鋼板厚度均為50mm，單榀桁架重量為100噸，所有焊縫均為一級焊縫，質(zhì)量要求高，給施工帶來較大的困難。為保證工程質(zhì)量，重點(diǎn)在控制構(gòu)件的焊接質(zhì)量二、QC小組情況簡介1、QC小組成員概況（如表1）QC小組成員登記表表1序號姓名年齡職務(wù)性別學(xué)歷組內(nèi)分工1奚會祥33處長男大專組長2楊軍25技術(shù)負(fù)責(zé)人男大專副組長3劉寶成52制作負(fù)責(zé)人男中專副組長4張俊生49制作負(fù)責(zé)人男中專副組長5張立俊47質(zhì)檢員男中專組員6楊生林63技術(shù)員男高中組員7滕宇26技術(shù)員男本科組員8王少輪48焊接班長男中專組員2、QC小組成員分工（如表2）

QC小組成員分工表表2

姓名組內(nèi)分工負(fù)責(zé)工作奚會祥組長全面負(fù)責(zé)QC小組活動(dòng)楊軍副組長現(xiàn)場實(shí)施過程總監(jiān)督、指導(dǎo)、數(shù)據(jù)分析劉寶成副組長現(xiàn)場實(shí)施過程監(jiān)督張俊生副組長負(fù)責(zé)反映現(xiàn)場施工中發(fā)現(xiàn)的問題，并提出初步解決辦法張立俊組員現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督楊生林組員數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)分析滕宇組員質(zhì)量監(jiān)督、數(shù)據(jù)記錄王少輪組員質(zhì)量檢查、記錄三、課題確認(rèn)及活動(dòng)目標(biāo)：1、課題確定我處承擔(dān)的北京西西工程鋼桁架的結(jié)構(gòu)制作，鋼板厚度大，鋼板均為50mm，所有焊縫均為一級焊縫，鋼桁架的組對與拼裝量大，主要采用氣保焊接，焊接難度極大。為了有效地控制厚板的焊接質(zhì)量，特成立專項(xiàng)質(zhì)量管理小組（QC小組）。課題為“高層結(jié)構(gòu)鋼厚板氣保焊接的質(zhì)量控制”。2、活動(dòng)目標(biāo)經(jīng)過三次PDCA循環(huán)，焊縫探傷一次合格率達(dá)到100％。1、活動(dòng)目標(biāo)四、QC小組活動(dòng)

1、QC小組活動(dòng)計(jì)劃序號日期步驟使用方法成果1

2005.07.10QC小組成立QC成員全體會議確定活動(dòng)目標(biāo)小組成員分工207.12~07.14QC小組TQC培訓(xùn)授課、培訓(xùn)了解QC活動(dòng)意義307.20~08.15第一次PDCA循環(huán)PDCA循環(huán)法通過三次PDCA循環(huán)確保工程質(zhì)量408.15~08.30第二次PDCA循環(huán)PDCA循環(huán)法508.30~09.30第三次PDCA循環(huán)PDCA循環(huán)法609.30~10.17數(shù)據(jù)整理、成果總結(jié)統(tǒng)計(jì)分析法形成QC成果PDCA循環(huán)法

1P階段計(jì)劃階段制定方針、目標(biāo)、計(jì)劃書、管理項(xiàng)目2D階段實(shí)施階段按計(jì)劃對策貫徹實(shí)施3C階段檢查階段現(xiàn)場監(jiān)檢查記錄、評價(jià)對策效果4A階段處置階段總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、形成標(biāo)準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行2、施工工藝的確定根據(jù)以往焊接經(jīng)驗(yàn)，我公司進(jìn)行多次了焊接實(shí)驗(yàn)，并針對此工程鋼板進(jìn)行焊接工藝評定，并制定焊接工藝評定指導(dǎo)書，嚴(yán)格按焊接工藝進(jìn)行施工。焊接工藝具體參數(shù)及坡口形式如下：CO2氣體保護(hù)焊焊接參數(shù)表4編號焊接形式焊條或焊絲焊接電流（A）焊接電壓（V）氣體流量(L/min））焊接伸出長度（mm）牌號直徑（mm）1平焊ER50-61．2250-27026-2725-3520-252橫焊ER50-61．2230-25026-2730-3522-253立焊ER50-61．2230-24025-2645-5525-35CO2CO2氣體保護(hù)坡口形式（圖1）五、小組QC活動(dòng)１、第一次PDCA循環(huán)P階段（計(jì)劃對策階段）（1）現(xiàn)狀分析：從現(xiàn)在施工的焊縫質(zhì)量來看，主要存在以下問題：a．焊縫坡口部位出現(xiàn)未熔合、夾渣現(xiàn)象。b．在焊縫的每道之間接合處出現(xiàn)氣孔現(xiàn)象。c．焊縫表面成形不良。d．個(gè)別焊縫出現(xiàn)表面裂紋。（1）

原因分析：針對這些問題，QC小組相關(guān)的技術(shù)人員到現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)分析與操作指導(dǎo)，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，集思廣益，對造成以上問題的原因進(jìn)行了分析，并采取相應(yīng)的計(jì)劃對策如圖1及表5a.

工人操作不熟練，責(zé)任心不強(qiáng)。b.

機(jī)械設(shè)備使用不當(dāng)，沒有按要求進(jìn)行設(shè)備檢修。c.

焊接材料采用普通焊材，應(yīng)嚴(yán)格對焊接材料進(jìn)行復(fù)檢。d.

構(gòu)件的表面清理及焊接坡口角度不準(zhǔn)確。e.

由于施工時(shí)為露天做業(yè)，現(xiàn)場操作與焊接工藝報(bào)告有一定差別，受環(huán)境影響極大。計(jì)劃對策圖2第一次PDCA循環(huán)計(jì)劃對策表表5項(xiàng)目因素造成后果計(jì)劃對策1責(zé)任心不強(qiáng)操作不熟練未嚴(yán)格執(zhí)行施工方案厚板焊接接觸少焊接經(jīng)驗(yàn)不足操作準(zhǔn)確率降低，造成咬邊、未焊透、氣孔、夾渣、裂紋、焊瘤等焊接缺陷加強(qiáng)人員培訓(xùn)，嚴(yán)格按照施工方案施工人為因素2345機(jī)械因素12345測量不準(zhǔn)碳弧氣刨故障焊接機(jī)具故障切割機(jī)具故障設(shè)備調(diào)試不佳坡口、間隙不準(zhǔn)，預(yù)熱溫度不準(zhǔn)，夾碳、清根不凈、油污坡口有缺陷咬邊、焊縫堆積過高對所有設(shè)備進(jìn)行校正調(diào)試，加強(qiáng)相關(guān)部門檢查監(jiān)督材料因素123母材材質(zhì)要求焊接材料與母材匹配焊接材料不符合要求焊材與母材不匹配產(chǎn)生裂紋、不熔合母材及焊接材料進(jìn)行復(fù)檢，選擇與母材匹配最優(yōu)的焊接材料

方法因素123456預(yù)熱溫度不夠后熱處理不當(dāng)焊接層次不當(dāng)構(gòu)件表面清理不凈坡口角度不對焊接工藝參數(shù)不當(dāng)裂紋及層狀撕裂裂紋夾渣、未焊透氣孔、未焊透咬邊、氣孔、未熔合嚴(yán)格控制預(yù)熱、后熱過程及坡口角度，做焊接工藝評定試件，及時(shí)清理構(gòu)件表面環(huán)境因素123設(shè)備環(huán)境影響自然條件影響夜間施工、照明影響裂紋、焊縫撕裂、咬邊、氣孔、夾渣焊縫表面成形不良加強(qiáng)設(shè)備的檢修、檢查，做好防風(fēng)、防雨措施，夜間加強(qiáng)施工照明

D階段（實(shí)施階段）

(1)針對工人的責(zé)任心及操作問題，施工中QC小組織對所有焊接工人進(jìn)行焊前教育，提高責(zé)任心，并請有經(jīng)驗(yàn)的焊接專家到現(xiàn)場進(jìn)行觀摩指導(dǎo)，進(jìn)行焊接操作示范，并對注意事項(xiàng)進(jìn)行的詳細(xì)講解。(2)所有設(shè)備使用前，由專業(yè)人員進(jìn)行調(diào)試，對檢測設(shè)備送相關(guān)的檢測部門進(jìn)行檢測，合格后方可使用。(3)根據(jù)規(guī)范要求選用與母材相適用的焊絲，并進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)；焊接所用的焊接材料及鋼板均進(jìn)行復(fù)檢，確認(rèn)無誤后方可使用。(4)做好焊接工藝評定，確定焊接參數(shù)，技術(shù)交底交到每一位施工人員，由QC小組成員認(rèn)真做好焊前、焊中、焊后的檢查和指導(dǎo)工作，使預(yù)熱溫度、焊接層間溫度和后熱保溫嚴(yán)格控制在規(guī)范要求內(nèi)。(5)由于露天作業(yè)，施工條件相對較差，給氣保焊接帶來較大困難，焊接質(zhì)量不易保證，為此，在焊接場地搭設(shè)臨時(shí)防護(hù)棚，并增設(shè)焊接專用照明，以保證焊接質(zhì)量。C階段（檢查階段）

按照因果分析圖及計(jì)劃對策表，在施工中積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，對焊接完的60道焊縫進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)，并對不合格焊縫隙進(jìn)行返修，存在以下質(zhì)量問題，具體缺陷見下表（表6）質(zhì)量缺陷統(tǒng)計(jì)表表6序號項(xiàng)目頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)（%）1未焊透5533.3%2夾渣3853.3%3氣孔31173.3%4表面成形不良21386.7%5未熔合11493.3%6裂紋113100%合計(jì)未焊透15

100%根據(jù)上表，做頻數(shù)、頻率圖（如圖2）

由表6及圖2可以看出，在焊接過程中，大部分焊縫質(zhì)量已經(jīng)得到控制，但還存在一些問題。

A階段（處置階段）

2005年8月15日QC小組召開總結(jié)會，得出以下結(jié)論：a、總體上鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量得到了有效的控制，大部分焊縫滿足施工規(guī)范要求；b、在檢查的60道焊縫中，探傷一次合格率達(dá)到75%，一部分焊縫存在少量的氣孔和表面成形不良；c、在不合格的焊縫中，主要是未焊透和夾渣。針對上述存在的問題，進(jìn)行下一次PDCA循環(huán)。2、第二次PDCA循環(huán)P階段（計(jì)劃對策階段）針對第一次PDCA循環(huán)對焊接參數(shù)重新進(jìn)行調(diào)整并制定相應(yīng)的對策計(jì)劃，具體參數(shù)及對策計(jì)劃如表7和表8第二次PDCA循環(huán)計(jì)劃對策表表8

編號項(xiàng)目因素計(jì)劃對策1氣孔1、接頭未清理干凈2、焊劑潮濕3、電壓過高4、焊絲表面清理不夠1、接頭必須清理干凈2、焊劑按規(guī)定烘干3、調(diào)節(jié)電壓4、焊絲必須清理，清理后盡快使用設(shè)專人進(jìn)行檢查2夾渣1、焊接時(shí)，層間清渣不干凈2、多層分道焊接時(shí)，焊絲位置不當(dāng)1、層間清渣徹底2、每層焊后發(fā)現(xiàn)咬邊夾渣必須清除修復(fù)3未焊透1、坡口加工不合適2、焊絲未對準(zhǔn)1、修整坡口2、調(diào)節(jié)焊絲4未熔合1、焊絲未對準(zhǔn)2、焊縫局部彎曲過大1、調(diào)節(jié)焊絲2、精心操作5裂紋1、多層焊的第一道焊縫截面過小2、焊縫形狀系數(shù)過小3、焊接順序不合理4、預(yù)熱溫度不夠1、焊前適當(dāng)預(yù)熱或減小電流，降低焊速（雙面焊適用）2、調(diào)節(jié)焊接規(guī)范或改進(jìn)坡口3、合理安排焊接順序4、焊前預(yù)熱和焊后緩冷6焊縫表面形成不良1、焊絲位置或角度不正確2、焊接規(guī)范不當(dāng)1、調(diào)節(jié)焊絲2、調(diào)節(jié)規(guī)范

D階段（實(shí)施階段）

針對以上存在的問題，主要原因是由操作人員不嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求所引起的，為此，QC小組組織所有的焊接操作人員進(jìn)行質(zhì)量控制培訓(xùn)，并對質(zhì)量控制建立相關(guān)的獎(jiǎng)懲制度，提高所有人員的責(zé)任心和積極性，并嚴(yán)格按規(guī)范要求施工。

C階段（檢查階段）

按照因果分析圖及計(jì)劃對策表，在施工中積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，對焊接完的60道焊縫進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，并對不合格焊縫進(jìn)行返修，存在的質(zhì)量問題，詳見表9：

質(zhì)量缺陷統(tǒng)計(jì)表表9

序號項(xiàng)目頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)累計(jì)頻率（%）1氣孔4450%2夾渣2675%3焊縫表面成形不良28100%合計(jì)8100%根據(jù)上圖，做頻數(shù)、頻率圖如圖3A階段（處置階段）

經(jīng)過兩次PDCA循環(huán)，焊縫質(zhì)量已經(jīng)得到保證。合格率達(dá)到91%。經(jīng)全體組員共同努力，大部分控制因素已基本被消除，但還存在問題，主要是操作人員在操作過程中造成的。

3、第三次PDCA循環(huán)

P階段（計(jì)劃對策階段）在本次PDCA循環(huán)中對以上問題予以解決，加強(qiáng)對現(xiàn)場施工人員的監(jiān)督檢查并將責(zé)任落實(shí)到人，嚴(yán)格執(zhí)行獎(jiǎng)懲制度，探傷合格率達(dá)到100%。D、C階段（實(shí)施、檢查階段）

在以后的焊接中，每次焊完在24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行超聲波探傷，所有焊縫全部合格，沒有返修現(xiàn)象，焊縫外觀成形良好。

A階段（處置階段）

通過三次PDCA循環(huán)，焊縫質(zhì)量得到了很好的控制，其合格率統(tǒng)計(jì)分析如下（圖4），實(shí)現(xiàn)了本次活動(dòng)的目標(biāo)。根據(jù)上表，做頻數(shù)、頻率圖如圖3

六、鞏固及保持措施的制度化

1、施工過程質(zhì)量管理制度化：對焊接施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督控制，細(xì)化分工，責(zé)任落實(shí)到人。2、施工質(zhì)量檢查制度化：實(shí)施隊(duì)伍自檢、工段自檢和技術(shù)員、質(zhì)檢員聯(lián)檢體制，并賦予質(zhì)檢員相應(yīng)的決策權(quán)力。七、QC小組活動(dòng)效果

1、通過此次QC活動(dòng)，很好地控制了厚板氣保焊接的質(zhì)量問題，焊縫一次探傷合格率達(dá)100%，達(dá)到了開展QC活動(dòng)的目的。2、在此次活動(dòng)中，由于采用氣保焊接，焊接速度得到了明顯的提高，施工工期得到了有效的控制，比預(yù)計(jì)工期提前了5天，滿足施工要求。3、增強(qiáng)了工段、技術(shù)與質(zhì)檢三方的質(zhì)量意識和協(xié)調(diào)作戰(zhàn)的能力；同時(shí)，所有焊接操作人員的技術(shù)操