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1、提高钢结构现场焊缝的一次合格率 中国 体育场项目部QC小组发布人 一 工程概况 国家体育场工程为2008年北京奥运会主会场 其设计新颖 空间钢结构由24榀门式桁架围绕着体育场内部碗状看台区旋转而成 结构组件相互支撑 形成网格状构架 组成体育场整体的 鸟巢 造型 场内可容纳10万人同时观看比赛 我单位承接钢结构工程的现场拼装及其焊接任务 计从P9 P18线的工作任务 国家体育场钢结构焊接特点1 焊接量大及板厚大 其一件组合柱 含上 下柱 在现场拼装的焊缝数量达540余米 组合柱的内柱 的板厚全部超过60mm 外柱最薄的为36mm 2 特殊钢 Q460E GS 20Mn5V铸钢 的焊接 其中Q46
2、0E钢的焊接 根据数据库的搜索 Q460E钢日本曾焊接过板厚最厚80mm 而我们焊接的Q460E板厚达110mm 这在世界上是首次大板厚 大规模使用 其余钢材材质为Q345GJD 3 焊接质量要求高 所有现场拼装焊缝为一级焊缝 100 UT检测 焊缝余高0 1mm 焊缝宽度偏差不超过3mm 焊缝外观成型美观等 施工现场的焊接方法选用结合现场情况 生产率以及焊接变形小的特点 本工程的焊接方法选用CO2气体保护焊 平 横 立焊位 和手工电弧焊 仰焊位 该工程为中国一冶重点工程 质量目标 确保 长城杯 争创 鲁班奖 故焊接分项工程合格率必须在95 以上 二 小组概况 三 选题理由 公司管理方针 诚信
3、守法 满足顾客需求 持续改进 打造精品工程 预防污染 保障安全健康 项目质量目标 焊缝一次合格率95 存在的差距 现状 焊缝一次合格率89 32 差距 95 89 32 5 68 选择活动课题 提高钢结构现场焊缝的一次合格率 四 现状调查 制表人 时间 2005 11 3 通过C13下柱的焊接 经UT检测 收集数据如下 焊缝缺陷统计表 从上表可知 C13下柱焊缝长度为252 27m 存在缺陷长度26 94m 合格率为89 32 根据各种缺陷发生的频次绘制排列图如下 焊缝缺陷频数统计表 制表人 时间 2005 11 3 结论 从上图看 焊缝内部夹渣是影响焊缝一次合格率的重要因素 焊缝缺陷排列图
4、制图人 时间 2005 11 3 将钢结构现场焊缝的一次合格率制订为95 五 制订目标 目标可行性分析 1 现状调查表明 焊缝不合格率100 89 32 10 68 其中焊缝内部夹渣占52 9 是影响焊缝一次合格率的主要原因 本小组分析认为只要治理夹渣90 即可将焊缝的一次不合格率降到10 68 52 9 90 5 2 同等条件下 现场另一拼装施工单位的焊缝一次合格率92 57 结论 焊缝一次合格率目标制订为95 是可行的 根据排列图可以看出夹渣是影响焊缝一次合格率的主要原因 QC小组成员经过讨论 找出每一个工艺环节存在的问题 并深入分析其影响因素 综合各种原因绘制因果图如下 六 原因分析 因
5、果图 焊接工艺不完善 焊缝夹渣 法 环 当地秋冬季节风大 焊接方法不当 机 小型工具不到位 焊工对新工艺不熟 人 培训不到位 工序组织不协调 沟通不好 料 焊条烘干温度不够 焊丝上有油污等 制图人 时间 2005 11 3 未明确焊接方法 七 要因确认 要因确认计划表 续表 制表人 时间 2005 11 3 确认一 焊工培训不到位确认方法 参战焊工83人 C13下柱焊接时仅强化培训了67人 未强化培训的焊工没掌握本工程焊接性 焊接素质较差 造成焊接随意性 结论 是要因确认二 沟通不好确认方法 项目部建立了月例会 周例会制度 并有焊接记录 每一个焊口均有向施焊人员传达焊接工艺卡等有关技术资料 结
6、论 非要因确认三 焊条烘干温度不够确认方法 焊条烘干采用专用远红外烘干箱 所有焊条均有烘干记录 烘干温度符合要求 结论 非要因 确认四 焊丝上有油污等确认方法 焊丝为新购置的 且每盘焊丝开封后两天内用完 未与油污 杂质等接触 结论 非要因确认五 焊接工艺不完善确认方法 经 鸟巢工程 焊接专家组论证 CO2气体浓度需提高并优化焊接材料 结论 是要因确认六 小型工具不到位确认方法 按照工程进度在当地购买小型工具 能够满足工程所需 结论 非要因 确认七 焊接方法不当确认方法 仰焊焊缝较多 质量难以保证 特殊钢焊接经验国内无从借鉴 结论 要因确认八 秋冬季节风大确认方法 C13柱采取局部防风 焊接区域
7、测风速 发现仍有超标现象 结论 要因通过逐条确认 找出影响焊夹渣的主要原因是 1 焊工培训不到位2 焊接工艺不完善3 焊接方法不当4 秋冬季节风大 针对要因找出的问题 QC小组通过课题研究会 现场分析等形式集思广益 一一磋商探讨 制订出可行的解决措施 并分片包干具体落实到人 直至排除或基本排除各因素对焊缝一次合格的影响 具体措施 对策见下表 八 制定对策 对策表 制表人 时间 2005 11 5 制订了切实可行的对策后 项目部从各方面配合其顺利实施 具体实施情况如下 一 强化质量意识 加强焊工的技能培训1 组织未强化培训的焊工参加鸟巢工程的焊工强化培训班 2 聘请大学院校的焊接老师进行现场指导
8、 3 邀请鸟巢工程焊接专家组 国家焊接专家戴为志教授对焊工进行知识讲座 4 组织焊工相互之间进行技术交流 九 对策实施 焊接老师和焊接专家在授课 焊工相互交流会 以下是实施情况照片 效果检查 强化培训焊工顺利通过国家冶金焊考委的笔试和操作考试 现场所有焊工具有较高的实际操作技能和理论知识 焊工强化培训 二 加强技术交流 改进焊接工艺1 将原实芯焊丝盖面的焊接方法改为药芯焊丝或焊条盖面的焊接方法 药芯焊丝盖面和焊条盖面的焊接方法根据焊工自身技能的情况选用 不作限制 2 改用纯度更高的食品级纯CO2气体 纯度达99 99 气体纯度高可降低夹杂和气孔产生的几率 效果检查 通过改进焊接工艺 经临时UT
9、检测抽查 其焊缝内部质量和外观质量得到提高 三 优化方案 明确焊接方法1 改变焊位 C13下柱焊接时 仰焊位较多 施焊时焊工需躺在地上焊接 对于保证焊缝的质量很困难 在C14下柱的拼装时我们采取小拼后构件翻身 将仰焊位改平焊 横焊 立焊位 这样就避免大部分的仰焊焊位 原仰焊需躺地上焊接 构件小拼之后焊接 2 特殊钢材焊口 现场模拟焊接 对于Q460E GS 20Mn5V钢材的焊口 为了使焊工焊接时心中有数 按正式构件的材质 坡口形式制成试板 让参与焊接特殊钢材的焊工模拟焊接 焊后焊接技师 焊接老师进行讲评 模拟焊接 焊接讲评 3 运用电脑模拟增强组装精度 由于本工程的所有构件均为弯扭的箱型构件
10、 在C14下柱拼装时 通过电脑三维模拟构件组装以及电脑放样来提高焊前坡口质量 全站仪定位 电脑三维组装 效果检查 焊工操作手法稳定 特殊钢焊接时焊工心中有数 不再惧怕 焊接前的坡口间隙 错边 垫板检查时100 合格 1 C13下柱焊接时采取的是局部防风 其焊接区域风速超标 在C14下柱焊接时采取整体防风 构件整体防风 四 改善施焊环境 搭设整体防风棚 效果检查 在焊接区域抽查检测风速10次 其风速均在1m s左右 符合焊接时要求的风速 通过QC小组及参战职工的共同努力 C14下柱焊接顺利完成 经UT检测和统计 C14下柱焊缝总长315 35m 焊缝一次合格长度315 35 0 91 314 4
11、4m 其中Q460E GS 20Mn5V焊接一次全部合格 C14下柱一次合格率为314 44 315 35 99 71 较C13下柱的焊缝一次合格率大有提高 十 效果检查 C14下柱焊接结果统计表 效果图 C13下柱合格率 制定目标合格率 C14下柱合格率 通过QC活动后的优质产品 通过QC活动后的优质产品 1 经济效益C14下柱焊接工期的缩短1 5天及焊缝一次合格率的提高赢得明显的经济效益 节约成本4 8万元左右 在C14下柱以后还有C15 C16等共16件上 下柱以及主桁架 次结构共45榀 将节约成本167万余元 2 社会效益 1 由于C14柱焊缝一次合格率的提高特别是Q460E钢 GS
12、20Mn5V铸钢焊接一次合格 得到国家焊接专家及业主 监理的高度称赞 为企业提高了知名度 且业主将原不包含在合同范围内的4000t的任务直接承包给我们 2 在施工阶段 公司及总公司各兄弟单位组织了多次现场技术交流和观摩学习 扩大了本项目的知名度 十一 质量证明材料 本工程的焊缝超声波检测单位上海宝冶工程技术公司检测站出具的证明材料 1 将QC成果推广到项目的C9 C10 C11 C12 C15 C16 C17 C18上 下柱以及屋顶主桁架 柱间次结构 2 将质量教育制度化 规范化 确保各种质量活动及时进行 进一步提高项目部全体员工质量意识 3 鼓励项目部人员自由组合 对施工中出现的各种技术质量问题攻关 改进 4 根据此次QC小组活动取得的成功经验 我们正在将所采取的施工措施编制成技术工法 编号 YYGF005 02 十二 巩固措施 十三 总结和下一步打算 我们项目部通过开展QC小组活动 为整个工程节约了时间和施工费用 施工质量也受到了总包及监理的一致好评 在项目施工中 大家运用QC方法找原因 定措施 解决了一系列的问题 但我们将再接再厉 在以下的施工中创造出更多的业绩 为国家体育场工程建设贡献出我们的力量 下一步我们将选取新的课题 开展新一轮的QC小组活动 进一步提高工程整体施工质量 拓展市场 打造精品工程 发布完毕
