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1、焊接质量控制要点Revised final draft November 26, 2020第一章焊接质量控制教学目标：一、了解焊前和焊接过程中的常规质量控制项目及其要求；二、熟悉并掌握各种焊接方法中的焊缝外观质量检验项目及相关标准；三、了解致密性试验方法的种类和适用条件。一、任务导入：随着现代焊接技术的迅猛发展、焊接生产水平的不断提高和国际焊接制品贸易的日益扩大， 为了保证焊接产品的质量，有效地利用资源，保护用户的利益，焊接产品的质量管理逐步走上了 规范化、标准化的道路。1987年3月，国际标准化组织（ISO）正式发布了 IS090009004关于质 量管理和质量保证的标准系列。1994年和2
2、000年，国际标准化组织两次修订IS09000族标准， 使之更为简化、重点更加突出，更加科学、普适，并将质量保证体系提高到质量管理体系的水 平。我国相应于2000年发布了等效采用该国际标准系列的GB/T19000： 2000质量管理体系标 准系列。众所周知，焊接结构（件）在现代科学技术和生产中得到了广泛应用。随着锅炉、压力容器、 化工机械、海洋构造物、航空钪天器和原子能工程等向高参数及大型化-方向发展，工作条件日益 苛刻、复杂。显然，这些焊椟结构（件）必须是高质量的，否则，运行中出现事故必将”成惨重的损 失。诚然，迅速发展的现代焊接技术，已能在很大程度上保证其产品质量，但由于焊接接头为一 性能
3、不均匀体，应力分布又复杂，制造过程中亦作不到绝对的不产生焊接缺陷，更不能排除产品 在役运行中出现新的缺陷。因而为获得可靠的焊接结构（件）还必须走第二条途径，即采用和发展 合理而先进的焊接检验技术。现代质量管理认为，为使产品达到所要求的各项质量指标，应从生产的每一道工序抓起，通 过控制和调整影响工序质量的因素来保证。而工序质量又要通过工作质量，采取各种管理手段来 实现。因此，在质量管理工作中，要以工作质量来保证工序质量，用工序质量来保证产品质量。可见为实现质量目标，就必须在管理体制上建立一套有效的、便于操作的质量管理体系。并 且将这套体系应用于产品的整个制造过程中。二、相关知识知识点一：焊接工序
4、质量的影响因素及对策工序质量是指在生产过程中加工工序对产品质量的保证程度。换句话说，产品质量是以工序 质量为基础的，必须具有优良的工序加工质量才能生产出优良的产品。产品的质量不仅仅是在完 成全部加工装配工作之后，通过由专职检验人员测定若干技术参数，并获得用户认可就算达到了 要求，而是在加工工序一开始就存在并贯穿于生产的全过程中。最终产品合格与否，决定于全部 工序误差的累积结果。所以，工序是生产过程的基本环节，也是检验的基本环节。焊接结构的生产包括许多工序，如金属材料的去污除锈、备料时的校直、划线、下料、坡口 边缘加工、成形，焊接结构的配装、焊接、热处理等。各个工序都有一定的质量要求，并存在影
5、响其质量的因素。由于工序的质量最终将决定产品的质量，因此，必须分析影响工序质量的各种 因素，采取切实有效的控制措施，才能保证焊接产品的质量。影响工序质量的因素，概括起来有：人员、设备、材料、工艺方法和生产环境五个方面，简 称“人、机、料、法、环”五因素。各个因素对不同工序质量的影响程度有很大差别，应具体情 况具体分析。焊接，是焊接结构生产中的重要工序，影响其质量的因素同样是上述五个方面。1. 人施焊操作人员因素各种不同的焊接方法对操作人员的依赖程度不同。对于手工电弧焊接，焊工的操作技能和谨 慎的工作态度对保证焊接质量至关重要。对于埋弧自动焊，焊接工艺参数的调整和施焊也离不开 人的操作。对于各种
6、半自动焊，电弧沿焊接接头的移动也是靠焊工掌握。若焊工施焊时质量意识 差，操作粗心大意，不遵守焊接工艺规程，或操作技能低下、技术不熟练等都会影响直接焊接的 质量。对施焊人员的控制措施如下：(1) 加强对焊工“质量第一、用户第一、下道工序是用户”的质量意识教育，提高他们的责任心 和一丝不苟的工作作风，并建立质量责任制。(2) 定期对焊工进行岗位培训，从理论上掌握工艺规程，从实践上提高操作技能水平。(3) 生产中要求焊工严格执行焊接工艺规程，加强焊接工序的自检与专职检验人员的检查。(4) 认真执行焊工考试制度，坚持焊工持证上岗，建立焊工技术档案。对于重要或重大的焊接结构生产，还需对焊工进行更细化的考
7、量。例如，焊工培训时间的长 短、生产经验、目前的技术状况、年龄、工龄、体力、视力、注意力等，应当全部纳入考核的范 围。2. 机焊接机器设备因素各种焊接设备的性能及其稳定性与可靠性直接影响焊接质量。设备结构越复杂，机械化、自 动化程度越高，焊接质量对它的依赖性也就越高。所以，要求这类设备具有更好的性能及稳定 性。对焊接设备在使用前必须进行检查和试用，对各种在役焊接设备要实行定期检验制度。在焊接质量保证体系中，从保证焊接工序质量出发，对焊接机器设备应做到以下几点：(1) 定期对焊接设备维护、保养和检修，重要焊接结构生产前要进行试用。(2) 定期校验焊接设备上的电流表、电压表、气体流量计等各种仪表，
8、保证生产时计量准确。(3) 建立焊接设备状况的技术档案，为分析、解决出现的问题提供思路。(4) 建立焊接设备使用人员责任制，保证设备维护的及时性和连续性。另外，焊接设备的使用条件，如对水、电、环境等的要求，焊接设备的可调节性、运行所需 空间、误差调整等也需要充分注意，这样才能保证焊接设备正常使用。3. 料焊接原材料因素焊接生产所使用的原材料包括母材、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂，保护气体)等，这些材料 的自身质量是保证焊接产品质量的基础和前提。为了保证焊接质量，原材料的质量检验很重要。 在生产的起始阶段，即投料之前就要把好材料关，才能稳定生产，稳定焊接产品的质量。在焊接 质量管理体系中，对焊接原
9、材料的质量控制主要有以下措施：(1) 加强焊接原材料的进厂验收和检验，必要时要对其理化指标和机械性能进行复验。(2) 建立严格的焊接原材料管理制度，防止储备时焊接原材料的污损。(3) 实行在生产中焊接原材料标记运行制度，以实现对焊接原材料质量的追踪控制。(4) 选择信誉比较高、产品质量比较好的焊接原材料供应厂和协作厂进行订货和加工，从根本上 防止焊接质量事故的发生。总之，焊接原材料的把关应当以焊接规范和国家标准为依据，及时追踪控制其质量，而不能 只管进厂验收，忽视生产过程中的标记和检验。4. 法焊接工艺方法因素焊接质量对工艺方法的依赖性很强，在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。 工
10、艺方法对焊接质量的影响主要来自两个方面，一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工 艺的严格性。首先要对某一产品或某种材料的焊接工艺进行工艺评定，然后根据工艺评定报告和 图样技术要求制订焊接工艺规程，编制焊接工艺说明书或焊接工艺卡，这些以书面形式表达的各 种工艺参数是指导施焊时的依据，它是根据模拟相似的生产条件所作的试验和长期积累的经验以 及产品的具体技术要求而编制出来的，是保证焊接质量的重要基础，它有规定性、严肃性、慎重 性和连续性的特点。通常由经验比较丰富的焊接技术人员编制，以保证它的正确性与合理性。在 此基础上确保贯彻执行工艺方法的严格性，在没有充足根据的情况下不得随意变更工艺参数，即
11、使确需改变，也得履行一定的程序和手续。不合理的焊接工艺不能保证焊出合格的焊缝，但有了经评定验证的正确合理的工艺规程，若 不严格贯彻执行，同样也不能焊出合格的焊缝。两者相辅相成，相互依赖，不能忽视或偏废任何 一个方面。在焊接质量管理体系中，对影响焊接工艺方法的因素进行有效控制的做法是：(1) 必须按照有关规定或国家标准对焊接工艺进行评定。(2) 选择有经验的焊接技术人员编制所需的工艺文件，工艺文件要完整和连续。(3) 按照焊接工艺规程的规定，加强施焊过程中的现场管理与监督。(4) 在生产前，要按照焊接工艺规程制作焊接产品试板与焊接工艺检验试板，以验证工艺方法的 正确性与合理性。还有，就是焊接工艺
12、规程的制定无巨细，对重要的焊接结构要有质量事故的补救预案，把损 失降到最低。对各种焊接工艺方法的重要因素和补加因素的考量可参考表1-1，对各种焊接方法 的次要因素的考量可参考表1-2。表1-1焊接工艺方法的重要因素、补加因素与焊接缺陷的关系说明：表示工艺条件关系。一定关示关系表1-2夹渣未熔合未焊透咬边变形气 孔裂纹有很大 焊接表示有 人员系表 一般焊缝工表焊接方法OOOOOOOC焊缝工艺方法焊接材料O的次要因素与施焊位置OOO焊接缺陷的关焊接接头O系说-焊接结构OO明.京说定位焊表示旧OOOOO少：O很大关焊工培训OOOOOOixy系施焊工艺示有关系夹渣未熔合未焊透咬边变 形气 孔冷裂热 O
13、表裂一定表示关焊缝坡口型式OOOO 系一般 坡口清理情况中间焊道形状焊缝除渣情况焊前预热情况O焊接电流大小OOO焊接电弧长度O焊条运条角度OOO焊接运条方式焊缝熔敷方式施焊位置OOOO自然环境风力OO5. 环环境因素在特定环境下，焊接质量对环境的依赖性也是较大的。焊接操作常常在室外露天进行，必然 受到外界自然条件（如温度，湿度、风力及雨雪天气）的影响，在其它因素一定的情况下，也有可 能单纯因环境因素造成焊接质量问题。所以，也应引起一定的注意。在焊接质量管理体系中，环 境因素的控制措施比较简单，当环境条件不符合规定要求时，如风力较大，风速大于四级，或雨 雪天气，相对湿度大于90%，可暂时停止焊接
14、工作，或采取防风、防雨雪措施后再进行焊接，在 低气温下焊接时，低碳钢不得低于一20C，普通合金钢不得低于一10C，如超过这个温度界限， 可对工件进行适当的预热。通过以上对影响焊接工序质量的五个方面的因素及其控制措施、原则的分析，可以看到，五 个方面的因素互相联系，互相交叉，考量时要有系统性和连续性。知识点二：焊接生产质量管理体系一、焊接生产质量管理概念质量管理的核心内涵是使人们确信某一产品（或服务）能满足规定的质量要求，并且使需方对 供方能否提供符合要求的产品和是否提供了符合要求的产品掌握充分的证据，建立足够的信心， 同时，也使本企业自己对能否提供满足质量要求的产品（或服务）有相当的把握而放心地组织生 产。对焊接生产质量进行有效的管理和控制，使焊接结构制作和安装的质量达到规定的要求，是 焊接生产质量管理的最终目的。焊接生产质量管理实质上就是在具备完整质量管理体系的基础上，运用下列六个基本观点， 对焊接结构制作与安装工程中的各个环节和因素所进行的有效控制：（1）系统工程观点；（2）全员参与质量管理观点；（3）实现企业管理目标
