人行天橋主拱鋼結(jié)構(gòu)異型拱箱梁焊接質(zhì)量控制QC課件

1、合肥市紫蘭街人行天橋主拱鋼結(jié)構(gòu)異型拱箱梁焊接質(zhì)量控制一、前言（一）工程概況 紫蘭街人行天橋毗鄰森林公園，上跨合肥市四里河路，是森林公園旁的一座景觀人行天橋。天橋由中間主橋和東西兩側(cè)梯道組成，主橋采用三維網(wǎng)格中承式拱橋結(jié)構(gòu)，由主拱、橫拱、吊桿、主梁等構(gòu)件組成。主拱結(jié)構(gòu)由左拱、中拱和右拱三片組成，均為二次拋物線曲率輪廓，其截面為 “ ”的拱箱梁。左、中、右三條主拱為主要承重受力構(gòu)件。 本工程三片主拱總長約240m，頂板、腹板和底板板材厚度均30mm，材質(zhì)為Q345C，三片拱箱梁主焊縫長度約960m，施工難度大，焊接質(zhì)量要求高（設(shè)計(jì)要求坡口全熔透焊，100%超聲波探傷，焊縫達(dá)II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為合格）。一、

2、前言（二）QC小組概況1.QC小組簡介把主拱箱梁焊接質(zhì)量控制作為一項(xiàng)攻關(guān)項(xiàng)目，我們由分公司、工程技術(shù)部、安質(zhì)部、施工班組于2007年2月25日，在制作車間成立了QC 小組。小組簡介見QC小組簡介表（表1）。2QC小組活動(dòng)計(jì)劃（1）活動(dòng)形式為集中和分散相結(jié)合，集中討論、研究、決策，分散檢查，組織實(shí)施。（2）組織專題學(xué)習(xí)討論，熟悉操作工藝、規(guī)程及質(zhì)量控制點(diǎn)。（3）嚴(yán)格控制工序質(zhì)量，以預(yù)防為主，自檢、互檢、專檢相結(jié)合，并做好記錄，對查出的問題做到及時(shí)整改。（4）每道施焊前，進(jìn)行一次全面檢查、分析，制定下次施焊的要求和措施。 一、前言（二）QC小組概況表1小組名稱紫蘭街人行天橋主拱箱梁制作QC小組小組

3、注冊編號(hào)課題名稱異型拱箱梁焊接質(zhì)量控制組建日期2007.2.25活動(dòng)日期2007.22007.5小組類型現(xiàn)場型序號(hào)姓名分工性別年齡職稱職 務(wù)接受TQM教育時(shí)間（h）1李德文組長男42工程師制造部副經(jīng)理482侯桂敏副組長男30工程師制造部總工483王 欣副組長男29工程師車間主任484代苗苗組員女26助理工程師技術(shù)室主任485段金武組員男34技師安質(zhì)室主任486代天兵組員男24助理工程師制造部技術(shù)員487顧禮明組員男56技師制造部質(zhì)檢員488張春俠組員男29助理工程師制造部技術(shù)員489任曉東組員男25助理工程師制造部技術(shù)員4810黃紹泉組員男33技師電焊4811李 民組員男33技師電焊4812王

4、 麗組員女35技師電焊4813王 磊組員男30技師電焊48表1二、選題理由1.貫徹公司的質(zhì)量方針：“科學(xué)管理，質(zhì)量第一；持續(xù)改進(jìn)，滿足客戶”。2.履行施工合同 “創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程”的質(zhì)量要求。3.該工程中主拱箱梁為主要受力構(gòu)件，板材厚（30mm厚），材質(zhì)為Q345C，我單位在以前施工過的工程中較少使用，焊接工藝尚不成熟，且本工程中焊接質(zhì)量要求高，施工難度大。運(yùn)用QC理論來加強(qiáng)施工生產(chǎn)中的質(zhì)量管理，確保施工質(zhì)量。4.主拱箱梁制作直接制約本工程后期安裝進(jìn)度，提高焊接首次檢測合格率，避免返工，可以加快施工進(jìn)度，節(jié)約成本。三、現(xiàn)狀調(diào)查 2007年2月25日3月25日，QC小組按以前所施工的類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，

5、制定了焊接工藝并進(jìn)行實(shí)際施工，投入4臺(tái)電焊機(jī)連續(xù)試焊2段拱箱梁，焊件長度約15m，焊縫總長度約60m，CO2氣體保護(hù)焊，焊絲ER50-6,1.2，焊接方法為單邊V型坡口，加襯鐵平焊施焊。焊接過程中和焊后檢查發(fā)現(xiàn)多種質(zhì)量缺陷?，F(xiàn)將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2和圖1所示。序號(hào)缺陷名稱頻次（處）頻率（%）累計(jì)頻率（%）1打底焊出現(xiàn)裂紋6475.375.32氣孔89.484.73咬邊67.191.84未焊透44.796.55夾渣22.398.86弧坑11.2100合計(jì)N=85焊縫質(zhì)量缺陷調(diào)查統(tǒng)計(jì)表 表2三、現(xiàn)狀調(diào)查 結(jié)論：從圖1中可以看出，打底焊出現(xiàn)裂紋問題是影響拱箱梁焊接質(zhì)量的主要問題。根據(jù)缺陷統(tǒng)計(jì)表，列出直方分

6、布圖如下： 圖1 焊縫缺陷排列圖四、課題目標(biāo)及可行性分析1、課題目標(biāo)（1）為確保主拱主焊縫焊接質(zhì)量優(yōu)良，須對以前的焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)，確保本工程主拱焊縫質(zhì)量檢測一次合格率達(dá)到97%。（2）創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程，一次交驗(yàn)合格。2、可行性分析（1）該工程是鋼結(jié)構(gòu)公司制造部2007年重點(diǎn)工程，制造部領(lǐng)導(dǎo)高度重視，在人力和財(cái)力等資源的配備上能夠確保滿足施工需要。（2）針對工程難度大的特點(diǎn)，制造部領(lǐng)導(dǎo)親自掛帥組建項(xiàng)目管理部，主要負(fù)責(zé)人有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，且各員工信心十足，準(zhǔn)備工作比較充分。 （3）小組成員的文化素質(zhì)、管理及技術(shù)水平較高，質(zhì)量意識(shí)較強(qiáng)。（4）施工班組均為自有專業(yè)施工班組，施工人員責(zé)任心強(qiáng)，對該項(xiàng)焊接技術(shù)

7、的成功充滿信心。五、原因分析1、我小組成員對前述主要問題進(jìn)行原因分析，并繪制因果圖如圖2所示。 圖2 打底焊出現(xiàn)裂紋的因果圖 五、原因分析2、要因確認(rèn)表3原因驗(yàn)證方法處理方法要因確認(rèn)責(zé)任心不強(qiáng)走訪員工加強(qiáng)監(jiān)督、檢查，質(zhì)量控制否操作不熟練走訪員工員工培訓(xùn)，提高員工焊接水平否焊機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)、故障率高現(xiàn)場分析加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)否坡口間隙大調(diào)查取證調(diào)整坡口角度和組拼間隙是焊絲不匹配調(diào)查取證按規(guī)范選擇焊絲，取樣、試件檢驗(yàn)否焊接參數(shù)選擇不當(dāng)調(diào)查取證制定合理焊接參數(shù)否焊前未預(yù)熱現(xiàn)場分析焊前焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)預(yù)熱是操作手法不對走訪員工規(guī)范操作方法，焊絲橫向擺幅不許超過10mm是環(huán)境溫度低現(xiàn)場分析監(jiān)控施工環(huán)境溫

8、度，不間斷施焊否六、制定對策針對3條要因，制定對策見下表：序號(hào)要因目標(biāo)對策措施責(zé)任人完成時(shí)間1坡口間隙大選擇合適的坡口和坡口間隙選取合理坡口角度，減小拼裝焊縫間隙李民07.3.262焊前未預(yù)熱針對30mm厚鋼板，選擇合適的焊前預(yù)熱溫度和范圍焊前對焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)預(yù)熱100攝氏度以上王磊整個(gè)施工階段3操作手法不對選擇正確操作手法規(guī)范操作方法，焊絲橫向擺幅不許超過10mm王磊整個(gè)施工階段對策表 表4七、組織實(shí)施 按照制定的對策，我們組織全體人員開始行動(dòng)，實(shí)施對策表中的各項(xiàng)措施：實(shí)施一：選取合理坡口角度，減小拼裝焊縫間隙1、坡口形式為單邊V形坡口，采用機(jī)械開制，并打磨露處金屬光澤。根據(jù)底板

9、、頂板與腹板不同組合，其坡口如圖3、圖4。圖3 腹板與弧形頂板坡口角度和間隙圖4 腹板與底板坡口角度和間隙七、組織實(shí)施2、焊縫拼裝間隙偏差1mm；3、墊鐵與板材貼緊密合，其間隙在1mm以內(nèi)；4、母材及墊鐵拼裝前均需打磨除銹，露出金屬本色；5、定位焊焊接采用與正式焊相同的焊材，焊材必須與母材相配；6、定位焊應(yīng)離設(shè)計(jì)焊縫端部30mm以上，焊縫長度50100mm，定位焊焊縫不得有裂紋、夾渣和焊瘤。 實(shí)施二：焊前對焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)預(yù)熱100攝氏度以上 優(yōu)化焊接工藝，將焊前預(yù)熱作為焊前必須工序，并加強(qiáng)焊接過程的監(jiān)督檢查，確保措施落實(shí)。1、焊前打磨墊鐵及焊縫兩側(cè)80100mm范圍內(nèi)鐵銹、氧化皮，

10、露出金屬本色，并除去油物、水分；2、焊前檢查定位焊焊縫，是否有裂紋，如有，必須氣刨清除再進(jìn)行焊接，嚴(yán)禁不經(jīng)過處理直接施焊將其掩蓋；3、對30mm鋼板焊接，焊接第一遍前對焊縫兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)80120預(yù)熱；焊接層間溫度控制在100以上，焊接過程如中斷1小時(shí)以上，施焊時(shí)須重新預(yù)熱。 七、組織實(shí)施七、組織實(shí)施實(shí)施三：規(guī)范操作方法，焊絲橫向擺幅不許超過10mm 1、對操作工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，提高技術(shù)水平和操作水平。學(xué)習(xí)焊接工藝、操作規(guī)程及施工規(guī)范等技術(shù)文件，學(xué)習(xí)本工程的施工方案，特別是焊接工藝原理、工藝標(biāo)準(zhǔn)，以及各種保證措施等。使操作工人了解和熟悉焊接工藝、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制點(diǎn)等，掌握施工規(guī)范和操

11、作技能，并對主要操作人員進(jìn)行考核，合格后才準(zhǔn)予上崗。2、焊接采用多層多道對稱焊接，每層焊接厚度應(yīng)不超過5mm，每層焊接完畢，并打磨焊道，清除干凈焊渣并檢查有無缺陷，如有需進(jìn)行處理，合格后方可進(jìn)行下道施焊。七、組織實(shí)施實(shí)施四：對焊接完畢存在構(gòu)件進(jìn)行整改，消除缺陷1、焊縫咬邊超過1mm的或焊腳尺寸不足的，采用手工焊進(jìn)行補(bǔ)焊；2、余高超過規(guī)范要求的采用砂輪磨光機(jī)進(jìn)行打磨修勻順；3、對焊縫內(nèi)部缺陷，采用碳弧氣刨進(jìn)行清除缺陷，將焊縫兩端刨成1：5的斜坡，施焊前應(yīng)用砂輪磨光機(jī)打磨坡口的氧化皮，露出金屬光澤；4、缺陷焊縫補(bǔ)焊兩端應(yīng)搭接原焊縫各50mm左右，焊后搭接處應(yīng)修磨勻順；5、針對內(nèi)部存在裂紋的，裂紋清

12、除長度應(yīng)由裂紋端各外延50mm；6、返修焊按原焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，同一部位的返修焊不得超過兩次。 在主拱制作過程中，對影響主拱焊接質(zhì)量主要因素進(jìn)行了多次PDCA循環(huán)過程，有效地保證了主拱焊接質(zhì)量，達(dá)到了我們的預(yù)定目標(biāo)，收到了良好的效果：焊縫外形平緩過渡，焊波均勻，無裂紋、未熔合、夾渣、弧坑、氣孔等缺陷，咬邊深度一般小于0.5mm。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和GB11345-89，對焊縫進(jìn)行超聲波探傷，探傷一次合格率達(dá)97%以上，攻克了技術(shù)難關(guān)，取得了一定的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。八、實(shí)施效果九、鞏固措施 為鞏固所取得的初步成果，我們小組制訂了如下的措施：1、加強(qiáng)質(zhì)量目標(biāo)教育，完善工序交接檢查制度等各項(xiàng)專業(yè)管理制度；2、提高業(yè)務(wù)知識(shí)，使操作者熟練掌握業(yè)務(wù)水平，熟悉國家頒發(fā)的鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）