朱萬忠

（上海振華重工（集團）股份有限公司長興分公司質量監(jiān)督部，上海 201913）

淺析鋼結構制造過程中的質量管理

Quality management during steel manufacturing process

朱萬忠

（上海振華重工（集團）股份有限公司長興分公司質量監(jiān)督部，上海 201913）

鋼結構項目從開工到完成，是一個極其復雜而又非常繁瑣的工程。在實際的施工當中，鋼結構的制造表現(xiàn)為環(huán)環(huán)相扣的特點，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)質量問題，都將造成鋼結構制造的阻斷，甚至有可能引起不必要的事故。從客觀的角度來分析，剛結構制造過程中，需實施有效的質量管理方案，一方面控制鋼結構制造的各項標準及要求，另一方面確保得到的產品在質量上是過關的。所以項目從開工開始前，必須有作業(yè)指導書，來指導施工人員的施工。顧名思義，質量管理工作是提升質量的座右銘，是檢驗現(xiàn)場是否按指導書來執(zhí)行，制作的過程是否符合要求的過程。每一個過程每一個角落都與質量有關?，F(xiàn)從鋼結構制造這一角來淺談一下質量管理。

鋼結構；制造；質量管理

鋼結構制造的過程初步經過設計圖紙下發(fā)→編制作業(yè)指導書→培訓→原材料的控制→焊接工藝規(guī)程制定→拼裝的控制→焊接的控制→鋼結構件的檢驗→返工或返修的處理。在整個過程當中，設計圖以及編制指導作業(yè)書將貫穿于始終，但考慮到實際的施工情況，培訓工作是不可忽略的一項重要內容。其既能夠對客觀工作造成影響，也可以對主觀工作產生裨益。所以，需在培訓工作方面，做出足夠的努力，采取有效的控制方案。

1 培訓

鋼結構件制作過程中培訓是極其重要的，培訓工作的好壞將直接影響鋼結構件制作的好壞的關健。培訓工作由如下三方面內容。

（1）意識培訓。提高質量意識是質量管理的前提。對于一個項目來說，項目經理的質量意識直接關系到這個項目質量管理的成敗。在開工前項目部領導要給項目的相關人員灌輸此項目制作對公司甚至對國家造成的信譽影響的重要性，要讓制作此項目的每一個人員都有一種使命感，從而提升工作的積極性；意認教育的另一方面是質量知識的提升，質量的法律法規(guī)也要懂，你想把工作做好，還要知道如何把它做好，包括培訓的方法、意識灌輸?shù)氖侄?、意識牢固的措施等等。

（2）知識培訓。知識培訓是質量管理內容的主體，項目部要對所有從事此項目的所有人員進行不同層次的培訓，應本著分層施教的原則。對技術人員培訓項目是在制作過程中的難點，并如何避免問題產生及問題產生后如何合理解決等方面的內容。對施工人員的培訓是著重對作業(yè)制導書的培訓，讓施工人員知道如何施工、出現(xiàn)問題如何匯報等方面內容的知識培訓。

（3）技能培訓。技能是指直接為保證提高產品所需的專業(yè)技術和技能，技能培訓是提高項目質量管理中不可缺少的重要組成部分。如焊工培訓過程中關于焊接工藝規(guī)程的培訓，哪種材料的焊接根據(jù)哪一條款WPS焊接，焊接前所焊接結構區(qū)域的材料、電流、電壓等是否與焊接工藝規(guī)程（WPS）中相對應的各種參數(shù)相符合等的內容。對技術人員則要進行管理技能等內容的培訓。

2 原材料的控制

鋼結構的原材料（鋼板、型鋼、鋼管）和焊接材料（焊條、焊絲、焊劑等）進廠時，供應商須提供制造廠的合格證和質保書。進入項目的鋼板不應存在著影響結構件強度的缺陷，如裂紋、分層、繡蝕麻點、剝錄等。

若因特殊原因和特定條件下使用余料或存貨鋼材時，若發(fā)現(xiàn)余量爐批號不清楚也相當于無合格證及質保書原材料時或無牌號，需經試驗明確其化學成分和力學性能，經重新試驗符合設計圖紙要求的鋼材，并經技術、檢驗部門批準后方可按規(guī)定使用。存貨鋼材由于時間放長產生表面缺陷（銹蝕麻點、剝落等）可采用局部打磨方法予以清除，修磨后表面應光潔平順，修整的范圍應由檢驗部門確定，修整后原材料任何部位的厚度允許值要根據(jù)設計計算確定，但不得減薄到≤93%原公稱厚度，且最大減薄量≤3 mm。

3 焊接工藝規(guī)程制

在制定焊接工藝規(guī)程前，必須先做工藝評定（PQR），工藝評定（PQR）是編制工藝規(guī)程的書面證據(jù)。焊接工程師首先根據(jù)鋼結構的設計節(jié)點形式及鋼材料焊接性能編制工藝評定方案（即是理論），它是否能符合現(xiàn)場施工要求，就要經實踐檢驗。施工單位就根據(jù)焊接工藝評定方案上所采用的材料來做焊接試件，按照工藝對評定所采用的焊條對試件進行焊接。焊接工藝評定的要求如下：

（1）焊接工藝評定施工單位應根據(jù)所承擔鋼結構的圖紙設計節(jié)點形式 、鋼材類型、規(guī)格所采用焊接方法，焊接位置等按工藝評定程要求進行施焊試件。

（2）焊接工藝評定的施焊參數(shù)，包括熱輸入[公式：熱輸入(kJ/mm)=0.06.電壓(V).電流(A)/焊接速度（mm/min）]預熱、后熱（工藝評定規(guī)定預熱、后熱的溫度由材料的性能決定）等應根據(jù)工藝評定要求來執(zhí)行。

（3）焊接工藝評定所用的焊機、焊材應與現(xiàn)場施焊處所用的焊機等設備一致，焊接工藝評定所用的鋼材、焊接材料必須與現(xiàn)場所用材料一致，并符合設計圖紙或標準要求。

（4）焊接工藝評定試板的焊工其焊工資質不得低于其焊接位置（即焊接位置由平焊、橫焊、立焊、仰焊）有立焊資質可焊接平焊，而平焊資質的焊工就不能焊接立焊）資質的焊工焊接。

（5）全熔透試樣焊接縫完工經目驗合格后再由相應資質的檢測機構人員對其試件進行檢測（檢測包括無損檢測、正面彎曲、根部彎曲和側面彎曲、縮面斷面試驗、全焊縫金屬拉伸及宏觀腐蝕等）合格后放可根據(jù)此評定編制焊接工藝規(guī)程。

4 裝配的控制

裝配的要求根據(jù)作業(yè)指導書里拼裝工藝規(guī)程來執(zhí)行。在裝配前先對母材進行校正后，再進行裝配。裝配所使用的基準一般是母材的中心線，若在拼裝中則基準應是構件的中心線，如果為便于施工采用底板或腹板為基準，應與中心線的基準不相矛盾。如組裝的基準線在組裝后不便測量，應另外標出永久檢測線。裝配的基準線應與加工基準線相統(tǒng)一。

對裝配的間隙根據(jù)拼裝工藝規(guī)程要求的根部間隙的公差進行裝配。不同厚度板對接時，單邊厚度差≥6 mm時，應在厚板上開過渡斜勢。斜勢粗糙度≤25 um，斜勢盡量采用機械加工。對于寬度不相等的對接接頭承受拉應力時，應將兩邊錯口作成斜坡平滑過渡，斜坡相對任一邊的斜率應≤1：3過渡。對構件的幾何尺寸、零件位置等按圖紙進行檢驗，檢驗合格后放可根據(jù)焊接工藝規(guī)程的要求進行焊接。

5 焊接的控制

焊工在焊前必須了解焊接工藝規(guī)程。具體要注意如下事項。

5.1 焊接前的工作

（1）焊接部位的焊工資質不得低于所焊區(qū)域的焊接位置。

（2）焊接區(qū)域的母材是否與工藝規(guī)程規(guī)定的（即核對鋼板上移植的信息如材質等）相符。

（3）所用焊材是否與工藝規(guī)程相一致。若所用焊條是堿性焊條，則必須經烘箱烘干（溫度350~400 ℃，烘熔時間1~2 h）的焊條，方可使用。

（4）焊前對焊道進行清除（如焊道內鐵銹、氧化皮、油漬等必須清除干凈），在露天焊接時，凡下雨、下雪、大霧、大風和環(huán)境溫度≤-18 ℃等情況下，若沒采取特殊措施不得進行焊接。

5.2 焊接中的工作

（1）焊接的電流、電壓、焊接速度必須符合焊接工藝規(guī)程。

（2）多層焊接時，應將已焊層的熔渣和飛濺清除干凈再施焊。

（3）多層焊用錘擊焊縫來減少焊接內應力和變形時，每焊接一層都要用錘子進行錘擊，除第一層和最后一 層的焊縫的母材不準錘擊外。

（4）焊接過程為保證焊接質量盡可能采用平焊位置進行焊接。

5.3 焊接后的工作

（1）目檢焊縫表面是否有缺陷（如咬邊、焊瘤、焊渣、氣孔、裂紋等），若有缺陷則進行修補處理。

（2）檢查中對不同的焊縫缺陷進行不同的處理方法（如對焊縫成型不美觀或焊瘤則進行打磨處理，對裂紋則重新清理掉再焊接等）。

（3）若是全焊透焊縫則目檢合格后通知NDT人員進行無損探傷檢測，無損探傷檢測結果未出來前不應進入下道工序。

6 鋼結構件的檢驗

每一個工序的完成后就要進行檢驗，檢驗工作需做的工作如下：

（1）檢驗的準備：根據(jù)鋼結構件的特點，制定報驗規(guī)范，知道所檢驗工序的特性和具體內容，確定所使用的檢驗工具和量值。有時需要將質量特性轉化為可直接測量的物理量；有時則要采取間接測量方法，經換算后才能得到檢驗需要的量值。要確定檢驗方法，選擇精密度，準確度。將確定的檢驗方法和方案用技術文件形式做出書面規(guī)定，制定規(guī)范化的檢驗規(guī)程（細則）即檢驗指導書或檢驗流程卡、工藝檢驗卡等，檢測檢驗人員需經過相關知識培訓（即前面說的技能培訓）。

（2）測量過程：按已確定的檢驗指導書對構件進行測量，經測量時檢驗人員要確定所用的檢驗儀器設備狀態(tài)必須正常（即若用激光測量，則確認所用的激光須經檢定過，并檢定的日期在有效期內，所用卷尺同樣須經檢定并在有效期內）被檢結構件狀態(tài)正常（即檢驗時結構件是否水平，若不水平的情況下對所測數(shù)據(jù)就會有影響）。檢驗記錄不僅記錄數(shù)據(jù)，還要記錄檢驗日期，測量完畢后還要由檢驗員簽字確認，便于質量追溯，明確質量責任。

（3）比較和判斷：由專職人員將檢驗的結果與規(guī)定要求進行對照比較，確定所測構件的質量特性是否符合規(guī)定要求，從而判定所測量鋼結構件是否合格。

（4）確定和處置：檢驗有關人員對檢驗的記錄和判定的結果進行簽字確認，對此結構件是否可以“接受”，“放行”做出處置結果。

7 返工或返修的處理

鋼結構件從原材料到產品發(fā)運要經過一系列的復雜過程，在制作過程中受到人員、設備、材料、環(huán)境等因素的影響。如果制作過程中某一環(huán)節(jié)的不到位就會造成返工或返修。返工或返修主要有如下內容。

（1）原材料的問題：原材料在進入廠家時，由于批次較大，一般都是抽樣檢驗，而抽檢難免會有一些質量問題的原材料流入到產品的制作過程中而造成一些返工。如鋼板在切割過程中，發(fā)現(xiàn)麻點超標嚴重或局部發(fā)現(xiàn)有剝落情況；還有如個別焊條藥粉發(fā)現(xiàn)掉落等情況。從而造成前面工序的一些返工。

（2）圖紙的修改：在制作過程中發(fā)現(xiàn)某些地方發(fā)生或用戶在巡檢中覺得某處的設計有待改進等一系例問題也可能造成鋼結構件的返工。

（3）制作的返工或返修：工人在劃線時沒有考慮焊接收縮余量，造成構件短掉；下料時，看錯尺寸把料割壞；拼裝時看錯基準線造成拼錯；還有焊接時造成變形等，鋼結構件在制作過程中一系例因素都可能發(fā)生返工或返修。

（4）技術的不成熟：鋼結構制作過程中，高強度鋼材料不斷勇現(xiàn)，而材料越好，則它的焊接性能也相對要高，與其相匹配的焊材要求也就要高，若某環(huán)節(jié)考慮不周，就可能造成返工。如高強度鋼在做工藝評定時由于實驗室環(huán)境條件較好，工藝評定獲得了成功，但在實際運用中發(fā)現(xiàn)屢次返工等。

8 結語

總而言之，在鋼結構制造過程中，質量管理措施是必要執(zhí)行的內容，在每一個環(huán)節(jié)，都必須執(zhí)行有效的方法和手段，需充分避免管理上的惡性循環(huán)。另一方面，現(xiàn)階段鋼結構制造所表現(xiàn)出的問題和隱患，均在可控范圍內，應采取針對性的措施，更好的解決問題，利用質量管理，逐步建立施工上的良性循環(huán)。在檢驗指導書的編制方面，需更更加的具體；在管理體系方面，需更更加的健全。在整體工作中，需要依據(jù)環(huán)境的變化而變化，以此來實現(xiàn)工作水平的較大提升。

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1009-797X (2015) 24-0175-03

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.072

朱萬忠（1963-），男，畢業(yè)于上海海運學院機械專業(yè)，大專學歷，研究方向為質量機械，從事工作為質檢項目主管。

2015-10-28