杜青森

【摘要】鋼覆面焊接即為鋼覆面板和龍骨焊接形成的對(duì)接焊縫，XXX項(xiàng)目安裝中，面板壁厚較薄，焊接質(zhì)量要求較高。首先，通過(guò)加強(qiáng)工藝過(guò)程控制，采用氬弧焊焊接工藝、注意鎢絲端部的打磨角度、待焊部件的修磨、焊接熱輸入的合理分配、打底焊道少添加焊絲及保證焊絲與待焊部件的清潔度等技術(shù)措施;其次，通過(guò)有效的管理措施，可大大降低焊縫缺陷的產(chǎn)生，鋼覆面焊接的RT一次合格率有顯著的提升。

【關(guān)鍵詞】鋼覆面焊接;焊接熱輸入;清潔度;打磨角度

1、引言

焊接是工程機(jī)電安裝行業(yè)施工中的主要連接方式，也是質(zhì)量控制的重點(diǎn)，特別是在核工程安裝中的鋼覆面焊接。101子項(xiàng)不銹鋼水池的主要功能是為核設(shè)備運(yùn)行提供適宜的清潔環(huán)境，防止放射性物質(zhì)深入其內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)，保證運(yùn)行期間工作人員的安全，其建造質(zhì)量的好壞直接影響乏燃料接受與貯存設(shè)施運(yùn)行的安全性。目前，101子項(xiàng)水池主要有不銹鋼貯存水池、卸料池、轉(zhuǎn)換池及水道鋼覆面等，水池焊縫的長(zhǎng)度約6500m。

不銹鋼水池鋼覆面的質(zhì)保級(jí)別為QA1級(jí)，焊縫等級(jí)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)高于RCC-M標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2級(jí)。按設(shè)計(jì)文件的要求需進(jìn)行100%射線探傷，焊接質(zhì)量要求極為嚴(yán)格。該廠房現(xiàn)場(chǎng)拼裝主要采用后貼法工藝，即先將水池龍骨固定在結(jié)構(gòu)混凝土上，然后將水池覆面板安裝在水池龍骨架上，現(xiàn)場(chǎng)采用TIG焊工藝。

鋼覆面焊接的RT一次合格率偏低，前期焊接RT一次合格率為91.07%，均低于項(xiàng)目部的焊接RT一次合格率的目標(biāo)值95%，主要產(chǎn)生的缺陷為氣孔、未熔合及夾渣等缺陷。焊接質(zhì)量合格率偏低會(huì)直接關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目安裝中的質(zhì)量可靠性，所以如何提高鋼覆面焊接RT合格率，成為了整個(gè)項(xiàng)目焊接技術(shù)人員工作的重點(diǎn)。通過(guò)QC活動(dòng)對(duì)產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行原因分析、制定對(duì)策、對(duì)策實(shí)施、效果檢查，若效果顯著即可對(duì)該活動(dòng)進(jìn)行總結(jié)，并將成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣，有利于項(xiàng)目部合格率目標(biāo)值的實(shí)現(xiàn)，使鋼覆面焊接RT一次合格率達(dá)到甚至超過(guò)95%。

2、鋼覆面焊接標(biāo)準(zhǔn)要求

鋼覆面焊接是將Q/CNPE.J123.4-2010技術(shù)規(guī)格書(shū)作為施工依據(jù)，技術(shù)規(guī)格書(shū)中對(duì)鋼覆面焊接的應(yīng)用范圍、產(chǎn)品焊接及檢驗(yàn)、檢驗(yàn)要求做了明確規(guī)定。

3、鋼覆面焊接RT合格率偏低概況

3.1合格率的統(tǒng)計(jì)

2018年11月、12月101子項(xiàng)03R貯水池3867張射線底片中存在質(zhì)量缺陷的318張底片進(jìn)行了調(diào)查、分析并對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)整理，一次合格率為91.07%，不滿足項(xiàng)目一次合格率95%的要求值。

鋼覆面焊接主要產(chǎn)生的缺陷為氣孔、未熔合及夾渣，夾渣和未熔合是導(dǎo)致鋼覆面焊接合格率的主要缺陷，應(yīng)優(yōu)先解決。

4、原因分析

4.1人員資格及技能

從事鋼覆面焊接施工的焊工應(yīng)按HAF603取得相應(yīng)的焊接資格項(xiàng)目，經(jīng)調(diào)查該批焊工均已取得相應(yīng)的資格項(xiàng)目，但是其中有部分焊工取證時(shí)間不長(zhǎng)，也較年輕，施工經(jīng)驗(yàn)不足，焊接過(guò)程中熱輸入分配不合理，打底焊道加添焊絲過(guò)多，且個(gè)別焊工責(zé)任心不強(qiáng)，均是可能造成缺陷產(chǎn)生的原因。

4.2機(jī)具及設(shè)備的使用

焊機(jī)、氬氣表等是否在標(biāo)定有效期范圍內(nèi)，有無(wú)損壞現(xiàn)象，焊機(jī)提前送氣和滯后關(guān)氣功能是否良好，包括磨光機(jī)的砂輪片是否存在錯(cuò)用現(xiàn)象，或用碳鋼砂輪片打磨不銹鋼部件，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽查未發(fā)現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象，但是RT結(jié)果中頻繁發(fā)生夾鎢缺陷，說(shuō)明鎢絲的打磨角度太小，鎢絲焊接時(shí)端部溫度過(guò)高會(huì)發(fā)生斷裂現(xiàn)象;或焊把的操作不當(dāng)，使鎢絲接觸到熔池而發(fā)生的斷裂現(xiàn)象。

4.3材料的準(zhǔn)備

焊絲及待焊部件的準(zhǔn)備是否充分，表面油、銹、污處理是否徹底，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查焊絲及待焊部件的清潔度未滿足施工要求;部分面板存在坡口不均勻影，響了坡口形式，給最終焊接質(zhì)量造成了影響。

4.4組對(duì)順序不合理

根據(jù)施工方案及焊接工藝卡的要求：兩塊鋼覆面焊接時(shí)坡口角度的大小、平整度及焊接間距是否符合規(guī)定。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查部分焊工焊接時(shí)組對(duì)間距過(guò)大，均大于300mm。坡口角度大于32.5度。水池鋼覆面材質(zhì)為4mm厚不銹鋼鋼板，焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生焊接收縮變形，使之無(wú)法與龍骨完全貼合，造成背部無(wú)法受到氬氣保護(hù)，焊縫金屬氧化，產(chǎn)生未熔合缺陷。

4.5龍骨清潔度復(fù)查

經(jīng)抽查，03R貯存水池焊接時(shí)土建單位和安裝單位交叉作業(yè)過(guò)多，不銹鋼水池覆面與背面龍骨之間存在混凝土灰渣。且施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)沙較大焊坡口極易粘落細(xì)沙和灰塵，且背面與龍骨貼合，無(wú)法擦拭，造成焊縫中夾雜沙粒，探傷顯示為夾渣，由此可見(jiàn)，龍骨清潔度復(fù)查，是引起合格率偏低的主要原因。

5、改進(jìn)措施

通過(guò)對(duì)鋼覆面焊接缺陷產(chǎn)生原因的分析，為了改善鋼覆面焊接的質(zhì)量，需制定改進(jìn)措施，具體如下：

（1）施工班組需根據(jù)焊工實(shí)際技能水平合理分配施工任務(wù)，技能不熟練的焊工多與技能熟練的焊工進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，找到自己的不足，使自己的技能得到提升，對(duì)于合格率低于85%的焊工安排回爐培訓(xùn);

（2）鎢絲修磨角度不能太小，一般建議在30～40度之間，尖端應(yīng)有很小的平面，不易產(chǎn)生受熱斷裂，規(guī)范焊把操作，避免產(chǎn)生夾鎢缺陷;

（3）焊接前檢查管件坡口是否存在倒角，若有需打磨去除;

（4）保證待焊部件的清潔度，避免產(chǎn)生金屬氧化物，若焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)熔池中存在金屬氧化物應(yīng)立即停弧并打磨處理;

（5）編制新工藝，主要針對(duì)薄壁（如厚度為4mm）焊接，應(yīng)合理選用直徑為1.6mm的焊絲;

（6）合理安排施工順序，盡量給鋼覆面焊接施工營(yíng)造良好的施工環(huán)境;

（7）根據(jù)龍骨安裝后的現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)龍骨表面進(jìn)行擦拭。對(duì)每一安裝后的龍骨采用白布蘸丙酮對(duì)水池覆面板及龍骨進(jìn)行清理，以確保焊接區(qū)域的清潔度。

6、效果檢查

通過(guò)制定以上措施后的幾個(gè)月內(nèi)，QC小組成員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考查，并對(duì)每個(gè)階段內(nèi)的缺陷發(fā)生情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，缺陷的產(chǎn)生有了大幅度的降低，鋼覆面焊接RT合格率有了顯著的提升。

6.1措施制定的效果

（1）焊工通過(guò)交流，技能水平有了很大的提升，3名焊工也安排了回爐培訓(xùn)，個(gè)別焊工技能水平不夠的已安排至支架的焊接施工，有效的控制了因技能水平不夠而影響的RT合格率;

（2）合理分配焊接熱輸入、打底焊道少填加焊絲及打磨管件內(nèi)倒角有效控制了未熔合缺陷的發(fā)生;

（3）規(guī)范鎢絲打磨角度及焊把操作，有效控制了夾鎢缺陷的產(chǎn)生;

（4）通過(guò)對(duì)氣孔缺陷的返修與調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其實(shí)大部分RT底片反應(yīng)出的氣孔缺陷，實(shí)際是金屬氧化物殘留在焊縫中所導(dǎo)致的，所以保證焊絲及待焊部件的清潔度有效的控制了氣孔（包括金屬氧化物）缺陷的發(fā)生;

（5）合理安排施工順序，為焊工營(yíng)造良好的施工環(huán)境同樣起到了至關(guān)重要的作用。

6.2措施制定的效果

開(kāi)展不銹鋼覆面的焊接的組對(duì)順序和龍骨清潔度復(fù)查后，不銹鋼覆面焊接過(guò)程受到高度重視，QC小組探索方法、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)教育，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管力度，確保對(duì)策100%落實(shí)到位，使04R、05R貯存水池的焊接合格率有了顯著的提高，2019年4月-2019年9月。水池焊接接頭一次合格率提高至97%。達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

結(jié)論：

通過(guò)以上制定的措施，使鋼覆面焊接缺陷發(fā)生的幾率逐漸降低，RT合格率穩(wěn)步上升，唯一的不足是2019年1月與2019年2月這兩個(gè)月合格率上升的幅度不大，是因?yàn)榇胧﹦倓傊贫?，施工人員需有一個(gè)適應(yīng)過(guò)程且技能的掌握也需要時(shí)間。通過(guò)如何提高鋼覆面焊接RT合格率的事件可以做到舉一反三，無(wú)論是何種接頭形式的焊接，均可通過(guò)技術(shù)措施的深入研究和管理方面的加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量提供可靠的保障，并且已將該事件的成功經(jīng)驗(yàn)在項(xiàng)目部做了廣泛的推廣。