F10鋼結(jié)構(gòu)焊接變形控制

1、2010年QC 成果資料F10鋼構(gòu)件焊接變形控制單位名稱：重慶工業(yè)設(shè)備安裝集團第二分公司小組名稱：重慶安裝集團有限公司第二分公司 復(fù)合十期項目部QC小組發(fā) 表 人：李云軍時 間：2010年11月12日一、工程概況本工程是重慶國際復(fù)合材料有限公司為擴大其玻璃纖維產(chǎn)品現(xiàn)有生產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)移生產(chǎn)基地而投資興建的玻璃纖維生產(chǎn)線的主體工程之一，本工程以鋼結(jié)構(gòu)制安為主。工程地址位于重慶市長壽區(qū)晏家工業(yè)園內(nèi)，全部工程用地占地面積約500畝，本工程竣工后，其玻璃纖維產(chǎn)品的單條生產(chǎn)線生產(chǎn)能力為10萬噸/年，其后期工程完工后，預(yù)計總生產(chǎn)能力將達到60萬噸/年以上的規(guī)模。本工程的業(yè)主方對全部生產(chǎn)工藝具有自主知識產(chǎn)權(quán)，自

2、行設(shè)計了全部工藝生產(chǎn)線。本工程為總體工程第十期，之前九期工程鋼結(jié)構(gòu)部分均采用螺栓固定連接，本期工程將全部改為焊接方式處理。二、小組概況小組名稱重慶工業(yè)設(shè)備安裝有限公司F10項目部QC小組成立日期2010年3月1日小組類型現(xiàn)場型小組成員姓名年齡職務(wù)職責(zé)接受TQM教育時間序號組內(nèi)職務(wù)1組長唐 明31項目經(jīng)理全面負責(zé)482組員王孝平48技術(shù)負責(zé)人技術(shù)指導(dǎo)483組員鄭世杰27鋼結(jié)構(gòu)施工員監(jiān)督、落實484組員陳 偉55安全員安全監(jiān)督485組員陳 勇44鉚工班長方案實施486組員李云軍23實習(xí)現(xiàn)場負責(zé)367組員向兵40焊工具體操作48小組業(yè)務(wù)范圍減少鋼構(gòu)件的焊接變形活動次數(shù)5次課題活動日期2010年6月1

3、日9月31日活動時間40小時制表：李云軍 時間：2010.11.12三、選題理由1、目前房建工程中鋼結(jié)構(gòu)連接幾乎全部采用焊接，但構(gòu)件焊后不可避免地都會產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。2、焊接殘余應(yīng)力是影響構(gòu)件強度和使加工精度發(fā)生變化的重要因素，焊接殘余變形不僅影響結(jié)構(gòu)的尺寸精度和外觀，而且影響構(gòu)件之間的裝配，還可能降低構(gòu)件的承載力。3、矯正焊接變形，不僅費工費時，而且往往非常困難四、現(xiàn)狀調(diào)查從7月20日到7月30日，QC小組通過對正在施工的工字型鋼焊接和安裝過程進行了認(rèn)真細致的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有如下缺陷：1、切割好的半成品鋼板，部分尺寸比設(shè)計尺寸偏小。2、施焊過程中未將鋼板進行剛性固定，放置隨意。3、焊

4、接完成的工字型鋼梁，存在不同程度的彎曲和扭曲變形。4、安裝拼接過程中，由于鋼構(gòu)件變形差異，有的孔位無法完全對接。五、活動目標(biāo)1、確保鋼構(gòu)件焊接質(zhì)量，焊接變形控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，合格率達到100%。2、掌握施工技術(shù)，總結(jié)焊接經(jīng)驗，提高自身技術(shù)水平。六、小組活動情況為了確保活動目標(biāo)的實現(xiàn)，小組依據(jù)TQC全面質(zhì)量管理原理進行了PDCA循環(huán)，第一個循環(huán)為試樣檢驗施工；第二個循環(huán)為正式施工。（一）第一次PDCA循環(huán)（試樣檢驗階段）（2010年8月1日2010年8月15日）1、目標(biāo)：經(jīng)過試樣檢驗階段的施工，提高工人操作水平，為正式施工積累經(jīng)驗。2、操作及現(xiàn)場分析：在現(xiàn)場施工過程中，焊縫在構(gòu)件上的布置和

5、施焊次序是關(guān)鍵工序，下面主要以控制這兩道工序展開活動。8月1日，根據(jù)操作規(guī)程及技術(shù)交底進行了試樣焊接施工。8月8日，我們對做好的試樣進行了檢查，檢查結(jié)果見表二。表二 檢查結(jié)果序號項目頻數(shù)（次）累計頻數(shù)累計頻率%1焊縫布置不合理3131412焊接次序不正確2657763焊接坡口選擇不當(dāng)1067894結(jié)構(gòu)材料剛度小572975其它274100合計74制表：李云軍 時間：2010.11.12根據(jù)調(diào)查表繪制出排列圖，見圖一；累計頻率(%)頻數(shù)(個)焊縫布置不合理施焊次序不正確焊坡口選擇不當(dāng)材料剛度小其他10203040506070809010025102641%31102030405060707476

6、%89%97%圖一 排列圖從排列圖上可以看出，焊縫布置不合理、施焊次序不正確是影響焊接變形的主要因素，找出主要因素后，小組從各方面分析產(chǎn)生主要因素的原因，現(xiàn)將分析結(jié)果作出因果分析圖，見圖二和圖三。焊縫布置不合理責(zé)任心不強焊工未取證上崗焊接固定機具老化焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理技術(shù)交底不細致半成品鋼材表面缺陷機技術(shù)素質(zhì)低料境法操作人員不得要領(lǐng)焊縫布置不對稱，圖紙確要求焊接檢查、監(jiān)督次數(shù)少質(zhì)量意識淡薄教育培訓(xùn)不夠人圖二 因果分析圖焊接次序不正確經(jīng)驗不足焊工未取證上崗技術(shù)素質(zhì)低未從事過類似施工人自檢不完善裝配、施焊次序不規(guī)范技術(shù)交底不細致法操作人員不得要領(lǐng)技術(shù)人員檢查指導(dǎo)不及時圖三 因果分析圖根據(jù)以上這些影

7、響鋼構(gòu)件焊接變形的因素，小組成員集思廣益，進行了要因確認(rèn)。表三 要因確認(rèn)表 序號原 因確認(rèn)內(nèi)容是否要因1崗前培訓(xùn)不夠、工人缺乏類似經(jīng)驗未進行崗前正規(guī)培訓(xùn)，操作人員有的工作時間不長，焊接經(jīng)驗少，對焊接工藝參數(shù)知之甚少。是2監(jiān)督檢查少，技術(shù)指導(dǎo)不及時自檢不到位，技術(shù)人員未經(jīng)常深入現(xiàn)場，未能起到監(jiān)督指導(dǎo)作用。是3焊接固定機具老化固定機具不牢固，致使鋼板位置錯位，可能會導(dǎo)致焊縫不對稱。否4半成品鋼材表面缺陷氣割后的熔渣及切割面的不垂直度等缺陷應(yīng)及時消除，否則無法保證尺寸的準(zhǔn)確性，焊縫偏移。是5交底不細致未能說清楚工藝、方法及注意事項，工人沒真正領(lǐng)會焊縫對稱與裝配、施焊次序的要領(lǐng)是6焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理設(shè)

8、計圖紙要求的焊縫位置不盡合理否制表：李云軍 時間：2010.11.12對策出臺后，我小組成員嚴(yán)格按照對策措施執(zhí)行，分頭把關(guān)，逐項落實：實施一：將施焊人員均送公司焊接技能培訓(xùn)中心培訓(xùn)，培訓(xùn)完畢后，將工人組織起來，認(rèn)真細致的把操作步驟、要領(lǐng)講給大家，狠抓質(zhì)量意識，堅持持證上崗，并將工人分成兩個小組，即下料組和施焊組。其中下料組的任務(wù)是認(rèn)真核對圖紙，按技術(shù)交底要求選材下料，保證材料質(zhì)量，并作好標(biāo)記。施焊組的主要任務(wù)是根據(jù)圖紙和技術(shù)交底的要求，將材料拼接、固定、選用合格的焊條、焊絲和焊劑進行焊接。各小組責(zé)任明確，各負其責(zé)，并制定相應(yīng)的獎懲措施。實施人：王孝平實施二：對工人在操作中不能真正領(lǐng)會焊縫在構(gòu)件

9、上布置對稱和裝配、施焊次序這個問題，我們首先做了詳細的、操作性強的技術(shù)交底，明確了焊縫布置對稱是在X軸和Y軸上的完全對稱；對于工字型鋼采用整裝后再焊的順序，而不是邊裝邊焊，焊接方向按同一方向施焊，而不是來回的焊接方向。其次，我們請有經(jīng)驗的焊工按技術(shù)交底的要求做示范，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范焊接程序。實施人：鄭世杰實施三：在加強學(xué)習(xí)教育，增強質(zhì)量意識的同時，將“三檢”制度納入施工工序中，每道工序必須經(jīng)檢驗合格后，方能進入下一道工序，否則不予進行驗收。實施人：陳勇實施四：切割后的熔渣及鋼材表面生銹、氧化等原有的缺陷應(yīng)徹底清除，尤其腹板切割時的缺陷應(yīng)在組對前用角磨機磨平后方能保證焊縫位置的準(zhǔn)確性。實施人：向兵

10、經(jīng)過實施，在第一個循環(huán)活動結(jié)束后，鋼構(gòu)件的焊接變形得到了顯著改善，為正工式施工積累了經(jīng)驗。（二）第二次PDCA循環(huán)（正式施工）（2010年8月15日2010年8月31日）1、操作及現(xiàn)場分析8月15日，電葫蘆工字型鋼梁正式施工開始。8月22日，對已完成的鋼梁焊接進行全數(shù)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在試樣施工階段的問題已基本消除，但在大面積施工中還是存在一些問題，見調(diào)查表，表五。表五 調(diào)查表序號項目頻數(shù)（次）累計頻數(shù)累計頻率%1下料工藝不合格1414402鋼板厚度負差率高1226743預(yù)設(shè)反變形偏大531894焊縫尺寸偏大334975其它135100合計35制表：李云軍 時間：2010.11.12根據(jù)調(diào)查表繪

11、制出排列圖，見圖四:累計頻率(%)頻數(shù)(個)701020304050608090100其它焊縫尺寸偏大預(yù)設(shè)反變形偏大鋼板厚度負差率高下料工藝不合格5 10152025303597%89%1440%1253174%圖四 排列圖從排列圖上可以看出，下料工藝不合格、鋼板厚度負差率高是影響鋼構(gòu)件焊接變形量大的主要因素，針對主要因素，小組成員進行了全面分析，現(xiàn)將分析結(jié)果作出因果分析圖，見圖五和圖六。人機下料工藝不規(guī)范場地沒有硬化思想麻痹重進度輕質(zhì)量鋼尺、彎尺等未標(biāo)定切割方法不對下料場地不平整審圖不細放樣不準(zhǔn)環(huán)法“三檢制”不堅持未預(yù)留切割工藝邊和焊接收縮長度技術(shù)交底不細熱不能檢驗儀器不合要求圖五 因果分析

12、圖鋼板厚度負差率大檢測工具不合要求用游標(biāo)卡尺檢測厚度測量方法不對溫度變化大人法鋼板本身厚度不達標(biāo)機監(jiān)測人員責(zé)任心差環(huán)圖六 因果分析圖針對以上諸多的影響因素，小組經(jīng)過研究，一一加以調(diào)查確認(rèn),見表六。表六 要因確認(rèn)表 序號原 因確認(rèn)內(nèi)容是否要因1思想麻痹，重進度輕質(zhì)量操作人員仍然對質(zhì)量的重要性認(rèn)識不足，未能明確進度與質(zhì)量關(guān)系，質(zhì)量意識有待進一步提高。是2審圖不細，放樣不準(zhǔn)下料前對設(shè)計圖紙未加詳細審核，放樣時粗枝大葉，致使尺寸出現(xiàn)偏差。是3檢測人員責(zé)任心差對進場材料未進行及時檢驗，包括厚度、質(zhì)量檢驗證明書、強度、表面缺陷等。是4鋼板本身厚度不達標(biāo)鋼板厚度不達標(biāo)，不能滿足規(guī)范要求的準(zhǔn)許最大負差值。是5

13、鋼尺、彎尺等未標(biāo)定放樣使用的鋼尺、彎尺，未經(jīng)經(jīng)計量單位檢驗合格，尤其是檢驗鋼板厚度不得用游標(biāo)卡尺。是6技術(shù)交底不細技術(shù)交底不清，工人經(jīng)驗不足，導(dǎo)致其焊接工藝和方法出現(xiàn)問題，操作不得要領(lǐng)。否7溫度變化大晝夜溫差大，鋼板產(chǎn)生熱脹冷縮否8場地未硬化場地未硬化，地面不平整，切割面不垂直否9“三檢制”不堅持未能始終如一執(zhí)行三檢制度否制表：李云軍 時間：2010.11.12通過分析，確認(rèn)下料工藝不合格、鋼板厚度負差率高的主要原因：a.思想麻痹，重進度輕質(zhì)量；審圖不細，放樣不準(zhǔn)；b.檢測人員責(zé)任心差；鋼板厚度達不到標(biāo)準(zhǔn)；c.鋼尺、彎尺等未標(biāo)定；技術(shù)交底不細。針對以上主要因素，小組及時研究對策，制定了切實可行

14、的措施，見表七表七 對策表 序號項目要 因目 標(biāo)對策措施負責(zé)人時間1人思想麻痹，重進度輕質(zhì)量質(zhì)量意識明顯提高進行思想再教育唐明8.24審圖不細，放樣不準(zhǔn)熟悉施工圖和工藝要求重新審核設(shè)計圖紙，精確放樣王孝平8.248.26檢測人員責(zé)任心差保證進場材料的100%合格及時進行檢驗陳偉全過程2方法技術(shù)交底不細讓工人明白工藝方法及操作要領(lǐng)有針對性技術(shù)交底，書面口頭結(jié)合鄭世杰8.243材料鋼板厚度達不到標(biāo)準(zhǔn)鋼板厚度全部達標(biāo)加強進場材料檢驗陳勇全過程4機具鋼尺、彎尺等未標(biāo)定使用滿足要求的檢驗儀器更新或標(biāo)定李云軍8.248.26制表：李云軍 時間：2010.11.123、實施措施一出臺，我小組馬上組織全體施工

15、人員，進行總結(jié)，定職定責(zé)，狠抓落實。實施一：做好宣傳工作，樹立“質(zhì)量就是生命，質(zhì)量就是效益”的觀念，質(zhì)量上不去，一切皆是空談。實施人：唐明 實施二：在下料過程中，我們特別注重了審圖和放樣。審圖人員必須從設(shè)計總配置圖開始，逐個圖號、逐個部位核對，找清相應(yīng)安裝或裝配關(guān)系，再核對外形幾何尺寸、各部件之間尺寸能否相互銜接。之后，再逐個核對各接點、孔距、孔位、孔徑等相關(guān)尺寸。審圖期間發(fā)現(xiàn)的問題及時與設(shè)計部門進行了溝通。放樣前，我們要求放樣人員必須熟悉施工圖和工藝要求，核對構(gòu)件與構(gòu)件相應(yīng)連接的幾何尺寸及連接有否不當(dāng)之處。放樣應(yīng)在平整的放樣臺上進行，應(yīng)以1：1的比例放出實樣；大樣完成后應(yīng)請有關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真核

16、對檢查。實施人：王孝平實施三：管理人員每天跟班監(jiān)督、檢查。對于鋼板切割，我們采用如下方法：由鋼板端頭留30mm之后再切割，切割車每走15002000mm時，再留30mm左右連體不切，以此類推直至全部長度切完，然后用割槍將連體逐個切開。另外，鋼板切割時，最邊上的一條應(yīng)有一個切割工藝邊，邊寬視板厚而定。一般厚度小于10mm時，留10mm為佳；厚度大于10mm時，留15mm左右。這樣就控制了切割熱應(yīng)力引起的變形。實施人：鄭世杰，陳勇實施四：嚴(yán)把進場材料關(guān)，鋼板應(yīng)附有合格的質(zhì)量檢驗證明書。尤其是制作焊接工字型鋼的鋼板厚度，更應(yīng)嚴(yán)格檢查，檢驗厚度時應(yīng)使用千分尺，不準(zhǔn)使用游標(biāo)卡尺和其它量具。檢測點距邊緣4

17、0mm，不準(zhǔn)許超過規(guī)定要求的最大負差值。實施人：陳偉經(jīng)過認(rèn)真、細致、嚴(yán)格的施工管理，有效的控制了鋼構(gòu)件焊接變形存在的質(zhì)量問題，施工和進度已經(jīng)走上了正軌，實現(xiàn)了QC小組活動的目標(biāo)。七、活動成果1、經(jīng)過兩次PDCA循環(huán)，嚴(yán)格控制了焊縫布置、施焊次序、下料這些關(guān)鍵工序，將鋼構(gòu)件的焊接變形控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，經(jīng)質(zhì)檢站、業(yè)主、監(jiān)理對已施工完成的焊接構(gòu)件進行了檢查，合格率達100%。為后序的鋼構(gòu)件順利拼裝打下了堅實的基礎(chǔ)。通過此次活動，使我們的工程施工在時間上和質(zhì)量上都達到甲方要求，并配合甲方于10月11日順利成功點火，實現(xiàn)預(yù)定生產(chǎn)計劃。2、效益分析.經(jīng)濟效益：經(jīng)過此次活動，使得鋼構(gòu)件焊接變形大幅度減少，既保證了焊接質(zhì)量，同時也避免了因焊件不合格而重新矯正、返工、甚至報廢所帶來的浪費和工期延誤，而且順利拼裝可將施工工效提高5倍，還節(jié)省了矯正設(shè)備的費用和工費，增加了經(jīng)濟效益。.社會效益：業(yè)主和監(jiān)理部門對我們在控制鋼構(gòu)件焊接變形的有效措施給予了充分的評價，并主張推廣。.技術(shù)效益：通過對下料、焊縫布置、焊接順序等關(guān)鍵工序的控制，我們對減小鋼構(gòu)件焊接變形的技術(shù)和管理措施摸索出了一套行之有效的辦法，并整