提高钢轨现场焊接头一次合格率

1、提高钢轨现场铝热焊接头一次合格率亠、小组概况1、小组介绍小组名称电建公司 质量控制QC小组成立时间2010年11月课题名称提咼钢轨现场铝热焊接头一次合格率课题类型现场型组长付雪飞活动日期2010年 11 月 2010年12月课题注册2010年11月小组成员7人注册编号201011活动频次1次/2月QC教育时间64小时2、小组人员序号姓名性别年龄文化 程度小组 职务职责1付雪飞男36大专组长总体协调2刘晓卫男30大专副组长技术协调3郑亚军男35本科副组长质量负责4成思文男28本科副组长进度负责5吕威男27本科组员技术负责及资料整理6刘艺杰男25大专组员现场负责7刘伟男28大专组员安全负责1、工程

2、概况综合维修基地试验线：捣固试验线DK2+622DK3+217段，单线0.650km，现场62个焊接接头；探伤试验线DK2+007DK3+316段，单线1.45km,现场145个焊接接头。设计时速120km/h, 按照客运专线标准施工，含探伤模拟区，线路建成后拥有捣固车和 探伤车的检测和试验功能。二、选题理由1、设计要求:项目顶面内侧工作面底面V W20km/h+0.3, 0+0.3, 0+0.5, 0注：焊接接头平直度标准（mm/m）2、建设方要求：综合维修基地捣固试验线和探伤试验线建成目的都是为了捣固 车和探伤车的试验工作，如果线路质量不能满足设计要求，将导致 建成后无法满足大型机械列车的

3、检测使用功能。3、现场情况:ii试验线为有碴轨道，全部使用 90% ）。由于线上焊头再次探伤合格率是100%，如果外观合格率提高到 90%，则验收合格率也就是 90%了（ 90%*100%=90%）。于是，我们将此次活8动的目标定为：提高焊头一次验收合格率到 90%以上状标 现目 /rlJdrlrlJdJdrlJdKDo oooooooooo o 987654321-12、可行性分析项目部要求将现场焊接外观一次合格率定为 90%。根据现场铝 热焊实际情况，从人、机、料不同角度来说是能够达到的。1、人员：现场实施焊接工作的工人都是经过“拉伊台克铁路技 术（武汉）公司”专业培训的，具有很强的专业技

4、能和现场实际操 作经验。从小组简介中可以看出：现场的管理人员和技术人员受过高等 教育或者特殊技能训练，有丰富的经验及较高的素质。2、材料：现场铝热焊焊剂全部使用“法国伊台克铁路技术公司” 的焊剂，这种焊剂在国外已经使用多年。经调查，在我国各个铁路局公务段使用反馈效果也比较好。3、机械：现场所使用的各种机械，包括推瘤机、打磨机等，全 部为“法国伊台克铁路技术公司”进口机械，可操性、可控性都比 较咼。六、原因分析1、原因分析通过调查焊接工序，统计出这两大类缺陷主要发生在：1、焊轨工艺方面：高低接头主要发生在焊接时道床未成形，线 路高低不平，造成相邻两根钢轨形成凹凸角；工作边超标主要是打 磨控制不当

5、。2、材质方面：由于现场所使用钢轨为再用钢轨，虽然钢轨磨耗 满足此线路使用条件，但是端面几何尺寸正负偏差的两根钢轨，对 于焊接工作就存在很大困难，另外，待焊钢轨端头1米范围内有很大 的变形量，也非常容易造成工作边超标和高低接头。3、人员方面：管理不到位，不能充分调动操作人员的工作积极 性，不能使每个人员都具备严谨的工作态度；技术人员对有技术尺 寸要求的工序没有做到检查到位。2、关联分析我们QC小组根据以上分析，针对具体原因做出关联图（图 4）如下:r高低接头工作边超标焊头 热胀冷缩打磨温差 影响线路几何尺寸 偏差技术标准不熟悉规范、标准不健全人员培训不到位操作人员 业务不精r、钢轨/打磨问题f

6、对轨不合格测量工具监管不到位尺度偏差线路未成型10七、要因确定序 号末端原因确认内容确认方法标准负责人完成日期1测量工具尺度偏差测量工具 偏差量校检 0.02mm吕威2010年11月25日2线路未成型保证相邻 两根钢轨 在接头处 水平，道床 稳定10m弦线焊缝前后5m 范围内水平达至U 4mm/m成思文刘艺杰2010年11月25日3打磨温差的影响打磨的前 中后温度 变化，焊头 受热不均，热胀冷缩 对平直度 的影响比较矫直- 打磨前中 后外观平 直度的变 化情况保证0.3mm / m 的设计要求吕威2010年11月30日4规范、标准 不健全操作规程、 制定标准 是否正确查阅档案具有合格的 操作规

7、范、标 准刘晓为2010年11月25日5人员培训 不到位全部操作 人员的情 况查阅培训 记录；现场技能调查合格率100%刘伟2010年11月25日6监管不到位每道作业技术要求是否落实每个焊头都严格检测严格按照铁标标准执行郑亚军 吕威2010年11月30日要因确认一：测量工具尺度偏差在施工作业中，所使用的1M钢板尺、塞尺等所有量具都是定期 通过权威质检部门检验、校正，偏差在规定的范围内。评定结果：“测量工具尺度偏差”为非主要原因。要因确认二：道床未成型在用10m弦线进行测量时发现，单根钢轨在线路上存在波浪状态，大多数高低接头都出现在“长轨条”的谷底或者谷峰。由于线路未成形，焊头位置轨排的稳定性和

8、钢轨的平直度无法得到良好的控 制，造成焊头出现高低接头。评定结果：“线路未成型”为主要原因。要因确认三：打磨温差影响通过调查发现，焊头在打磨前、中、后温度变化很大。打磨时钢 轨局部受热膨胀，在完全冷却后平直度发生很大变化。 通常钢轨在刚 刚打磨完与冷却后的温度差有几十度，变化量在0.5mm左右。无缝线路焊接接头验收的标准为：轨顶面是+0.3mm，0mm ;工作边为+0.3mm。0.5mm的变化量会影响验收通过率，而且可能会造成轨顶 面和工作边在打磨冷却后的数值变成负数，甚至还要锯切钢轨，重新焊接。评定结果：“打磨温差的影响”为主要原因。要因确认四：规范、标准不健全工艺操作规范正确，有完整的现场

9、焊接施工工艺操作规程，严格按照铁标中的要求确认每步工序中的检测数据。 在焊接试验开始 前，已经把作业指导书、技术交底、各项标准下发到每个技术员和操 作人员。评定结果：“工艺操作规范不健全”为非主要原因。要因确认五：人员培训不到位所有操作人员上岗前都经过拉伊台克铁路技术 （武汉）公司严格 培训，具有一定的现场操作经验。查阅培训资料等齐全，考核均合格。 调查显示操作人员的技能水平能够满足此项工作要求。评定结果：“人员培训不到位”为非主要原因。要因确认六：监管不到位现场技术人员必须对每个焊头的每道施工工序进行检查，严格按照施工规范要求、铁标标准确认每一次的数据都是正确的。在铝热焊 焊接过程中，工序多

10、、需要检查确认的数据多、要点多，不正确的检 查方法、不正确的检查结果，都能造成焊接接头的不合格。评定结果：“监管不到位”为主要原因。经过上述分析，确定主要原因为以下几点：1、线路未成形；2、打磨温差的影响；3、监管不到位八、制定对策13对策表序号主要原因对策目标实施措施地点时间执行人1线路未成型加强焊头前后线路的成型，稳定道床。使待焊钢轨处于同一平面上，避免因钢轨本身不平顺。1、因钢轨无孔，无法正常联系钢轨形成轨排，固将鱼尾板第三孔对准焊缝，连接 螺栓对穿，形成轨排。2、扭矩扳手检查连接螺栓是否固定3、焊头处前后5m起道使待焊钢轨处于同一平面，液压软轴捣固机捣固密实施工现场12.01验收通过刘

11、晓为吕威刘艺杰2打磨温差影响监控打磨前后 的温差，冷打 磨时预留合适 的钢轨收缩量确保钢轨顶面平直度和工作边满足规范要求1、取消热打磨2、用轨温表监测打磨前后的温度变化，统计温差引起的钢轨局部变化量3、预留合适的收缩量4、浇水降温至常温，然后常温测量平直度施工现场12.01验收通过刘晓为吕威刘艺杰3监管不到位加强对操作工 人及现场管理 人员的监督，质检人员落实 每一次复验消除由于意识不足和监管不到位造成的质量不合格1、加强质检的复检工作，确认每道工序都合标2、加强领导抽查次数，加大现场奖罚力度；3、加大对操作人员的培训教育，提供人员素质和责任心施工 现场 及办 公室12.01验收通过郑亚军刘伟

12、成思文14九、对策实施实施一；常规有砟轨道无缝线路施工方法是：用 25m有孔钢轨进 行轨排组装及线路成型；用无孔长钢轨进行换轨；在线路成型后 进行焊接；最后集中收集运输 25m短轨。现场实际情况：试验线钢轨都是小于 25m非统一长度的无孔钢 轨。如果使用现场非标准长度有孔钢轨进行轨排组装、线路成型，肯 定会造成沿线路方向串轨、拆入短轨等问题。不仅仅增加了施工工序， 而且会造成钢轨的浪费。我们小组进行如下实验：普通鱼尾板连接无孔钢轨（图1）普通鱼尾板连接后轨缝（图2）具体方法是采用普通鱼尾板直接连接无缝钢轨， 利用轨缝位置仅用一个连接螺栓加固，如图1所示。结果我们发现，鱼尾板与钢轨顶端及轨底并不

13、能完全密贴，没有达到紧密连接两根无缝钢轨的预期目 的；轨缝为20mm,如图2所示，达不到无缝焊接的尺寸要求（铝热 焊焊接的轨缝要求为 25i2mm），进行焊接施工时还需要通过锯轨来 调节轨缝。进过小组讨论研究，使用轨料库绝缘鱼尾板再次进行实验：绝缘鱼尾板连接无孔钢轨（图3）绝缘鱼尾板连接后轨缝（图4）具体方法同普通鱼尾板连接无缝钢轨，如图3所示。结果我们发现，绝缘片将鱼尾板与钢轨顶端及轨底完全密贴， 用扭矩扳手检查紧 固连接螺栓至400N M,达到紧密连接两根无缝钢轨的预期目的； 轨缝 为25.5mm,如图4所示，达到了无缝焊接的尺寸要求，进行焊接施 工时无需再次调节轨缝，可直接进行焊接。经过

14、试验，绝缘鱼尾板在连接螺栓和鱼尾板上均有高强尼龙套 圈，使螺栓与鱼尾板密贴，而夹板连接后的钢轨轨缝正好满足铝热焊 轨缝25i2mm的要求。在线路成型后，重点调整焊缝前后各5m范围线路平面几何尺寸， 10M弦线检查是否符合设计要求；增加焊缝前后各5m范围内人工捣 固道床的遍数，保证道床稳定性。18通过实施一，将25i2mm的焊缝要求解决在轨排组装工序中 (通 常有缝线路轨缝为8mm),避免了在焊接前再次调整轨缝，节约了施 工时间。同时彻底解决了无孔钢轨不进行焊接线路不能成型的问题， 在线路几何尺寸和道床稳定上保证了铝热焊焊接的合格率。实施二：1、制定项目部严格的工作程序，从连接线路到最后精打磨

15、完毕后的尺寸复查，每一个焊头的每道小工序都要由操作人签字， 最 后由质检负值人在每个焊头记录表中签字。2、制度严厉的奖惩制度，对于工作认真负责的给予奖励，奖励 值按照合格数量累加值增大；对于工作懈怠的给予惩罚，奖励值按照 合格数量累加值增大，对于多次屡教不改值给予停职处分。通过实施二，充分调动起项目部管理人员及现场操作人员的积极 性，确保了焊接工作严格按照施工前制定的规范、标准执行，提高了 焊接质量合格率。实施三：铝热焊焊接钢轨最常用于运营线路上，一般是利用天窗点进 行施工，推瘤结束后即进行钢轨热打磨工作。这种做法的弊端有两个： 一、推瘤结束后，焊头稳度高，打磨容易造成焊头损伤；二、高温钢 轨

16、的热膨胀较大，不易进行精确测量，打磨精度难以控制。针对现场新建线路不需要天窗点施工的特点， 取消热打磨，集中 所有焊头统一进行冷打磨，这样既提高焊工的工作效率，又好控制打 磨对焊头外观的影响。我们小组对冷打磨过程中产生的温度变化与钢轨膨胀变化进行了调查研究：焊头 编号打磨前轨温打磨后 轨温冷却后轨 温打磨时与冷却后平直度变化平直度平直度平直度120 C1mn/ m83 C0.3mm/ m21C-0.1mm/ m-0.4mm / m221 C1.2mm/ m84 C0.2mm/ m21 C-0.2mm/ m-0.4mm / m321 C1mn/ m70 C0.3mm/ m21 C0mr/ m-0

17、.3mm / m424 C1mn/ m75 C0.4mm/ m23 C0.1mm/ m-0.3mm / m524 C1mn/ m84 C0.3mm/ m24 C-0.1mm/ m-0.4mm / m625 C1.1mm/ m70 C0.3mm/ m24 C0.1mm/ m-0.2mm / m718C1mn/ m84 C0.4mm/ m19C-0.1mm/ m-0.5mm / m818C1.4mm/ m74 C0.3mm/ m19C0mr/ m-0.3mm / m918C1mn/ m80 C0.4mm/ m19C0mr/ m-0.4mm / m1019C1.1mm/ m70 C0.4mm/ m1

18、9C0.1mm/ m-0.3mm / m通过上表我们可以看出，焊头在进行钢轨冷打磨时，由于钢轨局 部受热较大，造成钢轨一定程度上的热膨胀。但是，钢轨的膨胀变化 又不完全符合“线膨胀”理论的数据（线膨胀系数为0.0118mm/C,温度每变化10C，钢轨尺寸变化0.118mm）。依照现场监测的数据， 得出结论：常温状态下钢轨温度越低，打磨后钢轨的变化越大，无固 定规律。为了避免钢轨平直度出现负数，我们小组决定在进行钢轨打磨 时，预留0.5 mm/m的收缩量。并且，在精打磨过程中边打磨，边 浇水，边测量。确保每次平直度的检查都是在常温下进行，所得到的 结果不会因为温度差而造成错误。同时集中精打磨可以

19、使打磨手在单个焊头完成后马上进行下一 次焊头打磨，由专门的检测人员去浇水测量焊头几何尺寸并对不合格 焊头做标记，由打磨手集中处理。这样不仅减少了精磨机的等待时间， 提高工作效率和机械使用率，同时减少了搬动精磨机的次数，提高了 人工率。通过实施三解决了因为温度变化而造成的打磨中和冷却后钢轨尺寸的偏差问题。同时，针对本工程短轨焊接、非天窗点施工的特点， 采用焊接反应结束后不进行热打磨而集中冷打磨的施工方法，省略施工工序，缩短施工时间，提高人工使用率。浇水降温图十、效果检查1、取得的效果在对策实施后，对两组的焊头随机各抽取 50个，共计100个焊头进行检查，发现不合格焊头 8个，合格率为92%。如下图100908070605040302010活动前目标活动后活动后)活动前n目 标开展活动前，焊头的外观自检一次合格率仅67.7%。主要是高低接头、工作边超标焊头，通过跟踪调查发现主要发生原因是线路未 成形、技术监管不到位、焊后矫直-打磨温度控制不当造成的。在活 动开展后，高低接头、工作边超标焊头明显减少，合格率上升为92%,超过预期的90%的目标。2、成本分析1、经济效果解决了焊头外观平直度问题。武汉维修基地207个焊头，如果33.3%( 1-67.7%=33.3%)的焊头需要校正，贝S 69个焊头需要校正。每校正一个焊头人材机工需要花