铜绞线放热焊接质量控制QC发布

1、江苏省电建三公司2007年度QC小组成果发布材料铜绞线放热焊接质量控制发布人：胡道机 江苏省电力建设第三工程公司目 录一、工程简介1二、小组概况1三、选题理由2四、调查分析3五、目标确定3六、原因分析4七、要因确认4八、制订对策6九、对策实施6十、效果检查8十一、总结8一、课题简介国电泰州电厂一期工程2×1000MW机组全厂一次接地网采用的地下接地体为185mm2铜绞线、18*2500铜包钢棒；地上二次接地网为50*5热镀锌扁钢及50*5铜排。铜绞线与铜绞线之间的连接以及铜绞线与铜包钢棒、热镀锌扁钢、铜排之间的连接均采用放热焊接。根据连接采用的放热焊接模具的不同，铜绞线放热焊接可以分

2、为铜绞线与铜绞线“一”字连接、铜绞线与铜绞线“十”字连接、铜绞线与铜绞线“T”字连接、铜绞线与铜包钢棒“T”字连接、铜绞线与热镀锌扁钢及铜排的“一”字连接。不同连接所采用的放热焊接模具和放热焊药剂量均不相同。国电泰州电厂一期工程共计使用铜绞线约57公里，铜包钢棒约1000根，放热焊接点共计为5500个。放热焊接是利用熔接剂化学反应（燃烧）时产生的高温熔融金属导体从而达到焊接的目的。此方法因为化学反应速度非常快（仅数秒），产生热量极高，且可以有效地传导至熔接部位，无需其它任何外加热源，故若应用于金属导体的连接，是最佳方法。它整个反应过程在一个特制的熔模内进行，安全，快捷。其化学反应式表示为：3C

3、uO + 2Al = 6Cu + Al2O3 + 高温放热熔接工艺使用的熔模是用耐高温，半永久性石墨加工制造而成，能耐受超高温的金属熔化。熔模包括模穴、注入孔、熔粉腔等，熔模的模穴形状、尺寸、及熔化金属的流向等，按实际连接的要求，均经过严密的设计，也因此放热熔接工艺所制成的连接头，外形美观，整齐一致。放热熔接工艺的优点：1，连接点为分子结合，没有接触面，更没有机械性压力，不会松驰、劣化、腐蚀。2，连接点与导体材质相同，通电流能力与导体相同，温升低于导体本身。3，熔点与导体相同，所以能承受重复性大电流（故障时）冲击而不会熔断。4，设备轻便，适用于任何现场熔接作业。5，熔接速度快捷，可节省人工。（

4、熔接加清模时间，不超过分钟）6，作业方法简单，不需要专业技术性焊接工人。7，因为铸造熔接，接头形状划一，品质管理容易。（仅凭视检即可）8，所产生的总热量比其他焊接法少很多，因此对绝缘物的破坏少，可节省绝缘材料附：放热焊接流程图片：1. 焊接前准备（模具、模夹、焊药、刷子、清洗剂、点火枪、美工刀等）2.用喷灯将模具及接地体烘干3.夹好接地体并放入配好的焊药4.侧向点火5.放热焊接，10秒后取模6.焊接后的接头二、小组简介（附表1）小组简介 附表1小组名称铜绞线放热焊接质量控制QC小组课题名称铜绞线放热焊接质量控制成立时间2006-03-07注册日期2006-03-07小组类型现场型组长杨美林小组

5、成员11人活动次数2次/月活动时间2006.4.12007.10.10 小组注册编号TQC教育时间48小时以上课题注册编号QC小组成员概况一览表姓名性别年龄学历职务小组职务?男35本科项目经理组 长 全面负责?男35本科项目副经理副组长 现场落实?男32本科项目专工副组长 方案审核?男28本科技术员组 员 方案编制?男45大专安全员组 员 现场安全?男33大专质检员组 员 现场检验?男32大专班长组 员 现场数据统计?男36高中安装工组 员 现场安装?男32高中安装工组 员 现场安装?男28高中安装工组 员 现场安装?男25高中安装工组 员 现场安装制表人：胡道机 时间：2007年11月01日

6、三、选题理由铜绞线放热焊接质量控制公司要求：本工程为公司第一台百万机组火电工程。公司把此项目作为争创“鲁班奖”的重点项目。现场要求：现场#1、2机组分别由我公司和一公司施工。作为省内仅有的两家电建单位，现场的安装质量好坏及口碑直接影响我公司与一公司在同行业内的竞争。开源节流：放热焊接成本高昂，提高焊接的成功率可以大大的节约公司成本。四、现状调查2006年3月7日，QC小组成立。成立后小组立即对开工后铜绞线放热焊接接头展开质量调查，共计检查了425个，其中80个不合格，合格率为81.2%。详见附表2。放热焊接接头质量缺陷调查表 附表2序号项目不合格点频率（%）累计频率（%）1不饱满铜线外露445

7、5.055.02气泡及表面焊渣超标2138.881.33焊接不实78.890.04工艺外观差56.396.35其他33.8100合计N=80检查人：吴奇龙 统计人：赵化兵 时间：2007年03月07日根据附表1调查数据，绘制铜绞线放热焊接质量缺陷排列图（见附图1）附图1：铜绞线放热焊接接头质量缺陷排列图制图：胡道机 日期：2006.03.15由排列图可以看出，影响铜绞线放热焊接接头质量的主要问题是A、 接头焊接不饱满铜线外露；B、 气泡及表面焊渣超标。其累计频率达81.3%，是A类因素，成为需要解决问题的主要对象。五、目标确定1.目标：铜绞线放热焊接质量合格率为90%2.可行性论证：优势：1、

8、该工程铜绞线放热焊接涉及全厂范围内接地，公司领导非常重视，各方面也给予了大力支持。2、公司已经执行了ISO质量体系，体系运行良好，质量意识强。3、该工程管理、技术、施工人员创优意识浓，团结一致，积极探索，具备创新能力，并能严格按照规范、操作规程施工。4、供货商不断进行技术支持，积极配合，让现场的问题能及时得到了解决。通过上述几点可行性的分析，一致认为目标能够实现。六、原因分析QC小组成员针对从排列图中得出的主要问题，与2006年3月中旬组内进行了多次讨论，并广泛收集了现场工人、班组长、各级工程技术专家的意见，集思广益，相互启发、相互补充得出因果分析图（见附图2）。附图2：铜绞线放热焊接接头质量

9、缺陷因果分析图未及时换新模模具漏铜模具质量差模具内腔粗糙模具磨损铜绞线放热焊接质量控制班组人员素质差质量意识淡薄铜绞线线径不统一模夹松弛 接缝有缝隙责任心不强工艺方法交底不够铜线未烘干取模过早 分批生产污渍锈斑未清场地狭小天气恶劣雨雪天无遮挡操作不当焊药配量不够不同焊药混用厂家配焊药失误铜线切口处理不当制图：胡道机 日期：2007年3月19日七、要因确认针对因果分析图中得出的末端因数进行逐一确认，形成要因确认表（见附表3）。 要因确认表 附表3序号末梢原因确认方法确认过程确认人结论1工艺方法交底不够现场调查1. 查阅技术交底记录，相关施工均参加了交底。且交底内容较为详细。2. 厂家前期留有专门

10、的技术人员现场进行指导焊接。并定不定期地提供现场技术支持。胡道机非要因2责任心不强现场调查因工期紧迫，施工人员施工压力较大，重进度轻质量。吴奇龙非要因3未及时换新模调查分析现场验证1. 模具在现场平均使用达到75点/套，超过厂家规定的50点/套。2. 对现场轻微损坏的模具麻痹大意，未能防患于未然，提前更换新模具。杨美林要因4模夹松弛调查分析现场验证1. 模夹使用后松弛，未能恢复到原位，致使模具夹不紧，留有缝隙。2. 模夹松弛未能采取其他辅助夹紧及防漏措施。卞正宝要因5接缝有缝隙调查分析现场验证对开模具接缝处因厂家制作过程粗糙及现场使用过程擦伤，留有局部缝隙。卞正宝非要因6分批生产现场调查铜绞线

11、数量较多，需分批采购。各批次出厂的铜绞线线径会略有偏差。胡道机非要因7厂家配焊药失误现场调查现场极少数焊药药量较少，未能焊接成一个完整连接点。吴奇龙非要因8污渍锈斑未清调查分析现场验证1. 铜绞线现场敷设过程中粘有泥沙及其他污渍，未能在焊接前进行有效清理。2. 铜绞线及镀锌扁钢焊接前未清理干净表面的锈斑。3. 焊接前后未清理模具。宋晓明要因9铜线未烘干调查分析现场验证放热焊接前未能用烘干接头处水分。致使接头内存在大量气泡。杨勇非要因10不同焊药混用调查分析现场验证现场放热焊接共有5种连接形式，各种连接采用的模具不同，所需的放热焊药药量亦有较大差异。焊药过少将不能满焊，露出铜线；，过多则难以在焊

12、接完后取下模具。赵化兵要因11铜线切口处理不当调查分析现场验证1.铜绞线采用锯弓或大剪刀切割分段后，切口均会有不同程度的开散或不齐，切口处理需把开散后的铜绞线恢复到与原铜绞线未切割前线径水平。朱小兵要因12取模过早调查分析现场验证放热焊接完成后需过10秒及以上在接头冷却成形后才可松开模具。过早拆模会使接头焊接不牢形成虚焊。生雷鸣非要因13雨雪天无遮挡调查分析现场验证雨雪天气没有遮挡会使铜绞线潮湿，致使焊接的接头中有气泡。因雨雪天气还存在安全隐患，现场基本上没有安排放热焊接施工。吴成文非要因制表人：胡道机 日期：2006年3月25日经过逐条的对末端因素的调查，确认影响铜绞线放热焊接质量的主要原因

13、是：1.未及时换新模2.模夹松弛3.污渍锈斑未清4.不同焊药混用5.铜线切口处理不当八、制订对策QC小组针对上述6项要因，进行了深入研究，并制订如下对策表（附表4）对策表 附表4序号要因对策目标具体措施地点责任人完成时间1未及时换新模定量或有瑕疵立即换模模具缺边缺角及无大缝隙，不漏铜水；焊接处无铜线外露一副模具焊接不超过50点或发现模具有瑕疵立即更换现场卞正宝2007.10.102模夹松弛更换新模夹；采取自制辅助模夹；采用现场泥沙封住缝隙模具无大缝隙，不漏铜水；焊接处无铜线外露更换新模夹；采取自制辅助模夹；采用现场泥沙封住缝隙现场宋晓明2007.10.103污渍锈斑未清用溶剂及钢丝刷清理焊接接

14、头无气泡，表面明亮无焊渣用溶剂及时清除油脂；用钢丝刷及时清理污渍现场生雷鸣2007.10.104不同焊药混用严格按照厂家配比配量焊药施焊焊接处无铜线外露区分好5种放热焊接的焊药药量，严格按照厂家标明的配药施焊现场杨勇2007.10.105铜线切口处理不当采用平挫、钢丝钳等恢复铜绞线切口平整、圆滑模具可夹紧，无缝隙用平挫处理端口处的参差不齐的铜线，保持平整；用钢丝钳将开散的少数几股铜线归拢现场杨勇2007.10.10制表人：胡道机 日期：2007年10月10日九、对策实施对策实施一：针对未及时换新模由技术员报计划采购部分备用新模具。每个模具在正常情况控制在焊接50个点左右。若在使用过程中发现模具

15、有缺陷，立即停止使用并进行处理。在经过基本处理无效的情况下及时采用新模具。 对策实施二：模夹松弛每一种型式的放热焊接，其模夹可能不一样且不可待用。若模夹松弛可采用铅丝或其他耐热材料将模具进行辅助性捆绑结实，避免模具因模夹松而导致漏铜。对策实施三：污渍锈斑未清有油脂污染的线端必须使用适当的溶剂，如去渍油、汽油、四氯化碳等清洗干净。生锈的铜线，使用钢丝刷除锈使其洁净并露出铜光泽。 含水的导线用喷灯烘干。对策实施四：不同焊药混用区分好5种放热焊接的焊药药量，严格按照厂家标明的配药施焊对策实施四：铜线切口处理不当用平挫处理端口处的参差不齐的铜线，保持平整；用钢丝钳将开散的少数几股铜线归拢十、效果检查在

16、铜绞线放热焊接施工过程中，我们QC小组进行每月进行了一次检查和总结，并取得了预期的效果。 1. 预计目标检查：见附图3活动前后对比图 附图3制图：吴奇龙 2007.10.202. 经济效益现场按5500个放热焊接点计算， 放热焊接模具均价500元套，放热焊药均价120元/套，每套模具平均焊接50点。祥见附表5经济效益测算 附表5序号时间放热焊药(套)放热焊模具(套)放热焊药费用(元)放热焊模具费用(元)费用总计（元）1QC活动前5500/0.8=68756875/50=137.5120*5500/0.8=825000500*6875/50=68750825000+68750=8937502QC活动后5500/0.952=57775777/50=115.5120*5500/0.952=693277500*5777/50=57773693277+57773=7510503节约费用893750-751050=142700，即14.27万元。制表：胡道机 日期：2007.11.22 结论：现场铜绞线放热焊接按控制后焊接比按控制前焊接共计会节省14.24万元。3. 无形效益：小组组长带领小组成员对活动前后进行了自我评价，认为QC小组成员水平也有较大提高，自我评价表见附表6及自我评价雷达图（见附图4）。无形效益评价表 附表6 无形效益分析雷达图 附图4项目自我评价（分）质