F10钢结构焊接变形控制

1、2010年QC 成果资料F10钢构件焊接变形控制单位名称：重庆工业设备安装集团第二分公司小组名称：重庆安装集团有限公司第二分公司 复合十期项目部QC小组发 表 人：李云军时 间：2010年11月12日一、工程概况本工程是重庆国际复合材料有限公司为扩大其玻璃纤维产品现有生产能力，转移生产基地而投资兴建的玻璃纤维生产线的主体工程之一，本工程以钢结构制安为主。工程地址位于重庆市长寿区晏家工业园内，全部工程用地占地面积约500亩，本工程竣工后，其玻璃纤维产品的单条生产线生产能力为10万吨/年，其后期工程完工后，预计总生产能力将达到60万吨/年以上的规模。本工程的业主方对全部生产工艺具有自主知识产权，自

2、行设计了全部工艺生产线。本工程为总体工程第十期，之前九期工程钢结构部分均采用螺栓固定连接，本期工程将全部改为焊接方式处理。二、小组概况小组名称重庆工业设备安装有限公司F10项目部QC小组成立日期2010年3月1日小组类型现场型小组成员姓名年龄职务职责接受TQM教育时间序号组内职务1组长唐 明31项目经理全面负责482组员王孝平48技术负责人技术指导483组员郑世杰27钢结构施工员监督、落实484组员陈 伟55安全员安全监督485组员陈 勇44铆工班长方案实施486组员李云军23实习现场负责367组员向兵40焊工具体操作48小组业务范围减少钢构件的焊接变形活动次数5次课题活动日期2010年6月1

3、日9月31日活动时间40小时制表：李云军 时间：2010.11.12三、选题理由1、目前房建工程中钢结构连接几乎全部采用焊接，但构件焊后不可避免地都会产生焊接残余应力和残余变形。2、焊接残余应力是影响构件强度和使加工精度发生变化的重要因素，焊接残余变形不仅影响结构的尺寸精度和外观，而且影响构件之间的装配，还可能降低构件的承载力。3、矫正焊接变形，不仅费工费时，而且往往非常困难四、现状调查从7月20日到7月30日，QC小组通过对正在施工的工字型钢焊接和安装过程进行了认真细致的调查，发现有如下缺陷：1、切割好的半成品钢板，部分尺寸比设计尺寸偏小。2、施焊过程中未将钢板进行刚性固定，放置随意。3、焊

4、接完成的工字型钢梁，存在不同程度的弯曲和扭曲变形。4、安装拼接过程中，由于钢构件变形差异，有的孔位无法完全对接。五、活动目标1、确保钢构件焊接质量，焊接变形控制在规范要求的范围内，合格率达到100%。2、掌握施工技术，总结焊接经验，提高自身技术水平。六、小组活动情况为了确保活动目标的实现，小组依据TQC全面质量管理原理进行了PDCA循环，第一个循环为试样检验施工；第二个循环为正式施工。（一）第一次PDCA循环（试样检验阶段）（2010年8月1日2010年8月15日）1、目标：经过试样检验阶段的施工，提高工人操作水平，为正式施工积累经验。2、操作及现场分析：在现场施工过程中，焊缝在构件上的布置和

5、施焊次序是关键工序，下面主要以控制这两道工序展开活动。8月1日，根据操作规程及技术交底进行了试样焊接施工。8月8日，我们对做好的试样进行了检查，检查结果见表二。表二 检查结果序号项目频数（次）累计频数累计频率%1焊缝布置不合理3131412焊接次序不正确2657763焊接坡口选择不当1067894结构材料刚度小572975其它274100合计74制表：李云军 时间：2010.11.12根据调查表绘制出排列图，见图一；累计频率(%)频数(个)焊缝布置不合理施焊次序不正确焊坡口选择不当材料刚度小其他10203040506070809010025102641%31102030405060707476

6、%89%97%图一 排列图从排列图上可以看出，焊缝布置不合理、施焊次序不正确是影响焊接变形的主要因素，找出主要因素后，小组从各方面分析产生主要因素的原因，现将分析结果作出因果分析图，见图二和图三。焊缝布置不合理责任心不强焊工未取证上岗焊接固定机具老化焊缝结构设计不合理技术交底不细致半成品钢材表面缺陷机技术素质低料境法操作人员不得要领焊缝布置不对称，图纸确要求焊接检查、监督次数少质量意识淡薄教育培训不够人图二 因果分析图焊接次序不正确经验不足焊工未取证上岗技术素质低未从事过类似施工人自检不完善装配、施焊次序不规范技术交底不细致法操作人员不得要领技术人员检查指导不及时图三 因果分析图根据以上这些影

7、响钢构件焊接变形的因素，小组成员集思广益，进行了要因确认。表三 要因确认表 序号原 因确认内容是否要因1岗前培训不够、工人缺乏类似经验未进行岗前正规培训，操作人员有的工作时间不长，焊接经验少，对焊接工艺参数知之甚少。是2监督检查少，技术指导不及时自检不到位，技术人员未经常深入现场，未能起到监督指导作用。是3焊接固定机具老化固定机具不牢固，致使钢板位置错位，可能会导致焊缝不对称。否4半成品钢材表面缺陷气割后的熔渣及切割面的不垂直度等缺陷应及时消除，否则无法保证尺寸的准确性，焊缝偏移。是5交底不细致未能说清楚工艺、方法及注意事项，工人没真正领会焊缝对称与装配、施焊次序的要领是6焊接结构设计不合理设

8、计图纸要求的焊缝位置不尽合理否制表：李云军 时间：2010.11.12对策出台后，我小组成员严格按照对策措施执行，分头把关，逐项落实：实施一：将施焊人员均送公司焊接技能培训中心培训，培训完毕后，将工人组织起来，认真细致的把操作步骤、要领讲给大家，狠抓质量意识，坚持持证上岗，并将工人分成两个小组，即下料组和施焊组。其中下料组的任务是认真核对图纸，按技术交底要求选材下料，保证材料质量，并作好标记。施焊组的主要任务是根据图纸和技术交底的要求，将材料拼接、固定、选用合格的焊条、焊丝和焊剂进行焊接。各小组责任明确，各负其责，并制定相应的奖惩措施。实施人：王孝平实施二：对工人在操作中不能真正领会焊缝在构件

9、上布置对称和装配、施焊次序这个问题，我们首先做了详细的、操作性强的技术交底，明确了焊缝布置对称是在X轴和Y轴上的完全对称；对于工字型钢采用整装后再焊的顺序，而不是边装边焊，焊接方向按同一方向施焊，而不是来回的焊接方向。其次，我们请有经验的焊工按技术交底的要求做示范，统一标准，规范焊接程序。实施人：郑世杰实施三：在加强学习教育，增强质量意识的同时，将“三检”制度纳入施工工序中，每道工序必须经检验合格后，方能进入下一道工序，否则不予进行验收。实施人：陈勇实施四：切割后的熔渣及钢材表面生锈、氧化等原有的缺陷应彻底清除，尤其腹板切割时的缺陷应在组对前用角磨机磨平后方能保证焊缝位置的准确性。实施人：向兵

10、经过实施，在第一个循环活动结束后，钢构件的焊接变形得到了显著改善，为正工式施工积累了经验。（二）第二次PDCA循环（正式施工）（2010年8月15日2010年8月31日）1、操作及现场分析8月15日，电葫芦工字型钢梁正式施工开始。8月22日，对已完成的钢梁焊接进行全数检查，结果发现，在试样施工阶段的问题已基本消除，但在大面积施工中还是存在一些问题，见调查表，表五。表五 调查表序号项目频数（次）累计频数累计频率%1下料工艺不合格1414402钢板厚度负差率高1226743预设反变形偏大531894焊缝尺寸偏大334975其它135100合计35制表：李云军 时间：2010.11.12根据调查表绘

11、制出排列图，见图四:累计频率(%)频数(个)701020304050608090100其它焊缝尺寸偏大预设反变形偏大钢板厚度负差率高下料工艺不合格5 10152025303597%89%1440%1253174%图四 排列图从排列图上可以看出，下料工艺不合格、钢板厚度负差率高是影响钢构件焊接变形量大的主要因素，针对主要因素，小组成员进行了全面分析，现将分析结果作出因果分析图，见图五和图六。人机下料工艺不规范场地没有硬化思想麻痹重进度轻质量钢尺、弯尺等未标定切割方法不对下料场地不平整审图不细放样不准环法“三检制”不坚持未预留切割工艺边和焊接收缩长度技术交底不细热不能检验仪器不合要求图五 因果分析

12、图钢板厚度负差率大检测工具不合要求用游标卡尺检测厚度测量方法不对温度变化大人法钢板本身厚度不达标机监测人员责任心差环图六 因果分析图针对以上诸多的影响因素，小组经过研究，一一加以调查确认,见表六。表六 要因确认表 序号原 因确认内容是否要因1思想麻痹，重进度轻质量操作人员仍然对质量的重要性认识不足，未能明确进度与质量关系，质量意识有待进一步提高。是2审图不细，放样不准下料前对设计图纸未加详细审核，放样时粗枝大叶，致使尺寸出现偏差。是3检测人员责任心差对进场材料未进行及时检验，包括厚度、质量检验证明书、强度、表面缺陷等。是4钢板本身厚度不达标钢板厚度不达标，不能满足规范要求的准许最大负差值。是5

13、钢尺、弯尺等未标定放样使用的钢尺、弯尺，未经经计量单位检验合格，尤其是检验钢板厚度不得用游标卡尺。是6技术交底不细技术交底不清，工人经验不足，导致其焊接工艺和方法出现问题，操作不得要领。否7温度变化大昼夜温差大，钢板产生热胀冷缩否8场地未硬化场地未硬化，地面不平整，切割面不垂直否9“三检制”不坚持未能始终如一执行三检制度否制表：李云军 时间：2010.11.12通过分析，确认下料工艺不合格、钢板厚度负差率高的主要原因：a.思想麻痹，重进度轻质量；审图不细，放样不准；b.检测人员责任心差；钢板厚度达不到标准；c.钢尺、弯尺等未标定；技术交底不细。针对以上主要因素，小组及时研究对策，制定了切实可行

14、的措施，见表七表七 对策表 序号项目要 因目 标对策措施负责人时间1人思想麻痹，重进度轻质量质量意识明显提高进行思想再教育唐明8.24审图不细，放样不准熟悉施工图和工艺要求重新审核设计图纸，精确放样王孝平8.248.26检测人员责任心差保证进场材料的100%合格及时进行检验陈伟全过程2方法技术交底不细让工人明白工艺方法及操作要领有针对性技术交底，书面口头结合郑世杰8.243材料钢板厚度达不到标准钢板厚度全部达标加强进场材料检验陈勇全过程4机具钢尺、弯尺等未标定使用满足要求的检验仪器更新或标定李云军8.248.26制表：李云军 时间：2010.11.123、实施措施一出台，我小组马上组织全体施工

15、人员，进行总结，定职定责，狠抓落实。实施一：做好宣传工作，树立“质量就是生命，质量就是效益”的观念，质量上不去，一切皆是空谈。实施人：唐明 实施二：在下料过程中，我们特别注重了审图和放样。审图人员必须从设计总配置图开始，逐个图号、逐个部位核对，找清相应安装或装配关系，再核对外形几何尺寸、各部件之间尺寸能否相互衔接。之后，再逐个核对各接点、孔距、孔位、孔径等相关尺寸。审图期间发现的问题及时与设计部门进行了沟通。放样前，我们要求放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件与构件相应连接的几何尺寸及连接有否不当之处。放样应在平整的放样台上进行，应以1：1的比例放出实样；大样完成后应请有关技术人员认真核

16、对检查。实施人：王孝平实施三：管理人员每天跟班监督、检查。对于钢板切割，我们采用如下方法：由钢板端头留30mm之后再切割，切割车每走15002000mm时，再留30mm左右连体不切，以此类推直至全部长度切完，然后用割枪将连体逐个切开。另外，钢板切割时，最边上的一条应有一个切割工艺边，边宽视板厚而定。一般厚度小于10mm时，留10mm为佳；厚度大于10mm时，留15mm左右。这样就控制了切割热应力引起的变形。实施人：郑世杰，陈勇实施四：严把进场材料关，钢板应附有合格的质量检验证明书。尤其是制作焊接工字型钢的钢板厚度，更应严格检查，检验厚度时应使用千分尺，不准使用游标卡尺和其它量具。检测点距边缘4

17、0mm，不准许超过规定要求的最大负差值。实施人：陈伟经过认真、细致、严格的施工管理，有效的控制了钢构件焊接变形存在的质量问题，施工和进度已经走上了正轨，实现了QC小组活动的目标。七、活动成果1、经过两次PDCA循环，严格控制了焊缝布置、施焊次序、下料这些关键工序，将钢构件的焊接变形控制在规定的范围内，经质检站、业主、监理对已施工完成的焊接构件进行了检查，合格率达100%。为后序的钢构件顺利拼装打下了坚实的基础。通过此次活动，使我们的工程施工在时间上和质量上都达到甲方要求，并配合甲方于10月11日顺利成功点火，实现预定生产计划。2、效益分析.经济效益：经过此次活动，使得钢构件焊接变形大幅度减少，既保证了焊接质量，同时也避免了因焊件不合格而重新矫正、返工、甚至报废所带来的浪费和工期延误，而且顺利拼装可将施工工效提高5倍，还节省了矫正设备的费用和工费，增加了经济效益。.社会效益：业主和监理部门对我们在控制钢构件焊接变形的有效措施给予了充分的评价，并主张推广。.技术效益：通过对下料、焊缝布置、焊接顺序等关键工序的控制，我们对减小钢构件焊接变形的技术和管理措施摸索出了一套行之有效的办法，并整