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第四单元焊接生产的质量管理综合知识模块一焊接工序质量的影响因素及对策一件焊接产品的生产过程，可以分解成多个加工工序，各个工序都有一定的质量要求，也都存在影响其质量的因素。因此，控制、消除不利因素，充分利用有利因素，才能保证焊接产品的质量。焊接结构的生产包括许多工序，如金属材料的去污除锈、备料时的校直、划线、下料、坡口边缘加工、成形，焊接结构的装配、焊接、热处理等。各个工序都有一定的质量要求，并存在影响其质量的因素。由于工序的质量最终将决定产品的质量，因此，必须分析影响焊接工序质量的各种因素，采取切实有效的控制措施，才能保证焊接产品的质量。能力知识点1施焊操作人员因素开人的操作。对于各种半自动焊，电弧沿焊接接头的移动也是靠焊工掌握。若焊工施焊时质量意识差，操作粗心大意，不遵守焊接工艺规程，或操作技能低下、技术不熟练等都会影响直接焊接的质量。因此，在焊接质量保证体系中对焊接人员的管理应当遵循以下原则：1)加强对焊工“质量第一、用户第一、下道工序是用户”的质量意识教育，提高他们的责任心和一丝不苟的工作作风，并建立质量责任制。2)定期对焊工进行岗位培训，从理论上掌握工艺规程，从实践上提高操作技能水平。3)生产中要求焊工严格执行焊接工艺规程，加强焊接工序的自检与专职检验人员的检查。4)认真执行焊工考试制度，坚持焊工持证上岗，建立焊工技术档案。能力知识点2焊接机器设备因素各种焊接设备的性能及其稳定性与可靠性直接影响焊接质量。设备结构越复杂，机械化、自动化程度越高，焊接质量对它的依赖性也就越高。1)定期对焊接设备维护、保养和检修，重要焊接结构生产前要进行试用。2)定期校验焊接设备上的电流表、电压表、气体流量计等各种仪表，保证生产时计量准确。3)建立焊接设备状况的技术档案，为分析、解决出现的问题提供思路。4)建立焊接设备使用人员责任制，保证设备维护的及时性和连续性。能力知识点3焊接原材料因素焊接生产所使用的原材料包括母材、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、保护气体)等，这些材料的自身质量是保证焊接产品质量的基础和前提。1)加强焊接原材料的进厂验收和检验，必要时要对其理化指标和力学性能进行复验。2)建立严格的焊接原材料管理制度，防止储备时焊接原材料的污损。3)实行在生产中焊接原材料标记运行制度，以实现对焊接原材料质量的追踪控制。4)选择信誉比较高、产品质量比较好的焊接原材料供应厂和协作厂进行订货和加工，从根本上防止焊接质量事故的发生。能力知识点3焊接原材料因素焊接生产所使用的原材料包括母材、焊接材料(焊条、焊丝、焊剂、保护气体)等，这些材料的自身质量是保证焊接产品质量的基础和前提。1)加强焊接原材料的进厂验收和检验，必要时要对其理化指标和力学性能进行复验。2)建立严格的焊接原材料管理制度，防止储备时焊接原材料的污损。3)实行在生产中焊接原材料标记运行制度，以实现对焊接原材料质量的追踪控制。4)选择信誉比较高、产品质量比较好的焊接原材料供应厂和协作厂进行订货和加工，从根本上防止焊接质量事故的发生。能力知识点4焊接工艺方法因素焊接质量对工艺方法的依赖性很强，在影响焊接工序质量的诸因素中占有非常突出的地位。工艺方法对焊接质量的影响主要来自两个方面，一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工艺的严格性。在焊接质量管理体系中，对影响焊接工艺方法的因素进行有效控制的做法是：1)必须按照有关规定或国家标准对焊接工艺进行评定。2)选择有经验的焊接技术人员编制所需的工艺文件，工艺文件要保证完整性和连续性。3)按照焊接工艺规程的规定，加强施焊过程中的现场管理与检查。4)在生产前，要按照焊接工艺规程制作焊接产品试板与焊接工艺检验试板，以验证工艺方法的正确性与合理性。能力知识点5环境因素在特定环境下，焊接质量对环境的依赖性也是较大的。焊接操作常常在室外露天进行，必然受到外界自然条件(如温度、湿度、风力及雨雪天气)的影响，在其他因素一定的情况下，也有可能单纯因环境因素造成焊接质量问题。所以应引起一定的注意。通过以上对影响焊接工序质量的五个方面的因素及其控制措施、原则的分析，可以看出，五个方面的因素互相联系，互相交叉，考量时要有系统性和连续性。各因素所产生缺陷的具体控制途径、控制方法和控制要求可参看后面的内容。综合知识模块二焊接生产质量保证体系质量保证的核心内涵是使人们确信某一产品(或服务)能满足规定的质量要求，并且使需方对供方能否提供符合要求的产品(或服务)和是否提供了符合要求的产品(或服务)掌握充分的证据，建立足够的信心，同时，也使本企业对能否提供满足质量要求的产品(或服务)有相当的把握而放心地组织生产。质量保证体系是质量管理的核心内容。为了建立一个经济、可行、适用和有效的质量保证体系，必须研究所处环境、企业目标、产品类型、生产特点和社会效益，同时要了解建立质量保证体系的一般程序和确定质量保证体系的一般原则。能力知识点1焊接质量保证的一般原则钢制焊接产品质量保证的一般原则，适用于有质量要求的钢制焊接产品的设计、制造和修复。为了保证产品的焊接质量，生产企业除应满足国家标准中所列出的企业技术装备、人员及技术管理方面的要求以外，还应保证产品设计合理并安排合理的制造流程。1.设计的基本原则设计人员应具备基本的焊接技术业务素质，能够遵循焊接技术的基本原则，向实施焊接工艺的人员提供基本文件。具体要求设计者应向实施工艺人员提交下列文件：1)产品设计的全套焊接结构图样及有关的加工装配图样。2)本焊接产品设计说明书。3)焊接接头的各项技术条件，如接头的等级要求、力学性能指标(包括特定条件下的低温冲击、疲劳及断裂韧性指标等)、耐腐蚀或耐磨损性能及结构的尺寸、公差要求等。4)本焊接产品的各项检验、试验应依据的标准及规范或规定。2.焊接产品制造的基本原则焊接产品的一般制造流程以压力容器制造为例，具体如图4-1所示。(1)焊接性试验对于焊接工艺成熟的常用钢材(如普通低碳钢)，一般可以不做焊接性试验。对于其他一些钢材，如新钢种或设计上有特殊要求的钢材，在进行焊接工艺评定之前应根据有关的标准和程序进行焊接性试验。以了解和掌握这些钢材的焊接性能和特点。(2)焊接工艺评定试验应按照焊接产品相应的技术规程或技术条件的要求及工艺评定标准的规定，设计出焊接工艺评定试验的内容。同时要求焊接工艺评定的试验条件必须与焊接产品的生产条件相对应。焊接工艺评定试验要使用与产品实际生产相同的钢材、焊接材料、焊接方法、预热和热处理方法等，并且要由技术熟练的焊工施焊。设计焊接工艺评定试验方案时一般可考虑以下十个方面的内容：1)选择焊接方法及焊接设备。2)考虑焊接钢材的种类及规格(如钢材厚度)。3)选择焊接材料(包括焊条、焊丝等填充材料，焊剂与保护气体等)。4)确定焊接预热、后热及层间温度控制的方案和手段。5)选择焊接电流种类和极性。6)计算和选择焊接热输入。7)确定焊缝为多层焊还是单层焊。9)选择接头形式及焊接位置。10)确定焊缝坡口的形式、间隙及钝边等。。(3)完成焊接工艺规程文件最终确定的焊接工艺规程是焊接产品生产过程中必须遵循的法则。因此，焊接工艺规程文件应由企业的技术主管部门及有关责任人员，如焊接责任工程师等根据焊接工艺评定试验的结果并结合实践经验来慎重确定。对于某些重要的焊接产品，如化工生产中要求质量等级较高的反应器等，还要通过焊接产品模拟件的复核验证之后(4)焊接前的准备焊接前的准备包括焊工资格审核，焊接产品制造过程中的放样、下料、坡口加工及其尺寸公差和表面质量、冷热成形以及焊接材料的烘干等，都应按有关的工(6)焊接后处理当焊接产品的技术条件要求进行焊后热处理(如消除应力处理)时，应按规定的焊接产品热处理工艺进行处理，并做好记录。(7)焊接后修复在焊接过程中，一般很难完全避免不产生焊接缺陷。因此，对可以处理的缺陷，就出现了焊接的修复问题。焊接修复是一件比较复杂的工作，要根据有关标准、法规或技术条件的要求，认真制定修复程序及修复工艺，并严格遵照执行。否则，不仅可能达不到修复焊缝的目的，还可能产生新的问题。3.焊接产品的检验与验收焊接检验应按有关标准和规则进行，并贯穿在焊接产品整个制造过程中。焊接产品检验与验收的基本内容如下：1)原材料合格证书与材料的核对。2)原材料的复验。3)焊接工艺文件的确认。4)焊工资格审查。5)焊接前的检查(如坡口、焊接材料、管理、设备、环境、规范等)。6)焊接过程的检测。7)焊接施工记录检查。8)焊前、焊后热处理记录检查。9)焊缝外观检验。10)焊缝尺寸检验。11)焊接结构的耐压、密封等试验。12)焊件钢印标记。13)焊缝无损检测。14)企业质量证书的检查。15)企业生产结果报告的检查。16)出厂许可说明书检查。能力知识点2企业对焊接质量的保证1.焊接生产对企业的基本要求焊接生产对企业的基本要求主要体现在三个方面：(1)企业的焊接技术装备以焊接为主要制造方法的企业，必须拥有相应的装置和设备。这些装置和设备包括：1)非露天的焊接装配场地及工作场地的基本装备、焊接材料的烘干设备及焊接材料的清理设备。2)供装配焊接及运输使用的吊装设备。3)焊接备料的加工机床及工具。4)焊接、切割设备及装置。5)供焊接及切割使用的工夹具。6)焊接辅助设备及工艺装备。7)预热及焊后热处理设备或装置。8)检查材料及焊接接头的检验设备及检验仪器。9)必要的焊接试验装备及设施。(2)焊接企业的人员素质企业必须具有一定的技术力量，包括具有相应学历的各类专业技术人员和具有一定技术水平的各种技术工人。其中焊工和无损检测人员必须经过培训或考试并取得相应的资格证书。1)负责产品设计的焊接工艺性审查，制定焊接工艺规程，指导生产实践。2)熟悉企业生产所涉及的各类钢材标准和常用钢材的焊接工艺要求。3)选择合乎要求的焊接设备及夹具。4)选择适用的焊接材料、焊接方法，并使之与母材相互匹配。5)监督和提出焊接材料的储存条件和方法。6)提出焊前准备和焊后处理要求。7)负责企业内的焊工培训及考核。8)按设计要求规定有关的焊接检验范围和检验方法。9)对焊接产品上的缺陷进行分析判断，确定其性质和产生原因，并提出技术处理意见。10)监督焊工的操作质量，对一切违反焊接工艺规程要求的操作有权提出一切必要的处理措施。(3)焊接技术的管理为了从技术管理入手搞好焊接产品的质量，企业必须有完整的设计资料和正确的生产用图样及必备的制造工艺文件。能力知识点3对钢熔化焊接接头的基本要求和缺陷分级1.对焊接接头的性能要求对焊接接头性能的要求共有十项，即常温拉伸性能、抗冲击性能、抗弯曲性能、抗高温瞬时拉伸、抗持久拉伸、抗蠕变性能、抗低温冲击性能、抗疲劳性能、断裂韧度、耐蚀和耐磨性能等。对于具体的焊接产品，设计文件或技术要求中必须明确规定出焊接产品对焊接接头性能要求的具体项目和指标，并同时符合相应产品的设计规程、规则或法规。不能超越焊接产品的服役条件随意增加或删减对焊接接头性能要求的类别和指标。这些项目和指标都是该产品符合性能质量的体现。2.焊接接头外观及内在缺陷分级钢熔化焊接接头外观及内在缺陷的分级共十六项，可参看国家标准。主要包括焊缝外形尺寸偏差、裂纹、夹渣、气孔、内部缺陷等，供产品制造及焊接工艺评定质量验收时使用。除特别注明角焊缝以外，各种缺陷的分级通用于对接和角接接头焊缝。若供需之间的合同规定不采用国家标准，则必须在设计及制造文件中加以说明，而不能仅在合同中说明。3.焊接缺陷评级的依据凡已经有焊接设计规程或法定验收规则的产品，按照规定办理。没有这些规定的焊接产品在评级时应考虑载荷性质、服役环境、产品失效后的影响、选用材质及制造条件等因素的影响，并换算成相应的级别。对于技术要求较高而又无法实施无损检测的焊接产品，则必须对焊工进行考核，对焊接工艺进行模拟性实施，并对其全过程实施责任记录制度及监督制度，以确保焊接产品的符合性质量。4.焊接缺陷检验焊接产品的外观及断口宏观检验使用放大镜的倍数应以放大5倍为限。不能任意加大或缩小放大倍数。采用无损检测方法时，应按国家标准规定进行。在确定缺陷的性质和尺寸时，也可以使用多种检验方法进行综合分析。5.焊接缺陷分级的代号标示