用QC方法提高大直径不锈钢薄壁容器焊接质量

用QC方法提高大直径不锈钢薄壁容器焊接质量发布人：XXX2000年3月一、工程概况•九九年三月承担施工的聚脂工程两台日料仓，规格4500*6*14800（具体形状见附图），不锈钢材质sus304，射线探伤比例20%。•工艺设计对内表面外观质量要求极高，所有内焊道打磨至与母材平齐；筒体内表面要求抛光，精度：Ra=6.3微米。二.小组简介：•我们QC小组自九三年成立以来，在承担压力容器制造的总装工序中，为了不断提高施工质量，坚持“小,快,活,新”方针，有针对性地开展质量管理活动，取得一定成绩。其中“用QC方法解决结晶器顶接管找正难题”；“用QC方法降低接管角缝泄漏率”；“用QC方法攻克外取热器穿管找正难关”三个课题分获95~97年国家级，天津市级优秀QC小组成果奖。本次课题小组成员表序号姓名年龄文化程度职务组内分工接受QC教育时间1主任组长100学时2主任副组长100学时3施工员组员100学时4施工员组员100学时5班长组员75学时6班长组员75学时顾问：(总工)三、选题理由•1.本次任务是我厂在聚脂工程承揽的首批不锈钢制造任务，直径大厚度小且内表面抛光要求十分苛刻，不能在需抛光板材表面留有任何可视伤痕。•2.进一步开拓聚脂工程市场，谋求高技术含量产品的开发。四、现状调查1.九八年六月，我车间承担了沧炼减压塔987501（材质316L,4000*16）的制造任务。在八月份设备竣工终检过程中，通过对100个外观抽检点的检测发现不合格点68处，合格率仅为32%,达不到质量规定要求。2、对不锈钢材质的焊接方法主要有埋弧自动焊，手工焊，钨极氩弧焊。3、对SUS304此类超低碳不锈钢材质，焊接主要选用A022焊条，因其属酸性焊条，一般只适用于平焊位置，立,横焊位置焊接合格率低，成形不好。4、由于不锈钢设备制造任务少，焊工的操作经验欠缺。5、对施工中出现的外观问题进行原因分析，通过对68处不合格点的归类总结，列表如下：987501外观检查不合格项目统计表序号项目频数(处)累计频数(处)频率%累计频率%1环缝卡腰212130.930.92焊接飞溅多,颗粒大204129.460.33对接焊缝错口165723.583.84重复返片位置塌陷大5627.391.15板面硬物的磕痕4665.997.16其他2682.9100排列图05101520253035404550环缝卡腰飞溅不净环缝错口返片塌陷硬物磕痕其他1009080706050403020100累计频率%累计频数N=68五.活动目标：通过本次活动，较好地解决不锈钢容器制造过程中的焊接变形和板材保护问题，确保料仓的抛光精度需要，整体抛光一次成功。六.要因分析:活动目标确定后，我们QC小组成员召开了现状调查及统计结果分析会,对上述几点质量问题进行了原因分析。1.责任心差经验不够不锈钢特性M,D,Ws焊接方法不确切焊接变形大，易卡腰人员方法材料规范选用大2.受热变形大点焊少长度短对接焊缝易错口铆工组对超差技能不够责任心不强人员方法材料3.规范大焊机性能不稳操作手法不当责任心差飞溅多，颗粒大方法机人员以下我们用0,1打分法确定要因1技能不够,经验少11111052责任心不强11111053焊接方法不确切11111164材料受热变形大11111165铆工组对不好00000116规范不准确01010137焊机老化,参数易变00001128点焊方法不当1111015序号原因累计小组成员注：得5分以上者为主要原因，它们是:•焊接方法不确切。•技能不够，经验少。•不锈钢材质焊接变形大。•点焊方法不当。•责任心不强，不涂防飞溅剂。七.制定对策•找出主要原因后，经小组成员认真讨论，制订如下措施，明确责任人及完成期限。序号要因对策目标人员期限1焊接方法不确切制作M,D,Ws焊接试板各一组挑选变形最小工艺99.3.5前2不锈钢材料焊接变形大选择合适焊接方法,如对称焊等保证变形最小99.3.6前3点焊方法不当点焊点加密,加长,30/100mm保证焊接时不崩开99.3.7前4焊工技能不够。加强培训挑选优秀人员保证每天焊接量99.3.7前5责任心不强严格奖惩制度满足抛光需要99.3.1前对策表八．实施阶段对策措施制定后，我们严格按照暨定措施，对首台料仓的焊接进行了实施1.3月1日，由车间主任组织各焊工班成员讲解了此次料仓制造任务的重要意义，抛光对母材表面严格的要求，宣布了车间制定的奖惩措施：1）焊接不涂防飞溅剂者，一次罚款20圆；2）焊接不按规定规范的，一经发现立即停工，并扣发当天奖金。要求全部参战人员必须严格遵照执行。2.99年3月3~4日，由施工员组织焊工分别制作了自动焊，手工焊和氩弧焊的对接试板各一块，通过焊接效果的对比检验，决定使用氩弧焊工艺进行实际施焊。3.3月6日，由施工员/小组成员在现场进行了环口组对的演示和交底，铆工组对时必须按实际要求保证错边量，焊工点焊保证点焊密度和长度，经检验合格后方能施焊。•4.焊接采用氩弧焊，三人对称施焊。•5.在3月16日的接管角缝焊接时，由主任带队，QC小组成员对焊前接管组对间隙和防飞溅剂涂抹情况进行了检查，并在焊后对焊缝极其周围板材保护情况进行了复验。九．效果检查在对策实施后，我们对首批焊接的6条纵缝及1条环缝及封头的四个接管角缝的施工和焊接情况进行了效果检查。1点焊情况46295.60%2错口超差情况46295.60%3母材击伤，划伤46393.50%4焊缝卡腰情况463230.40%5焊接一次合格率22290.90%不合格点合格率序号检查项目检查点通过以上效果检查，可以看出因点焊不当造成的错口及焊接造成的母材损伤等问题已较圆满地得到解决，但焊接变形大所带来的“卡腰”问题依然存在，为此，我们进行了第二次PDCA循环。十.原因分析及对策制定•经小组讨论认为，虽然采用了氩弧焊的焊接工艺，但由于不锈钢材质的金相结构特殊性，单纯靠氩弧焊依然不能很好地控制变形量。•据此，小组决定：•1.焊接过程中派专人进行边焊边水冷的工作，以期减少变形量：•2.焊后，对焊缝用木锤进行矫形，不得有较明显的锤疤，以免影响抛光。十一.效果检查1.通过对整台设备的焊接，共检查焊缝100处，每处长500mm，共发现“卡腰”超差部位6处，“卡腰”现象明显减少，取得理想效果。2.遗留问题:底裙座与锥段脚缝焊后变形较大,影响外观质量。详见附图十二.原因分析由图示可看出凹陷深度达5~6mm。主要原因是前道工序因担心锥体与筒节不好组对，锥体压制大口端走负偏差，由此造成锥体与筒节周长相差较多，组对间隙大，导致焊接量增大，角变形增大。十三、效益总结•三月份承制的聚脂首批两台日料仓因为注重了焊接过程的控制及板材的保护，抛光效果理想，得到用户的好评，为我厂后继不锈钢料仓的任务承揽奠定了基础。•七月份我车间又承担了与第一批结构，规格类似的三台不锈钢料仓。吸取第一次的经验，通过压制车间努力，保证了锥体与筒节周长差在允差之内，同时在对锥体端口作适当倒角，以利于组对。(详见附图)由此大大缩减了焊接变形量，从而取得了更令人满意的外观效果。十四、今后打算•1.制订不锈钢薄壁容器的生产流程作为巩固措施。•2.进一步摸索采用小直径焊丝的自动焊工艺，减轻劳动量，提高效率。•3.尝试其他的冷却方式，达到更好地缩小焊接变形量。