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2020/7/141提高316L不锈钢焊接接头的耐腐蚀性2020/7/142一、小组简介小组概况小组名称生产技术部QC小组课题类型攻关型成立时间2005.02小组人数7课题名称提高316L不锈钢焊接接头的耐腐蚀性活动时间2005.02.10-------2005.03.20活动次数11注册时间2005.02注册号2005成员参加率100%2020/7/143小组成员简介序号姓名性别年龄文化程度职务/职称小组分工12345672020/7/144本课题活动统计活动形式次数人次出勤率（%）定期活动321100%专题活动214100%现场活动428100%座谈交流214100%小计1177100%2020/7/145二、课题概况•根据公司历年来焊接不锈钢的情况看,人们普遍认为只要能将两个不锈钢构件焊在一起就行了,至于焊缝的抗腐性能很少有人过问。实际上两个不锈钢构件焊后的抗腐情况并不乐观。我们拿精炼炉改造工程为调查对象，该工程中的两趟材质为1Gr18Ni9Ti的奥氏体不锈钢管道焊接后，投入运行不到1个月就发生了十二处焊缝腐蚀开裂现象。2020/7/146•我公司承建的转炉烟气制酸工程是国家重点技改项目，该项目是一个环境治理和原材料综合利用工程，其目的是充分回收转炉烟气中的SO2,使其的排放浓度为960mg／m3，符合国家《大气污染综合排放标准》，同时提高铜的产量。该项目建设投资为178000万元，该项目中干吸工段的工艺管道，选用的是美国进口的316L不锈钢管道。管道内部介质是９８％的浓硫酸，管外又暴露在有ＳＯ2空气污染的环境里，而且管道长期处于1100C高温条件下运行，在这样恶劣的环境下，能否保证管道安全运行，焊缝质量是个关键。设计要求：1、焊缝进行100％超声波探伤，Ⅱ级合格，对超声波检查质量有怀疑的焊缝，应做X光射线探伤，Ⅲ级合格。2、焊缝的抗腐蚀试验应达到国家标准。根据设计要求，管道焊接完成后，应进行耐压试验，试验压力1.0MPa。要想达到设计的质量，确实很难。困此，为了确保316L不锈钢的焊接质量，生产技术部在管道开工前成立了QC技术攻关小组。2020/7/147三、选题理由项目质量管理重点树企业形象通过QC活动攻克难关，积累经验转炉烟制酸技改是国家重点技术改造项目，而工艺管内介质一旦泄漏，会影响整个系统停产、减产，即降低经济效益，又影响环保治理。从安全角度讲，硫酸泄漏，会危及周围设备的安全运行和造成人员伤亡事故。为了站稳市场，开拓市场，施工单位必须确保施工质量。要想保证得到满足设计要求的焊缝质量，还有相当的难度，需要攻关解决，并积累实际经验，为今后焊不锈钢构件打下坚实的基础。2020/7/148四、现状调查•我们QC小组全体成员邀请了公司内有经验的工程师.技师.班组长.技术骨干14人,针对316L不锈钢焊接中可能会发生的问题展开了讨论,并将“头脑风暴法”所产生的意见汇总和归纳如下。2020/7/149316L不锈钢焊接会发生的质量问题应力腐蚀焊接过程中会产生应力运行过程中会产生应力晶间腐蚀温度太高焊材、母材化学成分不符合要求工件没清理干净保护气体不符合要求无焊接经验焊条、焊丝角度不对工件没清理干净坡口角度不对焊条没烘干工件没清理干净空气湿度太大电源极性不对气体流量不合适电流、电压不合适运条速度不均匀夹渣气孔咬边2020/7/1410•我们QC小组全体人员将采集到的每一条意见，观点和想法进行了分类总结，认为316L不锈钢焊接中会遇到的主要问题有5个。我们小组进行了德尔菲法投票评价。根据评价，应用排列图加以分析，寻找出A类因素为:应力腐蚀、晶间腐蚀、统称为焊缝不耐腐。由于焊缝高温停留时间太长、电流、电压过高，焊接速度太慢，层间温度过高，焊材或母材化学成份不符合要求，返修次数多，工件没清干净，坡口尺寸不对，保护气体不符合要求，无操作经验等因素都会影响不锈钢焊缝的耐腐性。因此，本次活动的重点是提高316L不锈钢焊接接头的耐腐性能。2020/7/1411德尔菲法统计表序号焊接缺陷名称重要程度难度系数累计票数得票率（％）排序累计率（％）1应力腐蚀552554.35154.352晶间腐蚀431226.09280.443气孔2248.7389.144夹渣2248.7497.845咬边1112.1751002020/7/14124645362718901009080706050403020100累计率（％）N=46应力腐蚀晶间腐蚀气孔夹渣咬边2554.35％80.44％89.14％97.41％12排列图4412020/7/1413•成立专门焊接小组，小组的每个焊工上产品前都要经过焊接试板考试，而且试板要经过拍片和抗腐试验合格后，才允许焊正式工件，以保证焊缝的晶间腐蚀和应力腐蚀的发生率为零。•焊缝外观颜色为银白色或金黄色。•焊缝需100％超声波探伤检查，并合格。五、确定目标2020/7/1414六、分析原因•运用因果分析图对造成奥氏体不锈钢焊缝不耐腐蚀的因素进行分析。因果分析如下图：2020/7/1415接头耐腐性差空气湿度不合要求风速不合要求层温不符要求工件、焊材没清干净材料方法落后方法线能量不符合要求没有严明的工艺没做工艺评定没有专用工具母材、焊材材质不合要求焊材工艺性差气体不符合要求环境机械设备设备陈旧送丝不匀机械性能不稳电弧不稳电气性能不稳人工序交接不到位技术交底不到位质量意识不强末明确责任人技术素质差焊拢就行不懂焊接特性运条手法不对质量意识不强焊机操作不对2020/7/1416七、要因确认•我们QC小组根据因果关系图，对影响316L不锈钢焊接质量的18个末端因素进行了逐条讨论，进行要因分析如下。通过验证分析，找出影响不锈钢焊接质量的6个主要因素，分别为焊接方法落后，焊接线能量不符合要求，技术交底不到位，不锈钢焊接牲不了解，没有严明的工艺，质量责任人不明确。2020/7/1417序号末端因素确认调查确认方法确认结果1焊接方法落后原采用手工电弧焊，焊缝热影响区大，焊接质量差调查分析要因2技术交底不到位技术交底下达给班组，但参加人员不是很清楚调查分析要因3气体不符合要求经检查气体符合要求调查分析非要因4奥氏体不锈钢焊接性不了解对奥氏体不锈钢的焊接特性是不了解调查分析要因5焊工操作不熟练参焊焊工操作水平高现场调查非要因6运条手法不对手法对头现场调查非要因7没有严明的工艺经检查以前没做过焊接工艺评定调查分析要因8焊机机械性能不稳经检查机械性能无问题现场调查非要因9线能量不符合要求经调查焊工是按焊碳钢的线能量焊接不锈钢调查了解要因2020/7/1418序号末端因素确认调查确认方法确认结果10风速不符合要求焊接时，风速未超过要求，超过要求时不焊调查分析非要因11质量责任人不明确未落实各工序质量控制责任人，大家都不负责调查分析要因12工序交接不到位各工序都进行了交接调查分析非要因13设备电气性能不稳经检查设备电气性能稳定调查分析非要因14没有专用工具新购钢丝刷、砂轮片等工具，专门用于焊不锈钢调查分析非要因15焊材工艺性差经检查焊材工艺性无问题调查分析非要因16空气湿度不符合要求焊接时空气湿度符合要求调查分析非要因17工件、焊材没清理干净焊前工件、焊材均清理干净了调查分析非要因18层温不符合要求经检查符合要求调查分析非要因2020/7/1419八、制定对策•小组成员根据已确定的要因制定对策表如下:2020/7/1420序号要因对策目标具体措施地点检查人负责人完成时间1技术交底不到位组织交底交底要透彻,使每个人都知道该如何做组织参加施工的每个人看图,讲清技术要求车间王秦生柯有勇05.02.122质量责任人不明确指定责任人各工序质量责任人对各工序负责指定下料、拼装、焊接、焊后处理的工序质量责任人，对各工序的质量把关，并填好工序记录车间刘卫民阙兵闲05.02.123奥氏体不锈钢焊接特性不了解办培训班使每个参加施焊的焊了解奥氏体不锈钢的焊接特性请工程技术人员讲授理论知识,请纺织机械行业有经验的焊工传授操作技能,使参焊焊工明白奥氏体不锈钢的焊接特性培训教室刘卫民阙兵闲05.02.11-02.174焊接方法落后采用气体保护焊使焊缝质量达到要求用手工钨极氩弧焊打底。CO2气体保护焊药芯焊丝盖面，试验场刘卫民林峰05.02.20-03.105没有严明的工艺焊前编焊接方案，并进行工艺评定定出严明的工艺指导生产由刘卫民制定焊接方法及工艺上要采取的措施，林峰、胡克明实施焊接，并通过各种机械性能试验和抗腐蚀试验，验证工艺合格后，以书面形式发给施焊的工人生产技术部柯有勇阙兵闲05.02.20-03.106线能量不符合要求做焊接试验选出合适的焊接电波、电压和焊接速度组织操作技能水平高的焊工进行试验，并选出最佳的焊接电流、电压值和焊接速度，形成书面文件发给参加施工的工人车间刘卫民胡克明05.02.20-03.102020/7/1421九、实施过程•根据对策表，各责任人分别组织人员进行了对策实施。•1.组织培训，于2005年2月11日至2月17日，请有经验的工程技术人员对焊工进行了理论培训，讲授了奥氏体不锈钢的焊接特点和各种焊接缺陷的危害。使他们充分认识到奥氏体不锈钢焊完后，不一定就能达到抗腐蚀性能要求。•2.开工前进行工艺评定，根据工艺评定的结果，选定最佳的焊接方法，焊接工艺参数和工艺措施。将原来手工电弧焊焊接奥氏体不锈钢的焊接方法，改为手工钨极氩弧焊打底，CO2气体保护焊，不锈钢药芯焊丝盖面的焊接方法。采用这种方法焊出来的焊缝不仅成型美观，而且焊缝表面颜色呈银白色或金黄色，相当漂亮。•3.编制316L不锈钢的焊接方案和质量计划，下发到班组，指导生产，焊接工艺流程简单介绍如下。2020/7/1422施工准备熟悉图纸技术交底材料进场图纸材料试验技术攻关选定最佳焊接方法培训焊接工艺评定编制焊接工艺卡成立专门的焊接小组建立焊工档案上正式产品焊接考试焊试件拍片合格送武锅检验耐腐蚀性能合格拍片做耐腐试验酸洗、钝化自检项目监理部认可准备交工资料交工2020/7/1423•4.开车间生产会、班前会和质量专题会，由领导和工程技术人员强调质量是企业的生命的重要性，提高全员质量意识。•5.落实各工序责任人,每个操作者对各自的工序负责,对坡口角度不对,工件处理不符合要求的情况,应进行处理,否则不得进入下道工序,没进行工序交接的一律不得进入下道工序。•6.成立专门的焊接小组，小组的每个焊工都要进行考试，并将试件进行拍片和送武汉锅炉厂做耐腐蚀性能检验，检验合格后才能焊接正式工件。•7.建立焊工档案，记录各焊工施焊的部位，焊接参数、工艺试件、拍片和焊缝耐腐性能试验记录等资料，以便追朔和提高焊工的责任心。•8.焊接责任人进行一级交底，落实岗位责任制，各施工员根据焊接方案对每一位焊工进行书面交底，交底内容包括：焊接材料、焊接方法、焊接线能量、焊接的质量要求及应采取的工艺措施。•9.严格按工艺规范参数进行焊接，质检员跟班检查，制止和纠正焊接过程中不按工艺规范施焊的现象，随时抽查焊缝质量，对不符合要求的焊缝，分析原因，制定具体的返修方案，指定专人返修焊接2020/7/1424十、效果检查•通过QC活动，我们攻克了316L不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能达不到要求的技术难关。项目实施完成后，我们对316L不锈钢的540m管道、180件管件和180件法兰的焊缝，进行了100％的外观检查和无损探伤，到目前为止，没发现一处腐蚀现象。焊缝细腻、波纹整齐、美观、颜色呈银白色或金黄色，相当漂亮，工程质量爱到了甲方和监理的好评。此管道运行到5月份停产检修时，发现管道本身巳被管内介质腐蚀成坑坑洼洼的,但焊缝还完好无损,也就是说焊缝的耐腐蚀性能优于母材。因此，甲方提出了下次更换不锈钢管道材质的设想，并一再表示：更换材料后的不锈钢管道，还是请我们焊接。2020/7/1425十一、效果评价•1、质量效果：由于使用了手工钨极氢弧焊打底，CO2气体保护焊药芯焊丝盖面的焊接方法，焊缝焊波细腻、宽窄、高低一致、无飞溅、焊缝成形美观、颜色非赏漂亮，特别是焊缝的抗腐蚀性能试验通过，得到了甲方和监理的认可，提高了管道的安全运行能力，得到了各方