焊接质量控制系统的质量控制

焊接质量控制系统的质量控制 焊接质量控制是通过焊接质量控制系统的控制环节、控制点的控制来实现的。一般设焊工管理、焊接设备管理、焊材管理、焊接工艺评定、焊接工艺编制、焊接施工、产品焊接试板管理、焊接返修等八个控制环节。 焊工管理 焊工管理控制环节设焊工培训、焊工考试、上岗焊工持证管理、焊工业绩考核和焊工档案管理四个控制点。 压力容器各许可级别最低焊工人数和合格项目数 级别 焊工人数 合格项目数 A2、A3、C ≥10 ≥4 A1、A5、B2、B3 ≥8 ≥3 D ≥6 ≥2 焊接压力容器的焊工，必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行考试，取得焊工合格证后，才能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。 1、焊工培训 培训和考试的人员、项目应由单位焊工考试委员会编制培训计划（不设焊工考试委员会的单位，视本单位具体情况，由人事部门负责人或焊接责任工程师编制的培训计划）经焊接责任工程师审核、单位主管领导审批后实施。 2002年4月修订的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》与修订前的《锅炉压力容器焊工考试规则》有较大变动，如增加了压力管道的内容，增加了铝、铜、钛、镍、及其合金等材料，增加了电渣焊、摩擦焊、螺柱焊等方法，焊条的类型从两类增为五类，区分手焊工和机械操作工，不规定所有考试项目都要单面焊双面成形，允许带垫板或清根双面焊，特别是焊工考试项目代号变化更大。 2、焊工考试 具有初中或初中以上文化程度或同等学历，身体健康，能严格按照焊接工艺规格进行操作，独立进行操作，独立承担焊接工作的焊工，均可向本地或具备跨省考试资格的焊工考试委员会提出申请，经焊工考试委员会同意后可参加考试。 焊工考试的目的是鉴定焊工按照评定合格的工艺焊出质量符合要求的焊缝的技能。焊工考试时所采用的焊接工艺应事先评定合格，所用的焊接设备应完好，仪表应正常，试件所用的钢材、焊材应符合标准，以免其他因素影响焊工技能鉴定。焊工考试包括基本知识和操作技能两部分。 3、焊工的持证上岗管理 焊工培训考试不仅仅是为了取得考试项目的合格证，更重要的显了预先鉴定焊工具备什么样的焊接技能，可以承担什么样的焊接工作，使焊接的质量有保证。在考核压力容器制造企业的质量体系运行的情况时，很重要的一个考核内容就是考核企业的上岗焊工持证率，有没有无证上岗、超项上岗，焊工合格项目到期是否及时重新考试或办理免考，有没有中断六个月没从事受监检设备的焊接工作而使合格证失效而未及时重新进行考试。搞好焊工持证上岗管理，是保证焊接质量的重要措施。 （1）《焊工合格项目一览表》的编制 焊工经培训考试合格后，由焊工考试委员会报本地安全监察机构审核发证，将合格项目及发证日期、有效日期记录在焊工证上。制造单位应将本单位的焊工持证情况填入《焊工合格项目一览表》中，并在有合格项目的栏上填上有效期的终止年月。《焊工合格项目一览表》的作用是将本单位的焊工持证情况弄得清清楚楚，明明白白，使有关人员一目了然。每当焊工的持证情况有变化，应及时更新《焊工合格项目一览表》的内容。 （2）焊工钢印的管理 应给持证焊工发以与焊工证上的钢印号一致的焊工钢印，并由焊妥善保管。该钢印作为跟踪追溯施焊焊工的依据。 4、焊工档案的管理 焊工档案是焊工本人情况、培训考试情况、工作业绩、奖惩情况的记录，是申请免试的依据。焊工档案由焊工考试委员会管理。 二、焊接设备 焊接设备是压力容器制造厂的重要资源，是压力容器制造中必不可少的生产要素。焊接设备的数量和品种应满足《锅炉压力容器制造许可条件》第二十条规定。各级别压力容器制造许可企业，应具备适应压力容器制造需要的焊接设备。 焊接设备控制环节有设备资源条件、焊接设备的采购、设备完好、焊接仪表周检等控制点。 三、焊材管理 在焊接材料管理这一控制环节中，有焊接材料采购、验收及复验、保管、烘干及恒温存放、发放与回收等控制点。 1、焊材采购 在采购订货焊材时，要注意根据压力容器焊接的需要，对通用标准附加更高的要求。2002年八月发布了JB/T4747《压力容器用钢焊条订货条件技术条件》在GB/T983、GB/T5117、GB/T5118的基础上，增加、提高和变更了若干技术要求： （1）提高了焊条偏心度的要求 （2）T型接头角焊缝允许存在未熔合的规定改为不允许。 （3）将焊条标准中规定熔敷金属的较高硫磷含量更改为不高于相应母材标准规定值：磷含量不应大于0.030%、硫含量不应大于0.020%。 （4）将焊条标准中只规定焊条熔敷金属的强度下限，不规定上限，改为即规定下限，又规定上限，即：焊条熔敷金属抗拉强度上限不超过国家标准规定下限值100Mpa. （5）将焊材熔敷金属拉伸试验伸长率下限提高到20%，与压力容器标准要求试件进行D=4S的弯曲试验相适应。 （6）原材料焊材熔敷金属不规定冲击吸收功，只作“协议要求”，《压力容器用钢焊条订货技术条件》规定了焊材熔敷金属的冲击吸收功应有与母材冲击试验要求相当的数值，并规定了试验方法。 2、验收与复验 （1）质量证明书检验 （2）包装及外观检验 （3）焊材复验 3、焊材保管 （1）分区保管 焊材应根据需要划分“待检”、“合格”及“不合格”三个区域。若企业同时生产压力容器与一般钢结构产品，还应分划压力容器焊材区及非压力容器焊材区，各区域要有明显的标记和分区。 （2）入库登记 焊材库管理员应将验收合格的焊材进行入库登记。登记的内容包括：焊材的名称、牌号、规格、批号或炉号、内部移植代号、数量或重量、生产日期、入库日期、有效期、生产厂。 入库后管理员应建立相应的库存档案，应包括入库登记、质量证明书、验收检验报告、检查记录、发放记录等。 （3）焊材库的焊材保管 焊材库室内温度应在5℃以上，室内应有温度计、相对湿度计、去湿机，当相对湿度较高时，应开机除湿，保持相对湿度不超过60%，库房管理人员应每天测量并记录焊材的相对湿度。 库房内不得存放除焊材以外的物品。焊材应存放在货架上，离墙离地不少于300mm，并应分类码放，每垛的种类牌号、规格、炉批号应一致。库存期间不得损坏原包装。 库房管理人员应定期对焊库存焊材进行检查，并将检查结果作出面记录，做到帐物相符，发现由于保存不当而出现可能影响焊接质量的缺陷时，应向材料责任工程师和有关职能部门反映并及时处理。 4、焊条、焊剂的烘干及恒温保存 焊材库应有足够的焊条、焊剂烘干及恒温存放的烘干箱、电热恒温箱，箱上均应有可靠而且经检定的温度控制、保温时间控制及显示装置。 焊材库管理员应根据车间预先提出的施工计划烘干焊条、焊剂，其品种、牌号、规格、数量应与计划一致。 焊材库管理员应严格按技术要求烘干和恒温存放焊条、焊剂，并如实做好焊材烘干记录。焊材的烘干温度、烘干时间、恒温存放温度都应符合规定。烘干焊条时应防止冷骤热而导致焊条药皮开裂脱落。不允许烘干温度、保温时间要求不同的焊材同炉烘干。焊材在烘干箱内或恒温箱内应有牌号、规格、炉批号或标记移植号的标志，以免混淆。 焊材管理中应特别重视防止焊材吸潮的问题。尽管出厂的焊材一般都严格包装，减少空气中水分的侵入，但除了密封的罐式包装以外，贮存中仍然有不同程度的吸潮现象，在使用前应进行烘焙。 不同品种的焊接材料要求不同的烘干温度和烘干时间，一般都在焊材说明书中有明确的规定，应按规定烘干。 5、焊材的发放与回收 焊工凭焊材领用单到焊材库领取焊材，领用单应注明领用的焊材牌号、规格、数量及用于焊接的产品名称、工程号及焊接接头编号、领用人、领用日期。焊材库管理员应按计划核对领料单发放，并同时在领料单上填写焊材批号、领用日期及发放人签字，填写焊材领退记录。焊材领用情况要能跟踪追溯。领出的焊条超过4小时后，应退回重新烘干，用剩的焊条及焊条头亦应退回焊材库，不得留在焊接现场或放在焊工休息室、更衣箱、工具箱。焊条退回时，焊材库管理员应在焊材领用单和焊材领退记录中如实填写退回的焊材数量。回收后的仍按原牌号、规格、批号存放保管，不得混淆。回收的焊条有药皮剥落或其它缺陷时，应剔除。回收的焊剂应筛分清除其中的渣壳、杂质及粉尘。烘干后重新使用时要加入不少于50%的新焊剂，并混合均匀。 四、焊接工艺评定 焊接工艺评定是焊接质量控制系统最重要的控制环节之一，它包括焊接性试验、焊接工艺指导书拟定、焊接工艺评定试验、焊接工艺评定报告等控制点。在未完成焊接工艺评定工作之前，超出原有焊接工艺评定覆盖范围的所有焊接工作都不得进行。 焊接工艺评定一般过程是：在掌握被焊材料的焊接性后，并在产品焊接之前，拟定焊接工艺指导书，遵照焊接工艺评定标准，施焊试件，制取试样，检查试件和试样，测定焊接接头是否具有所要求的使用性能，提出焊接工艺评定报告，对拟定的焊接工艺评定是滞合格和覆盖范围作出结论。 焊接工艺评定不管多长时间，只要符合现行标准，则仍然有效。 1、焊接性试验 焊接性试验是评定母材焊接性的试验。其目的主要是了解母材焊接时会出现的问题及影响因素。通过焊接性试验可以了解焊接材料的匹配性，合理地选择焊接工艺参数，焊接性试验是焊接工艺评定的前提和基础，是拟定焊接工艺指导书的依据。 2、焊接工艺指导书的拟定 焊接工艺指导书是“为验证性试验所拟定的、经评定合格的、用于指导生产的焊接工艺文件”。 拟定焊接工艺指导的依据： （1）可靠的材料焊接性试验 （2）焊接工艺评定标准 （3）生产的需要及新产品、新材料、新技术开发的需要 （4）对焊接工艺评定不合格原因分析 拟定焊接工艺指导应注意的事项： 重新拟定焊接工艺指导书应适应生产需要和新产品开发、新材料新方法应用而变化了的重要因素和补加因素。 应注意各焊接工艺因素的相互影响和联系。 应尽量加大焊接工艺评定的覆盖范围。 3、焊接工艺评定试验 （1）焊接工艺评定试件的焊接、检验和数据记录 1）试验前的准备 试板应有钢材标记移植，焊材应验收合格，按规定烘干，恒温存放，并用焊条筒领用到试验室。焊接前应认真清理坡口，并检查坡口的形状尺寸。母材、焊材、坡口都必须符合焊接工艺指导书的要求，试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求。 2）按焊接工艺指导收施焊 焊接工程技术人员应将拟定限的焊接工艺指导书交给焊接试板的焊工，并详细介绍该焊接工艺的特点、要求和注意事项，使焊工能在试板施焊中更好的地执行焊接工艺。负责焊接工艺评定的焊接工程技术人员应在焊接工艺评定中全程指导。 3）认真作好焊接试验记录 焊接时应认真记录包括焊接电流、焊接电压、预热温度、层间温度、焊接速度、焊接层次在内的所有工艺因素，并核对是否都在拟定的指导书规定范围内。 焊接工艺评定试件焊后应由焊接检查员作外观检查，并记录外观检查结果。对接试件应作射线或超声无损检测，检测人员应出具无损检测报告。 （2）焊接工艺评定试板的取样、加工 焊接工艺评定试板允许避开焊接缺陷制取试样。若焊接工艺评定试件上有气孔、裂纹、夹渣、未焊透、未熔合、咬边等焊接缺陷，截取试样时若不避开，作力学性能试验时，试验的结果就不准确。 拉伸、弯曲试样的焊缝余高应以机械方法去除，使之与母材齐平，加工刀痕方向应与试样轴向平行，试样去除焊缝余高前允许对试样进行冷校平，应按标准排除一切影响试验准确性的因素。 4、焊接工艺评定报告 （1）焊接工艺评定数据收集整理和焊接工艺评定报告的编制 焊接工艺评定试验结束后，负责焊接试验的工艺人员应收集焊接试验前拟定的焊接工艺指导书、焊接试验中记录的焊接工艺评定施焊记录表、整理试件检验和试样试验后有关方面交来的焊缝外观检查报告、无损检测报告、力学性能试验报告、金相检验报告、化学成份分析报告等资料数据，填写焊接工艺评定报告的有关检验和试验记录。在收集整理这些焊接工艺评定试验数据时，应注意其齐全正确。焊接工艺评定报告编制后，应由焊接责任工程师审核，单位技术总负责人签字批准后生效。 （2）焊接工艺评定是否合格的判定 负责焊接试验的焊接工艺人员在收集整理焊接工艺评定试验的资料数据后，依据标准，综合分析，并作出焊接工艺评定是否合格的结论。 焊接工艺人员要将焊接工艺评定的情况整理成一个“焊接工艺评定一览表”，是为了让有关人员通过这个表了解各个焊接工艺评定的重要因素和补加因素。从而知道它的覆盖范围。 五、焊接工艺管理 焊接工艺管理包括焊接工艺文件编制、校审，焊接工艺更改，焊接工艺贯彻实施等控制点。 焊接工艺文件的编制 （1）焊接工艺评定报告是焊接工艺文件编制的依据 （2）保证焊接质量，保证焊接接头具有要求的性能 （3）在满足焊接质量要求的前提下尽量提高效率，降低成本。 （4）符合本企业的资源条件，适用可行。 焊接工艺文件的编制、校对由焊接工艺人员负责。 焊接工艺文件的审核由焊接责任工程师负责。 2、焊接工艺文件的更改 （1）焊接工艺文件更改的原因 1）由于技术进步或经验的积累 2）由于用户或设计单位的要求 3）压力容器材料代用，焊接工艺文件需要随之更改。 （2）焊接工艺文件更改方法 1）换版或修订 2）由用户、设计单位、车间、提出代料的部门等引起焊接工艺更改。 3）焊接工艺文件更改仍按原审签程序执行。 3、焊接工艺的贯彻实施 1）焊接工艺文件的发放 2）焊接工艺技术交底 六、产品施焊管理 产品施焊管理控制环节包括焊接环境、焊接工艺纪律、施焊过程及焊接检验等控制点。 1、焊接环境 GB150和JB/T4709等标准都对焊接环境提出了几乎完全相同的要求，综合起来就是： （1）风速的限制 （2）相对湿度不得大于90%（有色金属焊接场地不得大于80%），不和有雨雪影响。 （3）气温不得过低。 （4）不锈钢、有色金属容器应有与钢制产品隔离的专用的焊接场地。地面应铺设橡胶等软垫，保持环境清洁。钛容器的焊接环境还不得有灰尘、烟雾。 （5）焊接环境必须符合安全卫生要求。 （6）焊接的工作环境应有足够的光线。 2、焊接工艺纪律 焊工在施焊时，应自查自己的焊接工作是否遵守工艺纪律，并在“施焊记录”等详细登记。 焊工班组长和车间焊接技术人员应经常检查焊工的施焊情况是否符合工艺规定，做好互检。 焊接检查员应经常到车间检查焊工施焊情况，核对实际焊接的条件是否符合工艺的规定，所用的焊材、工艺参数是否与工艺规定一致，并记载在“焊接检查记录”中。 焊接责任工程师、焊接工艺人员、检查员、班组长及车间领导均有权禁止任何违反工艺纪律随意施焊的错误行为。 3、焊接过程与检验 （1）焊前准备 1）焊工应具有要进行的焊接工作所要求的有效期内持证项目。 2）焊工和检查人员应确认焊接环境符合要求。 3）焊工应熟悉焊接工艺，并检查焊接工艺的实施条件。 （2）施焊 焊工施焊应严格遵守焊接工艺，按工艺要求施焊，材料不得用错，焊接电流、电压、焊接速度等工艺参数应与工艺一致。焊接检查员和焊接工艺人员应经常检查焊工执行工艺纪律情况和持证上岗情况，检查情况应记入检查记录。施焊过程中应认真做好施焊记录。 （3）焊后 焊工应按规定做好焊工标识。 焊接检查员应作焊缝外观检查，并记入焊接检查记录。检查合格后才允许作无损检测及焊后热处理等后续工作。 七、产品焊接试板 本控制环节有试板制备、试样制备两个控制点。产品焊接试板有每台压力容器制作，以批代台和仪态容器制作多快产品焊接试板等三种方式。 1、试板的制备 选择与所制容器筒体或封头之一同钢号、同厚度、同热处理状态、同炉号的材料制作产品焊接试板。试板的坡口形式、尺寸和加工方法均应与产品一致。试板除应有刚才标记移植外，还应有工作另号或容器编号、焊工钢印、检查员钢印等识别标记。 2、试样制备 试样制备依据我国行业JB4744《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》进行。 八、焊接返修 焊接返修包括一、二返修、超次翻修列宁各个控制点。 1.一、二次返修 一、二次返修时，由焊接工艺人员编制返修工艺，经焊接责任工程师审核后，依据返修工艺进行返修。返修要依据《压力容器安全技术监察规程》的有关规定做好返修记录。 2、超次返修 焊接接头同一部位连续返修多于两次，称为超次返修。超次返修由焊接工艺人员编制返修工艺，经焊接责任工程师审核、单位技术总人批准后，依据返修工艺进行返修。 返修后应将返修次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入容器的质量证明书的产品制造变更报告中。 九、焊接控制系统控制环节和控制点一览表 控制环节 控制点 1.焊工管理 （1）培训：（2）考试：（3）持证上岗（4）考绩档案 2.焊工设备 （1）资源条件：（2）采购：（3）完好状态（4）仪表周检 3.焊材管理 （1）采购：（2）验收或复检：（3）保管（4）烘辔（5）发放回收 4.焊接工艺评定 （1）焊性试验：（2）拟WPS：（3）试验（4）PQR 5.焊接工艺管理 （1）编制：（2）更改：（3）贯彻实施 6.产品施焊管理 （1）环境：（2）工艺纪律：（3）施焊过程与检验（含外观质量） （现场焊接控制） 7.产品焊接试板 （含以批代台） （1）试板制备；（2）试样制备。 8.焊接返修 （1）一、二次返修；（2）超次返修审批 焊接结构设计 第四节 焊接质量控制系统程序文件及质量记录表格 一、焊接质量控制系统程序文件 1.焊工培训考试规定； 2.焊工考绩档案规定； 3.焊接工艺评定规则； 4.焊缝编号 与工艺编制规定； 5.焊材管理规定； 6.焊接设备管理； 7.焊接试板、试样的制备与检验； 8.施焊工艺纪律、禁焊条件、监督检查； 9.焊缝返修控制； 10.通用焊接工艺规程（不同焊接方法、不同母材与焊接材料）。 二、焊接质量控制系统质量记录表格 1、《容规》产品焊接试板力学和弯曲性能检验报告 2、《考规》焊工考试记录表 3、已有焊工资格表 4、WPQ（特殊项焊工考试记录表） 5、焊工焊接质量考绩表 6、焊接工艺评定任务书 7、材料焊接性试验记录报告 8、WPS（焊接工艺指导书） 9、焊接工艺评定试验记录 10、焊工、工艺评定试件交检通知 11、PQR（焊接工艺评定报告） 12、WPS/PQR汇总表 13、焊接工艺卡 14、施焊记录卡 15、以批代台产品焊接试板编号表 16、焊缝返修工艺和记录报告 17、焊接材料湿温度记录 18、焊接材料烘焙记录 19、焊接材料领退记录 第五节 焊接责任工程师应掌握的相关法规和专业知识 焊接责任工程师应熟知压力容器的法规、标准对焊接的规定和要求，掌握基础的焊接专业知识，确保压力容器焊接质量。 一、应掌握的压力容器焊接相关法规和标准 1、《特种设备安全监察条例》 2、《压力容器安全技术监察规程》 3、《超高压力容器安全监察规程》 4、《医用氧舱安全管理规定》 5、《气瓶安全监察规程》 6、《气瓶安全监察规定》 7、《溶解乙炔气瓶安全监察规程》 8、《液化气体汽车罐车安全监察规程》 9、《锅炉压力容器制造许可条件》 10、《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》 11、GB150《钢制压力容器》 12、GB151《管壳式换热器》 13、GB12337《钢制球形储罐》 14、GB18442《低温绝热压力容器》 15、GB/T5117《碳钢焊条》 16、GB/T5118《低合金钢焊条》 17、GB/T983《不锈钢焊条》 18、GB4675.1《焊接性试验 斜Y坡口焊接裂纹试验方法》 19、GB4675.2《焊接性试验 搭接接头（CTS）焊接裂纹试验方法》 20、GB4675.3《焊接性试验 T型接头焊接裂纹试验方法》 21、GB4675