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【關鍵詞】油氣管道;焊接;工藝技術;質量;控制
當今世界,隨著經濟社會的發展和科學技術的發展,我國化學工業等也出現了空前的發展,作為化工技術之一的油氣管道焊接技術也得到了迅速的發展,這就為油氣事業發展奠定了堅實的基礎,尤其是在我國,由于地區發展的差異性,導致了目前存在油氣的分布地區和消費市場出現不均衡的現象,油氣礦藏主要在北方地區,而主要的消費市場卻是在南部人口相對密集的地區,這就給石油的運輸事業造成了很大的挑戰。對于運輸方式的選擇,具有經濟、能大量運輸且安全的管道運輸成了運輸方式的首選,而在油氣的管道運輸時焊接工藝技術也顯得尤其重要,據此,中石化綜合考慮各方面因素后選擇了比較科學合理的油氣管道焊接工藝技術及質量控制方法。
一.油氣管道焊接工藝技術
1.1油氣管道現場焊接施工的特點
目前由于基于環境、油氣藏儲等特點的綜合考慮,油氣的開采地點條件都是比較惡劣的,氣候條件惡劣、油氣所在周圍的地理狀況不盡人意等。同時,為了提高工作效率,經常在現場采用的是口器進行管口組對,這樣的技術對施工的難度增大了很多。而且,許多輸送用的管道都存在熱脹冷縮的自然現象,這些問題的存在都給油氣管道現場焊接施工技術帶來了很大的挑戰。
2.2、油氣管道施工焊接工藝
中石化從建立以來,嘗試了很多種油氣管道焊接工藝。這些嘗試的油氣管道焊接工藝一開始主要是以手工焊接為主,它主要包括低氫型焊條手工電弧焊向上焊技術、纖維素焊條和低氫型焊條下向焊技術,這些技術都有其各自的特點。通過隨著我國管道焊接工藝的改進和革新而不斷地嘗試,目前,中石化管道焊接的技術主要是以STT半自動焊接技術為主,同時,使用較多的還有手工下向焊、全自動下向焊和組合焊等多種焊接方法。下面,我們分別對這幾種焊接技術進行簡單介紹。首先,STT半自動焊接技術,這是一種以CO2為保護氣體焊接的技術之一,主要通過控制電流和電壓,使熔滴過渡更加容易成型,從而使焊接過程更容易、穩定,也正是其相對簡便、容易的優點使得這個技術成為中石化的主要應用技術。其次,手工下向焊接技術,這種焊接方法是通過手動來控制的焊接工藝,根據它焊接的順序,可以把油氣輸送管的不同焊接部位稱為根焊道、熱焊道、填充焊道以及蓋帽焊道,這個焊道的間隔時間要求大于6分鐘,為了使輸送管道的外形更加好看,同時減少表面的粗糙度,這種焊接技術通常應用的是來回擺動的焊接手法。然后,全自動下向焊技術,這個技術主要是通過利用電弧來使相連接部位的焊絲和鋼管熔化,從而達到焊接的目的,在這個過程中,不需要人為的進行工具的輸送,主要通過自動化的裝置來達到這個目的,全自動下向焊接技術目前的應用也是比較廣的,因為它的焊接效率比較高、而且其工藝的技術要求相對于其他工藝也較低。最后,組合焊接技術,這是一種融合多種焊接工藝來完成一個管道焊接的焊接技術,這種技術可以集幾乎所有焊接技術的優點于一身,但是,相對而言,其工藝的技術要求就比較高,對焊接的條件要求也比較高。總之,各種焊接技術都有其各自的優點,需要采用何種焊接技術,還要根據具體情況綜合考慮。
二.油氣管道焊接工藝的質量控制
油氣管道焊接工藝成功的關鍵主要還在于其對質量的控制,正所謂質量是所有焊接工藝投入使用的保障,深諳這一道理,中石化在油氣管道焊接工藝的質量控制上也采取了相應的措施。
首先,無規矩不成方圓,中石化建立了相對比較完善的油氣管道焊接工藝技術的管理制度和施工的操作標準。這些要求和標準的設計是根據具體情況不斷在實踐中進行總結和改進而得到的相對完善的。同時,相應的規章對所有的工作人員也提出的行為規范的要求,在操作的時候,工作人員必須嚴格遵守這些。其次,在正式開始施工之前要將所有的準備活動做充分,比如,檢查焊接口,并且保證其處于50毫米內的清潔范圍;對焊接需要預先加熱的材料進行預熱處理;還有,對焊接工藝開始需要用到的所有的材料進行檢查,材料的型號必須符合質量可靠保障的要求。其次,在油氣管道的焊接過程中,工作人員的操作必須嚴格遵守之前所指定的操作要求,做到細致認真,盡量將操作失誤率降低到零,尤其是在焊接過程中對于電流的控制,不能過大也不能過小,否則都會對焊接的成功與否造成很大的影響。另外,在油氣管道焊接工藝結束以后,還要對焊接的組隊間隙進行檢查,著重要檢查的就是焊接的間隙大小是否符合要求,間隙過大過小都會影響到焊接工藝的質量,這個縫隙的大小一般要求在1.5毫米以內。
三.總結
基于目前油氣需求量的增加及其運輸的特殊要求,經濟、安全、輸送量較大的管道輸送技術已成為油氣輸送的首選運輸方式,而在這個運輸方式中油氣輸送管道的焊接工藝發揮著極其重要的作用。中石化也深知管道焊接的重要性,所采用的管道焊接工藝技術都是目前國內運用比較廣泛,技術含量比較高的技術,比如組合焊,手工下向焊等焊接技術。同時,為了保證油氣管道焊接技術的質量,中石化也做出了比較合理的管理措施,通過制定總體的管理制度,科學地從焊接施工前、焊接施工過程中、焊接施工結束后對焊接施工進行了相應的管理。當然,目前無論是中石化還是全國,對于油氣管道焊接工藝技術及其質量控制的方面距離國際水平還有一點的距離,但是,相信在不久的將來,我們一定能走到國際領先水平。
參考文獻:
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關鍵詞:承壓設備 失敗因素 分析解決 焊接工藝評定
關于承壓設備焊接質量的評定好壞實際上是將焊接的各個方面綜合起來從而得出的結論,其原因在于承壓焊接工藝測評技術要求綜合實踐性比較強,技術含量相對較高。而在目前承壓焊接工藝評定的質量好壞也正在逐漸引起社會和政府的高度關注,但是由于一些設備或者時間的原因,承壓焊接工藝評定過程中還存在著一些不足之處和缺陷。在承壓焊接工藝評定的過程中,各個承壓設備制造廠的機構和材料都是不盡相同的,所以導致工藝評定結果和焊接技術都有很大差別。本文通過對承壓焊接工藝評定中的失敗因素進行了一定的探究,切實提高承壓設備的可操作性和安全性,確保承壓設備包括安裝的焊接質量能夠起到重要作用,對工藝評定中操作失敗的原因進行一定的淺析,為焊接工作人員工作者提供一些參考和借鑒。
一、承壓設備焊接工藝的評定失誤的原因
1.設備及其工機具能力不足
在承壓設備焊接過程中,一些制造廠在焊接過程中的技術和一些設備的出現由于疏忽,缺乏對焊接實驗室設備及其它加工設備進行恰當的管理,造成設備不完好或者無法正常使用,為焊接工藝的評定埋下不合格隱患。主要常見的問題情況有很多,分別列舉以下幾點:
專業焊縫檢驗工具不準,焊前試件組隊完成,相關尺寸測量不準導致焊后外觀檢驗不夠規范,以及試件加工后質量檢驗工具不全備。
機械性能和焊接設備老化。在承壓焊接工藝中,機械的損耗是巨大的,極易老化,導致使用性能差,如果不加以保養,電流表,電壓表沒有定期校驗或者校驗不準,會使加工完后的試樣精度不符合標準要求,承壓焊接設備老化造成質量檢驗工具不全和焊接工藝評定參數不準,所以要經常保持設備的更新,經常對機械設備進行維護和保養,提高工機具能力。
機械性能設備不齊全。在沒有設備檢驗缺口的具體尺寸。加工完后的試樣精本,而且也難以真正做好,加工完成后的試樣精度也不符合標準的要求。
2.對評定標準理解不透
關于承壓焊接評定標準的理解關系到大量的焊接技術人員,所以要求這些焊接技術工作人員能夠準確理解工藝評定的各種詳細標準。但是由于在不同層次的工作人員所理解的關于焊接的標準各有不同,甚至有一些理解錯誤,從而導致承壓焊接的工藝評定的結果出現了失誤,其中,以下這幾點值得我們大家思考:
沒有確保選材的合理性和實用性。許多的制造商還并沒有考慮到選材中的互換因素,其實在這一方面有許多考慮,包括焊接材料的型號和厚度大小等等,所以在選材時僅僅只是按照承壓設備中所需的產品標準來選擇材料。
工藝評定試件數量多。不能充分利用試件有效范圍這一條件。試件的母材厚度決定了承壓焊接評定的試件高度,應該做到只使用最少的焊接試件進行工藝評審,這樣才不會增加工藝評定試件的數量。
在焊接過程中,工作人員一般都是在產品焊接的完成之后才進行焊接工藝的評定,這樣焊接工藝的指導并沒完全起到作用,導致真正使產品滿足的設計和標準要求沒有達到。
3.評定過程監管控制不嚴
評定過程缺少評定嚴格監管。承壓焊接過程實際上是一個實驗的過程,因為要時時考慮到焊接工藝的實用性,需要參加焊接工藝評定的相關工作人員相互協調,相互協作,而目前一些制造商的責任意識還不夠強,還無法保證質量保障體系正常運轉。工人熟練程度不夠。如果時間焊接的過程中選用那些不是很熟練的技術工人,有的甚至不是自己單位的員工,那么有很大可能會在焊接過程中出現失誤。母材或焊接用的材料保管不周,沒有質量保證證書而且從外觀上看,質量比較差,以至于無法保證確切的生產時間,保管時間以及機械性能雙面焊板控制溫度不均,當一面焊接工作完成后,沒有及時控制好第二焊接面的溫度,如果第一面焊接的溫度過高而且高于第二面的話,焊接過程中施入的線能量就比較小。就掌控不了真正的焊接速度和焊接質量,不能夠為焊接工藝評定做出指導。加工精度沒有控制好。焊接過程中加工表面的精度要把握好,在焊接結合處要做到平穩光滑過度,四個棱角也要做到平滑,否則會造成實驗結果不精確,帶來不良效果,造成浪費。
二、焊接工藝評定失敗的具體解決策略
1.充分理解評定標準,確保質保體系有效運轉
在承壓焊接工藝評定過程中,評定人員要依照國家制定的具體的工藝評定標準進行工藝測評,因此需要對評定標準有一個充分的理解和認識。能夠確保整個工藝評定的正常有效運轉。這也是正確完成承壓焊接工藝評定的重要保障,一個焊接工藝評定體系是由不同分工的工作人員共同進行操作的,并不是由哪一個單獨的人或單獨的部門完成的。所以需要每個部門相互分工相互協調,通力合作,才能完成。
2.完善工機具操作流程和工作制度
現目前,一些制造廠的工機具生產質量還不過關,缺乏明晰的操作體系和制度,造成在生產過程中的頻頻出錯。那么,如何解決這個問題呢,就要求在生產過程中逐步完善工作制度和流程,工藝評定的結果可以有效地指導工藝生產的效果,其重要性不言而喻,那么就需要制造廠嚴格按照國家所指定的標準和要求來操作,建成一個完整的操作體系。
3.提高承壓焊接工作人員工作素質
承壓焊接工藝評定的工作是由專業的工作人員來實施的,所以,在工藝評價體系這一方面,就要求他們對這些標準理解準確無誤,因此。就更有必要提高焊接工作人員的過硬工作能力和工作責任感。但是,值得一提的是拋開這些基本的素質之外還需要加強他們加強學習能力和技巧,積極學習與承壓焊接工藝評定相關的專業的工作知識。這需要他們積極參與工作上的實踐,切實積累現場實踐的經驗。
4.完善設備質量管理,加強設備操作人員素質建設
俗話說“工欲善其事,必先利其器”,說的就是在進行承壓焊接工藝評定過程中,認真檢查設備是否能夠正常使用,以及是否符合國家指定的標準,對于那些不合格國家規定標準的焊接器具堅決抵制,應該對它們的焊接設備和加工設備進行仔細的檢查。所以,在焊接設備操作過程中,應該要盡量選擇那些工作技能熟練和認真負責的員工來完成。 加快建設工作人員素質建設,盡量減少焊接工藝中失敗情況多的情況。
三、總結
到目前為止,國家許多有關部門對這項工藝評定技術都十分看重,所以根據實際情況制定了一些標準供制造廠和工作人員來參考。在從承壓設備制造和安裝的標準規范中汲取經驗教訓,規范好焊接工藝評定內容,我們更應該加強這方面的知識宣傳,保證未來的承壓焊接工藝測評報告的準確性和工藝產品的焊接質量。
參考文獻
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關鍵詞:壓力容器;焊接質量;控制措施
中圖分類號:O213文獻標識碼: A
引言
壓力容器是典型的焊接結構,因而焊接可以說是壓力容器制造、安裝及修理中最重要的工序之一,焊接的質量直接關系著壓力容器產品的耐腐蝕性能、使用壽命及其安全性能,關乎著壓力容器設備的安全運行,乃至人們的生命財產安全。
一、影響壓力容器焊接質量的因素分析
要提高壓力容器的焊接質量,需要先著手了解影響其焊接質量的各種因素,以此針對性地制定策略,才能起到事半功倍的效果。首先,壓力容器焊接使用的材料,是影響焊接質量的重要因素。這里說的材料包括焊接生產過程中所使用的各種焊接材料,如焊條、焊絲、焊劑、氣體等。焊接材料的正確選擇與使用,是確保壓力容器焊接質量的前提。其次,由于焊接是制造壓力容器最為關鍵和重要的一個環節,因此壓力容器的焊接工藝成了影響其焊接質量的關鍵因素,這主要包括焊接工藝的制定以及焊接工藝的執行兩個方面。壓力容器焊接工藝的制定,必須依據合適的焊接工藝評定報告(PQR),結合工藝人員的經驗、產品特點、制造工藝條件和管理情況綜合考慮,最終形成焊接工藝規程或焊接工藝卡(WPS),將其作為焊接工序的指導依據,來保證焊接的質量。壓力容器焊接工藝的嚴格執行,也是確保焊接質量的關鍵,一旦制定出合理正確的焊接工藝規程(WPS),需加以貫徹執行,不能隨意變更其工藝參數,如有充分的根據確實需要改變,也應當履行相應的手續與程序,確保焊接工藝執行的嚴肅性,這是對焊接工藝的制定與評定的有力補充,與焊接工藝的制定同等重要。第三,由于壓力容器的焊接離不開人的操作,需要焊工進行直接性作業,因此操作人員的素質是影響壓力容器焊接質量的直接性因素,操作人員的技術水平、職業道德、質量意識、操作時的態度、紀律性等均會直接影響到壓力容器的焊接質量。此外,各種焊接設備的性能以及焊接操作過程中的環境因素,也會影響到壓力容器的焊接質量。
二、提高壓力容器焊接質量的相關舉措
1、把好焊接材料質量關
為確保壓力容器的焊接質量,需要遵循全面質量管理的觀點,從引進焊接材料之前就要把好材料關,在生產過程的起始階段,就需要仔細研究壓力容器的設計圖紙,掌握相關的技術要求以及相應的國家標準、法律法規。依照焊接材料的相關標準及規定選用材料,確保焊縫金屬的性能應高于或等于母材性能。基于壓力容器應用廣泛的特點,選用材料時還需根據實際情況及其相關用途所需的實際工況要求,綜合考慮其化學成分、力學性能、耐腐蝕性能以及其它特殊要求等因素。從焊接材料的訂貨、選購,及至入廠、登記管理、烘培與領用,都需要確保其可靠性和可追蹤性,這就需要采購人員確定合格供方時查驗他們的相關資質,擇優選擇講信譽、質量好而且穩定的供貨方和協作廠進行訂貨和加工,材料進廠時要加強相關驗收與檢驗工作,仔細核對材料生產供應商提供的證明文件,檢驗好材料的各項指標是否符合制定標準后,方可入庫。此外,還要建立嚴格的材料管理制度對其加強管理,施行材料的標記移植制度,確保材料的可追蹤性,如有需要還須進行必要的復檢工作,以確保焊接材料的質量符合相關要求與規定,為壓力容器焊接質量的提高提供保證。
2、制定合理焊接工藝并嚴格執行
合理焊接工藝的制定需要依照壓力容器焊接工藝評定的標準《承壓設備焊接工藝評定》,對受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊和補焊,以及上述焊縫的返修焊縫應當進行焊接工藝評定。焊接工藝評定完成后,焊接工藝評定報告(PQR)應由制造單位焊接責任工程師審核,技術負責人批準,監檢人員確認后存入技術檔案,工藝評定試樣應至少保存5年。組織經驗豐富的焊接技術人員編制焊接工藝規程(焊接工藝卡),確定焊接電流、焊接速度以及電弧電壓等焊接工藝參數,以指導壓力容器的焊接工作。一旦確定好相應的焊接工藝參數,應在焊接過程中,加強管理與檢驗,嚴格按焊接工藝卡上的工藝參數進行操作,確保焊接工藝執行的嚴肅性,以保證壓力容器的焊接質量,避免由于不按規定操作引發的各種危險。施焊后應及時對焊縫進行無損檢測,一旦發現超標缺陷,應分析產生缺陷的原因,并根據實際情況制定詳盡的返修方案,制定出針對性強的返修工藝,并對返修情況做好記錄。只有制定合理的焊接工藝并嚴格執行之,才能有效降低生產成本,提高壓力容器的焊接質量。
3、提高操作人員的綜合素質
首先,確保操作人員的技術水準符合壓力容器焊接操作的要求,壓力容器的焊接應由持有特種設備安全監察機構頒發的《特種設備作業人員證》的焊工擔任,并且只能在有效期內從事合格項目范圍內的焊接工作。建立焊工技術檔案,定期組織對持證上崗的焊工進行崗位培訓及考核,做好焊績記錄,防止任一焊接方法中斷特種設備焊接作業6個月以上。不斷提高焊工的理論水平和實際操作技能,使其真正在理論方面認識到執行工藝規程的重要性,從實踐上提高操作技能。其次,通過進行教育及管理等手段,不斷加強對操作人員的職業道德、社會道德等建設工作,提高其效率、質量意識,增強責任心。
4、對焊工的管理
人在生產實踐活動中起到關鍵性的決定作用,因為人作為生產者對生產實踐活動有積極或消極意義,這個道理放在壓力容器的生產活動中也同樣適用。因此,要重視對焊工的管理,要求進行壓力容器施焊的焊工必須通過考試考評,在成績合格之后取得從業資格證后,才能在規定的期限內從事焊接工作。焊工在工作時,要嚴格按照焊接工藝方案進行。在這期間,制造單位的質檢員要定期或不定期地做好焊接工藝參數的檢查與記錄工作。進行壓力容器施焊的焊工必須先要參加相關考試順利考取焊工證,只有手里有了這張從業資格證,才能進入壓力容器生產這個行當。在施焊時要持證上崗且在規定的期限內從事焊接工作,若焊工在證件失效后仍然從事相關工作,一經發現,要從嚴處理。制造單位應建立焊工技術檔案,這么一來,對每名焊工的業務水平都能有個全面了解,這利于加強對焊工的管理,制定科學合理的焊工培訓計劃,對提高焊工專業素養、確保壓力容器質量都大有裨益。
5、質量控制檢測
在檢測鋼制壓力容器產品的焊接接頭性能如何時,要嚴格按照相關的檢驗規定認真執行,其中涉及到焊接試板的尺寸、數量等等。至于試樣截取、試驗項目、合格標準和復驗要求,上述這些同樣也要嚴格按照相關的技術操作規程認真執行。在檢測有色金屬制的壓力容器產品質量如何時,則可依據鋼制壓力容器的設計圖樣及相關要求認真執行,關于拉伸試樣的高拉強度具體標準要求主要有兩條:一是不得小于母材材料的最低值;二是如果焊接接頭的母材材料強度等級不同,那么拉伸試樣的強度必須大于或等于強度等級低的那個。
結束語
壓力容器的焊接是壓力容器制造過程中的核心部分,一個壓力容器的好壞,使用的壽命,使用的能力很大程度上取決于焊接質量的好壞,本文就常見的壓力容器質量問題做出了解答方法和預防措施。
參考文獻
[1]胡楊車平平尚英軍劉怡.壓力容器的焊接與管理[J].城市建設理論研究,2012(03).
關鍵詞:壓力容器;焊接缺陷;預防
中圖分類號:TG4文獻標識碼: A
引言
壓力容器作為化工生產中不可或缺的特種設備,它廣泛應用與石油化工、能源、軍工等領域。因為壓力容器通常是承受高溫、高壓、高腐蝕的介質,所以極易導致容器的損壞和安全事故,而在壓力容器制造過程中必然涉及到焊接,在復雜的工況下,焊接性能對于壓力容器的安全運行承擔重要作用,對于化工企業來說,對壓力容器的焊接性能的控制具有重要意義,探討提升壓力容器的焊接性能的對策具有現實指導意義。
1 影響壓力容器焊接質量的因素分析
要提高壓力容器的焊接質量,需要先著手了解影響其焊接質量的各種因素,以此針對性地制定策略,才能起到事半功倍的效果。
首先,壓力容器焊接使用的材料,是影響焊接質量的重要因素。這里說的材料包括焊接生產過程中所使用的各種焊接材料,如焊條、焊絲、焊劑、氣體等。焊接材料的正確選擇與使用,是確保壓力容器焊接質量的前提。
其次,由于焊接是制造壓力容器最為關鍵和重要的一個環節,因此壓力容器的焊接工藝成了影響其焊接質量的關鍵因素,這主要包括焊接工藝的制定以及焊接工藝的執行兩個方面。壓力容器焊接工藝的制定,必須依據合適的焊接工藝評定報告(PQR),結合工藝人員的經驗、產品特點、制造工藝條件和管理情況綜合考慮,最終形成焊接工藝規程或焊接工藝卡(WPS),將其作為焊接工序的指導依據,來保證焊接的質量。壓力容器焊接工藝的嚴格執行,也是確保焊接質量的關鍵,一旦制定出合理正確的焊接工藝規程(WPS),需加以貫徹執行,不能隨意變更其工藝參數,如有充分的根據確實需要改變,也應當履行相應的手續與程序,確保焊接工藝執行的嚴肅性,這是對焊接工藝的制定與評定的有力補充,與焊接工藝的制定同等重要。
第三,由于壓力容器的焊接離不開人的操作,需要焊工進行直接性作業,因此操作人員的素質是影響壓力容器焊接質量的直接性因素,操作人員的技術水平、職業道德、質量意識、操作時的態度、紀律性等均會直接影響到壓力容器的焊接質量。此外,各種焊接設備的性能以及焊接操作過程中的環境因素,也會影響到壓力容器的焊接質量。
2焊接常見質量問題
壓力容器的焊接質量問題通常可以分為外部質量問題和內部質量問題。
外部質量問題包括: 余高尺寸不合要求、焊瘤、咬邊、弧坑、電弧燒傷、表面氣孔、表面裂紋、焊接變形和翹曲等。內部質量問題包括:裂紋、未焊透、未熔合、夾渣和氣孔等。焊接缺陷中危害性最大的是裂紋,其次是未焊透、未熔合和夾渣、氣孔和組織缺陷等。
3各種問題的預防措施
在焊接的過程中難免會出現一些質量問題,下面就針對各種質量問題,提出一些解決的辦法和看法。
3.1.焊接變形
對于錯邊的出現,情況分為兩種:一種是焊接前組未能組對好造成焊接錯邊,另一種則是由于焊接的過程中對于焊接變形的控制不到位導致焊接之后的錯邊。
對于第一種情況不是焊接的原因造成,本文不做探討。對于第二種情況,則是本文要說明的,在組隊完成后焊接的過程中由于母材和焊材的熱脹冷縮的會導致焊接熱影響區的變形,從而使得連接的部分產生錯邊。這就需要在焊接之前,對焊縫進行加固處理,將熱影響減少到最小。
3.2.焊瘤
焊接過程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上, 凝固成金屬瘤,這種未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬瘤叫焊瘤。這種缺陷使焊縫成型不美觀,立焊時有焊瘤的部位往往有灰渣和未焊透。面對這種情況,要選擇合適的焊接電流,焊接速度,從而使得焊劑完全融化并能夠及時冷卻覆蓋。
3.3咬邊
由于焊接參數選擇不當,或操作方法不正確,沿焊趾的母材部位產生的溝槽或凹陷這就是咬邊,咬邊將減少母材的有效截面積、在咬邊處可能引起應力集中、特別是低合金高強鋼的焊接,咬邊的邊緣組織被淬硬,易引起裂紋。
面對咬邊可以通過編制合適的焊接規程解決,選擇合適焊接參數(焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊縫位置、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度,溫濕度等),合格焊接人員,焊接時按正確工藝規程操作(電弧不能拉的太長,焊條角度要適當,運條方法要正確)。
3.4電弧坑
主要是熄弧停留時間過短,薄板焊接時電流過大,可以在焊條電弧焊收弧時焊條在熔池處稍作停留或環形運條,待熔池金屬填滿后再引向一側熄弧即可。
3.5氣孔
氣孔的缺陷分為表面氣孔和內部氣孔兩類。
產生表面氣孔的原因有許多,包括:母材含C、S、Si量偏高、焊接部位不潔凈、焊接電流過大使焊條后半部藥皮變紅、低氫焊條未烘干。
對于母材大量含有C、S、Si等情況,需要更換母材或者采用其他種類低氫焊條。其次應該對焊接部分要經常清除油污,以免出現因此產生的氣孔。第三,應該采用適宜的焊接規范,因為在焊接過程中,電流過大會導致焊條變紅同時產生氣孔,在焊接過程中要保證焊條尾部不紅為宜。最后,因為焊條很容易受潮,這也會導致氣孔的產生,所以一般在使用前都要愛350攝氏度的溫度下烘焙1小時左右,以確保焊條干燥。同時,對于在焊縫中出現氣孔,可能是因為電流、電弧、運棒速度、受潮等原因。上文已經詳細說明了各個情況要注意的事項,只要對各種易出現氣孔的原因進行很好的技術控制,就不會產生什么很大的影響。
3.6焊接裂紋
焊接裂紋的出現是一種非常嚴重的生產缺陷,這可能是由于焊接過程中的焊接應力或者其他因素共同作用下而產生的。針對這種情況,要研究它的產生原因,根據斷裂的不同部位、斷裂大小、長寬等對進行具體分析,按裂紋形成的條件,可分為熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋和層狀撕裂等四類。對于焊接表面的裂紋需要對焊接的地方進行打磨觀看其內部是否有裂紋,如果內部也有則需要對這一段的焊縫進行重新焊接。預防裂紋就是編制合適的焊接規程,選擇合適焊接參數如焊接電壓、焊接的電流、坡口型式、焊條直徑、焊接速度、焊接順序、焊縫高度、焊縫寬度,溫濕度等。
3.7未焊透
未焊透是指母材金屬未熔化,焊劑沒有進入接頭根部從而造成焊劑未能完全填充的現象。針對這種現象,具體原因可能是焊接電流小、坡口和間隙尺寸不合理、鈍邊較大、磁吹邊作用、焊條偏心度較大或者焊條層間清理不到位等。對于它的處理方法,現在普遍使用的是用較大的電流來焊接,除此以外,還能用交流電代替直流電來防止磁偏吹,合理設計破口度,并且要保持清潔。
3.8未熔合
未熔合是指焊縫金屬與母材金屬,或焊縫金屬之間因為還未熔化結合在一起而形成的缺陷。在工業制造過程中,可能由于焊接熱輸入太低、電弧指向偏斜、坡口側壁有繡垢及污物或者層間清渣不徹底等而造成。對于這種情況,一般對焊接電流進行加大,對于相應的焊接參數進行重新設置,并注意相關清潔工作的落實。
3.9夾渣
夾渣產生的原因:焊接過程中層間清渣不凈;焊接電流太小;焊接速度太快;焊接過程操作不當;焊接材料與母材料化學成分匹配不當;坡口設計加工不合適等。
預防措施:選擇脫渣性能好的焊條;認真地清除層間熔渣;合理地選擇焊接參數;調整焊條角度和運條方法。
結語
壓力容器焊接是保證壓力容器致密性和強度的關鍵, 是保證壓力容器質量的關鍵, 是保證壓力容器安全使用和作業的重要條件。如果焊接存在著缺陷, 就有可能造成滲漏、泄漏, 甚至引起壓力容器爆炸,造成人員傷亡和國家財產的重大損失。
參考文獻:
[1]婁旭耀. 壓力容器焊接缺陷的產生和預防[J]. 化工管理,2013,18:183-184.
關鍵詞:焊接工程;質量;控制措施
在焊接工程中,嚴格控制焊接質量能夠降低安全事故出現的概率。想要保證質量控制的有效性,需要從施工實際出發,完善焊接質量控制體系。本文主要分析焊接工程中經常出現的質量問題和問題產生的原因,并制定了一些焊接工程質量控制策略,能夠給焊接工程質量的提高奠定良好基礎。
一、焊接工程的常見質量問題和問題產生原因
在焊接工程中,經常出現的質量問題包含焊接裂痕、焊接咬邊、焊接氣孔以及焊接夾渣等,這些問題的存在給焊接工程造成的影響各不相同,但是都會給焊接工程帶來嚴重安全隱患。
(一)焊接裂痕
在焊接工程中,焊接裂痕是最常出現的問題,會給焊接工程質量造成嚴重影響,由于金屬結構比較特殊,所以在焊接金屬時,焊接裂痕更加容易出現。焊接裂痕可以分成兩種,分別是冷裂痕和熱裂痕[1]。導致焊接裂痕出現的原因比較多,比如雜質、溫度、濕度以及外力等。
(二)焊接氣孔
焊接氣孔是由于焊接過程產生的氫氣而出現的氣孔,氣孔的存在會導致焊接連接面積減少,并且也會給焊接強度造成嚴重影響,導致焊接質量下降,降低焊接部分承受的實際張力和拉力。導致焊接氣孔出現的原因比較多,比如接口位置有銹跡、油污或者水分,焊接時沒有正確把握電壓和速度,焊條焊劑比例選擇錯誤,通過氬弧焊進行焊接時,空氣濕度、氧量條件不相符等。這些問題的存在都可能導致氣孔的出現,給焊接質量造成嚴重影響。
(三)夾渣
焊接夾渣指的是焊縫中無法融合的一些熔渣,這些熔渣的存在會給焊縫密合度和強度造成影響,導致其受力強度降低。產生夾渣的原因如下:焊接口附近存在熔渣;焊接速度過快、電弧過長、焊條偏心等;電流過小致糊渣出現,糊渣進入焊縫形成夾渣等,從而降低焊縫強度。
(四)焊接咬邊
在焊接時,接口位置留下的凹陷便是焊接咬邊。焊接過程中,若是焊件融化,但是填充卻不夠及時,很容易出現咬邊[2]。焊接咬邊能夠縮短接觸的面積,焊接口抗壓能力也會有明顯降低。想要控制焊接咬邊,在焊接時應該對焊接速度進行控制,速度絕對不能過快,并且焊接時,也應該和焊接部位對準,避免出現融化面積增大的情況,此外,還應該確保補充材料足夠,在出現凹陷時,需要及時進行填補。
二、提高焊接工程質量的措施
焊接質量會影響工程的質量和安全,這便要求在焊接時,不但需要重視各種焊接工藝的使用,還應該確保焊接合理性,進行科學合理的質量控制體系的建立。下文主要提出了幾項提高焊接工程質量的措施,以切實提高焊接工程的質量。
(一)編制焊接工藝文件
在焊接工程中,焊接工藝文件非常重要,編制時,包含內容比較多,比如焊接工藝需要遵守的相關守則、焊接工藝應用的相關規程以及產品焊接工藝的相關規程等。焊接工藝需要遵守的守則包含了控制焊接的質量和評定焊接工藝,需要總結焊接工程中使用到的相關材料及其比較典型的焊接辦法,這也是焊接時必須遵守的原則和準則。產品焊接工藝規程主要包括了技術交底以及焊接卡,其規范的是焊接范圍以及使用材料,比如焊接的參數和方法,產品焊接工藝規程應用時局限性明顯,針對性也比較強。焊接工藝應用的相關規程包含了編制作業指導書,在焊接接頭特殊時,焊接工藝應用規程作用比較重要,但是適應性比較差。
(二)管理焊接材料,保證材料質量
在焊接工程質量控制中,管理焊接材料也非常重要,在管理材料時,需要確保各個環節都和規范相符合。比如,型號類型不同的焊條需要分開放置,并進行序號的編寫。這樣使用焊條時,存取會比較方便。若是焊條工程施工結束,焊條沒有用完,那么需要將其放回原來的位置,這樣能夠給材料用量計算提供一定方便,若是材料用量超過了計劃用量,那么須及時補充材料,以此避免材料短缺問題影響施工進度。并且,這樣還能夠避免焊接時出現用錯材料的情況,材料用錯會給整個工程造成嚴重的損失,并且很難進行修復。在購買焊接材料時,需要統一進行,統一購買材料能夠保證材料檢測的質量,并做好檢測記錄[3]。此外,在焊接材料存放時,需要溫度適宜、環境清潔,存放地點最好不要存放其他材料,避免出現材料侵蝕的情況。在領取材料時,可以采用負責人領取的辦法,確保材料領取的規范性。
(三)做好焊工培訓,提高焊工素質
在進行焊接工程施工前,若是能夠合理的培訓焊工,不但能夠控制焊接施工時,錯誤出現的概率,還能夠切實提高焊接水平。現在從事焊接工作需要相關的資格證書,在招聘焊工時,必須嚴格審查其資格證,只有資格證審查合格,才能夠錄用。在培訓焊工時,首先應該培訓焊工的技能,主要包括了焊接常見材料應用和焊接演練。在焊接演練時,焊工本身的技術水平和焊接水平都會有一定提升,這也能夠給焊接工程質量提高奠定良好基礎。除了需要做好技術培訓,還需要幫助焊接人員更好的理解焊接理論方面的知識。就以往實踐而言,很多焊工本身的操作經驗比較豐富,但是在理解理論知識時,卻存在一定問題,這也是導致焊工焊接水平提高緩慢的一個重要原因,在焊接時,很多焊工都會犯一些習慣性的錯誤。為了真正的解決問題,便須強化焊工對理論知識的認知程度。為了增強焊工對理論知識的重視程度,在培訓結束之后,還需要進行理論知識考核,未通過者,需要進行二次培訓[4],這樣能夠讓焊工真正的認識到理論知識的重要性。對于焊工而言,理論知識和實際操作同樣重要,所以,在實踐時,必須不斷的幫助焊工掌握理論知識,在提高焊工焊接水平的同時,提高其焊接效率。
(四)做好質量檢驗,確保焊接質量
在焊接施工結束之后,需要檢測焊接工藝質量。首先,焊工應該將施工實際情況提交給相關的工作人員,比如說焊接過程中使用的材料、材料規格和材料型號等,若是有必要,還需要提交焊接處工藝圖,這樣能夠給檢查提供一定的方便。檢驗人員需要分析施工工藝的準確性,在保證施工工藝正確的前提下,檢查驗收焊工的材料,做好焊接質量審查工作,確保審查質量能夠滿足工程需要。與此同時,焊工還需要做好自檢工作,在自檢結束之后,可以以班為單位來審查,最后再通過項目組進行審查,這樣能夠讓焊工認識到焊接的重要性,提高焊接的質量。若是存在焊接不合格的情況,必須詳細的分析不合格的原因,并針對原因采取措施解決問題,避免相似情況的出現,保證焊接的質量。
三、結束語
焊接工程質量對于整個工程而言極其重要,所以,必須認識到焊接工程質量提高的重要性,在焊接施工的過程中,必須嚴格根據相關的規范進行施工,做好質量檢測工作。焊接過程中若是發現不足,需要做好記錄,并找到解決措施,避免在將來焊接施工時,出現類似錯誤。只有這樣,才能夠有效控制焊接工程的質量,切實提高我國焊接施工的實際水平。
參考文獻:
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[2]張太起,董繼同.結構工程焊接質量的控制措施分析[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2015,(06):97.
Abstract: In recent years, aerospace, transportation, marine engineering and other industrial development has greatly promoted the development of welding technology. With the development of welding technology and the increasing level of welding, welding quality is more and more concerned by people, which highlights the importance of welding quality control. To strengthen the welding quality control can effectively reduce production costs and improve the welding quality. This paper introduces the concept and significance of the welding quality control, and analyzes the various factors that affect the quality of the welding, and simply expounds how to control them. The implementation of a comprehensive and effective welding quality control can significantly improve the quality.
關鍵詞: 焊接;焊接質量;控制;影響
Key words: welding;welding quality;control;influence
中圖分類號:TG441 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)20-0123-02
0 引言
隨著現代焊接技術的迅猛發展、焊接生產水平的不斷提高和國際焊接制品貿易的日益擴大,為了保證焊接產品的質量,有效地利用資源,保護用戶的利益,焊接產品的質量管理逐步走上了規范化、標準化的道路。焊接作為現代先進制造技術的關鍵工藝,受到各行各業的關注并逐步集成到產品的主壽命過程,即從設計開發、工藝制定、制造生產到運行服役、失效分析、維護和再循環等產品的各個階段。焊接質量控制涉及到原材料、結構設計、焊接設備及工藝裝備、焊接材料、切割下料及坡口加工、焊接工藝及相關標準、焊接過程監控和管理,焊后處理與涂裝、檢驗、環境保護、焊接結構安全運行等眾多過程,在焊接結構生產和運行中起著非常重要的作用,日益受到人們的關注。
1 焊接質量控制的概念和意義
1.1 焊接質量控制的概念和必要性 隨著鍋爐、壓力容器、化工機械、海洋構造物、航空鈧天器和原子能工程等向髙參數及大型化-方向發展,焊接工作條件日益苛刻、復雜。任何一個焊接接頭不合格都將引起危險和事故。鍋爐的爆炸、壓力容器和管道的泄漏、剛制橋梁的倒塌、船體斷裂、大型吊車斷裂等重大事故,很多是由于焊接接頭質量問題造成的。迅速發展的現代焊接技術,已能在很大程度上保證其產品質量,但由于焊接接頭為一性能不均勻體,應力分布又復雜,制造過程中亦作不到絕對的不產生焊接缺陷,更不能排除產品在役運行中出現新的缺陷。因此,焊接已經成為受控產品制造的關鍵工藝,必須對焊接結構與工程進行嚴格的全過程控制。
1.2 焊接質量控制可以降低成本 由于焊接過程的特殊性,得到一個合格的焊接接頭往往要經過焊接坡口準備、焊件組對、點焊、焊前預熱、正式施焊、無損檢測、焊后熱處理等工作過程。但對于一些焊縫中的缺陷,只有經過一些無損檢測,才能發現問題,然后進行必要的修補,之后再做無損檢測,以確定缺陷修復。這樣將耗費大量的人力,物力和時間,那些因為多次返修而不得不割口的焊接縫隙造成的損失會更大。如果在整個焊接過程中行使有效的控制,焊接質量會有明顯的提高,會大大降低因為焊接質量方面所造成的人力,物力和時間的損失,使焊接過程中的成本大大降低。
2 焊接質量控制的要素
焊接質量控制,其涉及的范圍比較寬,影響焊接質量的因素,概括起來有:人員、設備、材料、工藝方法和生產環境五個方面,簡稱“人、機、料、法、環”五因素。各個因素對不同工序質量的影響程度有很大差別,應具體情況具體分析。從對這五個因素進行管理控制以達到對焊接質量的全過程進行控制和管理。
2.1 人——人員的控制 焊工是焊接施工關鍵一環,優秀的焊接人員及相關技術人才是高質量焊接結構制造的重要保證。焊接工程師是焊接工藝文件的制定者、焊接生產的指導者和焊接工藝的管理者。企業聘用的焊工一定要有專業資格證書,應讓有經驗的優秀的焊接工程師來帶新的焊工,進行手把手的技術傳授,還應該定期對焊接及相關技術人員進行技術培訓、更新,并對焊工進行理論和實踐技能培訓,不斷提高第一線焊接操作者的技能水平。
2.2 機——焊接設備的管理控制 先進的焊接和相關設備是焊接結構質量和提高焊接生產效率的重要保證,各種焊接設備的性能及其穩定性與可靠性直接影響焊接質量。企業應該花費一定資金采購先進的焊接設備,其中大型和關鍵設備要招標采購,要求這類設備具有很好的性能及穩定性。企業要對焊接設備如焊機進行專人管理、保養、定期維修。焊機電流、電壓顯示裝置要經過檢定合格才能使用,要實行定期檢驗制度。
2.3 料——焊接材料的管理控制 焊接生產所使用的原材料包括母材、焊接材料焊條、焊絲、焊劑,保護氣體等,這些材料的自身質量是保證焊接產品質量的基礎和前提,所用焊接材料的證明文件應齊全有效,標識應清晰可辯,外觀質量應合格,因此應該完善材料管理制度。使用和保管好焊接材料是保證焊接質量的基本條件,焊接材料的管理內容包括焊接材料的采購、入庫驗收、保管、烘干、發放、回收制度等等。
2.4 法——焊接工藝方法的控制 焊接質量對工藝方法的依賴性很強,在影響焊接工序質量的諸因素中占有非常突出的地位。因此對焊接工藝的控制是得到合格的焊接接頭、保證焊接質量的關鍵。工藝方法對焊接質量的影響主要來自兩個方面,一方面是工藝制訂的合理性;建立健全嚴格的焊接工藝規程是保證焊接質量保證體系的重要內容。要做好新、舊標準和工藝文件的更換,以及舊標準或工藝文件和作廢標準或工藝文件的回收工作,確保焊接技術人員和第一線操作者使用的標準和工藝文件是有效文件。另一方面是執行工藝的嚴格性,經過焊接工藝評定驗證合格的焊接工藝數據在施焊時必須嚴格遵守不得隨意改變。
2.5 環——焊接生產環境的控制 良好的生產環境是提高產品質量的重要保證,企業要保證有一個安全、干凈、通風、溫濕度合適、無污染等等條件的焊接環境。環境條件對焊接的影響主要表現在溫度、濕度、風速等方面。焊接的環境溫度應能保證焊件焊接所需的足夠溫度和焊工技能不受影響。當焊件表面潮濕、覆蓋有冰雪,或在下雨、下雪及濕度較高時候需要將母材加熱處理后再焊接,濕度過高(80%-90%)的環境不宜焊接。焊接時風速不可高于相關標準,當超過規定時,應該有防風設施。刮風期間,焊工及焊件無保護措施時,不應進行焊接。
3 結論
焊接質量控制歸納起來可總結為“合格的焊工使用合格的材料和設備按照有效的工藝進行操作。”企業必須分析影響焊接質量的各種因素,采取切實有效的控制措施,才能保證焊接產品的質量。實施全面地、有效地控制可使焊接質量顯著提高,企業質量管理工作有明顯提升,產品和企業的競爭力都將得到有效增強。
參考文獻:
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關鍵詞 現代機械制造;精密加工技術;工藝
中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)104-0143-02
自從我國貫徹實行改革開放政策之后,社會經濟得到了一定的發展,進一步推動了國家的機械制造工藝的發展,從而使過去使用的傳統型機械制造工藝不可以很好地符合現代機械制造形成的要求。針對這種情況,引進和使用現代機械制造工藝及精密加工技術對于我國的機械制造行業來說是一個必須高度重視的問題,本文主要對現代機械制造工藝及精密加工技術開展了詳細的討論。
1現代機械制造工藝及精密加工技術具有的特點
1.1全球化特點越來越明顯
由于經濟全球化的產生,技術競爭也已經轉變成為面向全球化的競爭,在一定程度上致使技術和市場面臨的競爭也越來越激烈,先進的制造技術則是應這一背景下而出現的。根據這個現象,國家制造技術水平的高低可以直接對其在國際技術競爭中的成功與否造成很大的影響。
1.2 系統性
站在生產過程角度來說,制造技術具備的先進性在范圍內一直都受到綜合使用現代先進技術形成的有利影響,比如說計算機、自動化以及新穎材料等具有現代化特點的新穎技術不斷出現,并且被普遍地投入到產品的設計、制造以及生產到多個有關方面的使用中。
1.3相互關聯性
站在制造技術角度來說,其先進性可以涉及到產品非常多的領域,比如:產品的研究、開發、工藝設計以及加工制造等多個方面的內容;另外,其先進性還能夠參與到制造的全部過程內。同時上面敘述的環節間保持的聯系極其嚴緊,若某個環節產生紕漏,均能夠致使整個技術的使用效益達不到合理的范圍,由此,相關的技術人員需要將其關聯性牢牢掌握。
2我國當前擁有的現代機械制造工藝及精密加工技術
2.1現代機械制造工藝
現代機械制造焊接工藝能夠涉及到的領域非常寬,但其主要由下面5個部分來構成,分別為:氣體保護焊、電阻焊、埋弧焊、螺柱焊以及攪拌摩擦焊這5個方面的焊接工藝,其對于現代機械制造工藝來說極其重要,缺少其中一種都不可以。1)氣體保護焊焊接工藝。其在內容上主要指使用電弧當做熱源,在電弧提供的幫助下給自己進行加熱。該工藝的工作原理為:進行焊接時,經對電弧開展加熱進而造成其附近產生氣體保護層,該保護層可以導致電弧以及熔池和空氣完全分離,避免進行焊接時有害氣體形成的影響[1]。另外,該工藝的保護氣體主要使用二氧化碳;2)電阻焊焊接工藝。此種工藝的操作方法主要指將開展焊接的物品牢牢地壓在正電極與電極兩種之間,然后對其通電,電流流過的過程中,經即將進行焊接物體的接觸面和其周圍產生的電阻在熱效應影響下可以出現熱量,進一步使其加熱直至完全熔化,確保其可以和金屬溶成在一起。使用工藝進行焊接不僅能夠具有質量好、增強生產效率高以及減少時間等多種優勢;可是其也具備設備方面需要投入大量的資金以及將來對設備開展維修和整頓面臨的困難非常大這兩個缺點;3)埋弧焊焊接工藝。從內容方面來說,此種工藝指在焊劑層下燃燒電弧進而開展焊接。近幾年來,其可以被區分為自動和半自動;自動主要指使用人工進行操作,但是半自動因為操作時非常復雜,使用在流水化的生產過程中比較麻煩。該焊接工藝由于焊接的質量不僅固定且非常好以及沒有污染等這些優勢,而被普遍地使用在鋼結構制品的焊接過程中;4)螺柱焊焊接工藝。其主要指將螺柱某端和管件與板件兩者之一的表面相互接觸之后,再把電弧引通直到接觸面出現熔化現象才結束,然后對螺柱施與合適的壓力進而結束焊接。其可以分為儲能式與拉弧式的兩種操作方式。儲能式主要使用在焊接深度較淺的薄板的焊接;拉弧式主要使用在深度比較高的焊接。使用兩種方式開展焊接的過程中均具備缺乏穩定步驟的特點,因此產生漏洞的可能性非常小;5)攪拌摩擦焊焊接工藝。此種焊接工藝主要在處于快速旋轉狀態中攪拌頭和金屬之間相互摩擦形成的熱量提供的幫助下開展焊接,跟著攪拌頭不斷挪動,金屬往其后方流動進而產生的密焊縫方法[2]。其進行焊接的過程中僅僅使用到焊接攪拌頭,因此其可以再很大程度降低焊接材料的花費,減少資源投入。
2.2 精密加工技術
現代機械制造使用的精密加工技術非常多,本文主要對精密切削技術和超精密研磨技術這兩個技術進行詳細的研究。1)精密切削技術。這種技術主要直接采取切削方法來取得精度非常高的方法,但是此種方法的使用需要將來自語機床、刀具以及外界等多方面造成影響全部排除在外;2)超精密研磨技術。對一塊硅片進行加工的最后要求為:其結果必須滿足硅片表面的粗糙度控制在1mm~3mm范圍內以及同時對其開展了原子級的研磨拋光,如果使用過去極其落后,比如磨削以及研磨等方法,根本就不可以達到這種高水平的要求。由于這些需求的產生,有關的科研人員對每種新穎的原理和方法開展了堅持不懈地探索,最后形成了非常先進的超精密研磨技術。
2.3 微機械技術
近年來現代機械制造行業使用的微機械技術也不少從微機械驅動技術以及微機械傳感技術這兩個技術開展詳細的探討。1)近幾年來由于經濟的不斷發展以及技術的更新,由此形成當前使用的微機械驅動技術必須具備動作響應迅速、精度非常高以及操作方便等相關的優勢,進而產生了目前被普遍使用在機械制造行業中的由靜電動機與壓電元件制作而形成的微驅動器;2)微機械傳感技術。現代微機械不僅必須改變為傳感器微型化,同時其分辨率、靈敏度以及數據密度均必須具備非常高的水平[3]。近幾年來,由于科技的不斷進步,由此致使現代機械制造行應用到的壓力、加速度以及觸覺陣列等多種微型傳感器從根本上來說均是在集成電路技術的幫助下而形成的。
綜上所述,機械制造行業想要一直處于穩定發展的狀態中,在很大程度上離不開現代機械制造工藝及精密加工技術是提供的幫助。根據這種情況,相關的技術操作人員必須全面掌握提高對現代機械制造工藝及精密加工技術開展分析具有探的重要性以及必要性,同時還必須對現代機械制造工藝開展連續的創新,增強精密加工技術的效果,使其可以有效地對現代機械制造和加工事業的發展提供有效的服務,進而給我國的社會主義和諧社會的發展做出更大的貢獻。
參考文獻
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【關鍵詞】控制;焊接;化工設備;質量
1 控制焊接質量的重要性分析
在石油化工設備投產使用前,其安裝是關鍵的一個步驟,安裝工程的質量優劣對石油化工設備的使用性能起到直接且較大的影響,可能會減少設備的使用壽命,甚至導致運行過程中發生質量事故。
就目前的化工設備來看,大部分是承壓設備,涉及的介質也是多種多樣的,有的易燃、易爆,有的具有毒性和腐蝕性等等,這些介質無疑導致了設備的運行條件相當的惡劣。如此一來,控制好安裝工程的施工質量顯得尤為重要,在整個石油化工安裝工程中焊接質量又是中心環節,所以說控制好焊接質量更是重中之重,是保證化工產品質量優良,防止廢品放行的重要措施。
2 焊前準備階段的質量控制
2.1 焊接工件準備
在化工設備中有一些是塔器及球罐等等一類的設備,這些設備在運輸條件受到了很大的限制,因此多為現場實施設備組對,這一過程中較簡單的設備組對時,通常是在制定了相應的技術措施后再明確地技術交底。不過,如果是比較復雜的設備(如球罐)組對,那么就必須事先進行施工方案的編制,在具體的方案得到相關部門批準后方可付諸施工。
大量工程實踐表明,在實施工件組對前,必須對其實施嚴格的檢查,認真核對焊接接頭坡口的形式,核實工件幾何尺寸的大小,對于局部超差又或者是在運輸過程中導致的損傷必須在準備環節中進行相應的修復。在實際的化工安裝工程實施中,如果兩設備在組對筒節測量直徑存在偏差,那么在進行點固之前,必須借助測量外徑的手段,將錯邊量預留下來。如果是塔器類設備在安裝時,為保證設備能夠正常地運行,必須嚴格檢查組對后的直線度。
2.2 焊接設備準備
大量工程實踐表明,設備的準備對于施工效率和產品質量的提升至關重要。具體在控制上要處理好以下幾點:
2.2.1 選用測得焊接設備必須嚴格符合焊接工藝卡要求。
2.2.2 化工設備安裝施工中,焊接設備比較常用的是手工電弧焊機和氫弧焊機。
2.2.3 從化工設備選用的材料來看,運行參數呈現出多樣化,對焊縫要求通常較高,必須要具有很好的沖擊韌性,所以,通常選用直流電源,這樣較為容易達到相關的性能要求。在國際上,目前用得比較多的先進焊接電源是陡降性硅整流弧焊電源。
2.2.4 焊接設備需要建立設備檔案。對于所選用的焊接設備和輔助裝置,其各項參數記錄儀表(電壓表、電流表和壓力表等)必須保證計量準確,且在檢定有效期內,操作者要認真填好設備運轉記錄。
2.3 焊接材料準備
焊接材料的準備是焊接工作的重要一環,包含了焊條、焊劑、焊絲和保護氣體等等材料的準備。具體的控制應從以下幾個方面著手:
2.3.1 根據相關章程和規定,所有的焊接材料在入庫之前都必須按批次實施嚴格的入庫檢驗。同時要做好保管工作,防止因受潮和生銹導致材料變質。在材料使用前,有必要借助烘干箱烘干。焊條在使用時,將其取出放入保溫筒。
2.3.2 焊接材料的選取應結合等強度原則,對要求沖擊韌性的焊接接頭,最好選用低氫堿性焊條。對于不銹鋼或耐熱鋼等等材料的焊接,所選擇的焊接材料應最大可能的保證合金元素相同。
2.3.3 在實際的施工過程中,對于具體焊接材料,在選擇上必須以設計圖樣要求為出發點,如果圖樣中沒有什么規定,此時,可以參考焊接專業資料實施材料的選取。
2.4 焊接工藝選擇
在具體的安裝工程中,焊接工藝的準備包含以下兩個方面:
2.4.1 焊接工藝指導書;
2.4.2 焊接工藝指令卡的編制。
大量的工程實踐經驗和相關規程要求表明,材料可焊性能試驗和焊接工藝評定是編制焊接工藝文件的基礎。其中材料可焊性性試驗通常針對的是該單位第一次施工的材料;焊接工藝評定要求實施焊接的技術人員和技師結合本單位的具體情況,綜合分析本單位的已有經驗和試驗數據,并以此為基礎實施評定,具體需要評定的參數比較多,囊括了焊接電壓、電流、線能量、焊材、保護氣流量、坡口形式、焊接順序、層次、清根方法等等,還需要結合分析母材特性,做好預熱及焊后熱處理工藝的制定工作。根據經驗,值得注意的是如果環境溫度在0℃以下,此時,多數鋼材必須在焊前實施預熱環節,同時焊后也要做好保溫處理。
3 焊接實施階段的質量控制
3.1 從影響焊接質量的因素進行控制
好的準備是成功的開始,但也僅僅是焊接質量控制的前提,在焊接的實施階段,控制好焊接過程也很重要,大量工程實踐表明,在焊接實施階段對焊接質量有影響主要有:人員因素;環境因素;設備材料因素這幾個方面。要在焊接的實施過程中控制質量就必須從這個方面入手:
3.1.1 從焊接人員因素加強控制。選派的焊工必須要有相應項目的焊工合格證,工作態度認真負責,能夠嚴格遵循工作程序和工藝參數實施操作。在人員的管理上,必須一人一檔,將焊工資格考試情況存入焊工技術檔案,除此之外,還應記載焊工逐月的焊接質量情況統計數據和發生的質量事故的次數,強化其施工質量的意識。
此外,應完善整個焊接系統組織結構如下圖所示:
3.1.2 從環境因素加強控制。實踐表明,石油化工設備的整個安裝過程多為露天作業,于是,在焊接實施階段,應盡可能地避免在大風、大雨和有雪的外界環境下施工,外界環境溫度位于0℃以下時,必須采取必要的預熱和焊接后保溫措施。
3.1.3 從焊接設備材料因素加強控制。實施焊接的整個過程中,必須保證設備完好并控制儀表記錄準確,選擇的焊材及母材必須符合焊接要求。
3.2 做好焊接質量檢驗
焊接前,項目焊接工程師要對參加施焊的焊工進行集中進行技術交底,只有當焊工真正理解并掌握了技術要求后方可以實施焊接。對于組對完的焊口,質檢員(QC工程師)和焊工必須嚴格審核確認,并現場標識,確認合格后再實施焊接。焊后的處理必須嚴格按照技術要求實施,對于焊縫表面的質量焊工要嚴格檢查并現場標識。對于焊接工藝參數的記錄和測量應該由焊接管理員組織實施。焊前的預熱溫度、施焊中的層間溫度由專門人員進行加熱及控制。但焊工必須予以確認,質檢員(QC工程師)監督檢驗。焊后的熱處理,必須由質檢員(QC工程師)進行檢查簽證。施焊中的清根、清渣、打磨及焊后外觀質量按有關工藝規程檢查。經外觀檢驗合格,質檢員(QC工程師)對抽查透視焊口實施清點。焊接管理員向第三方檢驗單位進行委托。焊接管理員負責收集整理探傷結果,并將檢驗結果及時反饋給項目焊接工程師、QC工程師(質檢員)、焊工或焊工班組,對于不合格焊縫及時返修,并應按比例增加透視焊工數量。
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【關鍵詞】 質量管理 焊工培訓 管理要素 體系
自改革開放以來,我國的社會經濟體制發生了巨大變化,經濟水平得到明顯的進步與提高,社會各個領域逐漸發展起來。電力行業作為社會經濟發展不可缺少的重要組成部分,是與人們的生活和工作息息相關,成為人們的必需品,不容忽視。在社會經濟和科技的共同推動下,以煤、石油、天然氣等燃料的火力發電日漸成為電力行業最主要的發電方式之一,隨著火力發電的廣泛應用,焊接工藝也受到越來越多的關注,焊接質量備受重視。由于焊接的特殊性和重要性,要求焊工具有專業的理論知識和操作技能,以及持有相關的操作證書,焊工培訓是實現這些要求的重要途徑。然而,就目前來看,我國的焊工培訓方面存在許多問題,嚴重影響了焊接質量和火力發電的正常運行,制約了社會經濟的發展。
1 焊工培訓質量管理體系
在社會經濟的推動下,社會各個領域都得到了一定程度的進步與提升,作為電力行業的重要發電方式之一,火力發電逐漸占有越來越重要的作用。焊工培訓保證是火力發電正常進行的重要途徑,做好焊工培訓工作是目前的關鍵。
培訓質量管理體系是實施質量管理的組織結構、程序和資源,其所關注的不僅是產品的質量,更是過程質量控制的能力以及滿足相關要求的能力。焊工培訓質量管理體系的建立要求焊工培訓中心對IS09001標準的條款和培訓中心實施質量管理體系過程進行識別,確認IS09001標準各條款都適用培訓中心;焊工培訓中心要建立相關的質量手冊,制定控制質量管理的有效方法;在運行過程中,要進行記錄,并對記錄進行有效管理;對相關過程進行測量、監控、分析,使質量體系能夠有效運行。
質量管理體系是焊工培訓的重要保障,在很大程度上保證了焊接質量和焊工培訓工作的正常進行,焊工培訓質量管理體系中的文件是培訓中心按照IS09001標準要求根據培訓中心的實際情況來確定的,主要有兩種形式,即書面形式和電腦磁盤。
質量手冊是培訓中心管理體系的總綱領,是保證質量管理體系正常運行的重要法規和基礎保障,為顧客提供有效的質量保證。文件控制也是質量管理體系中不可缺少的重要部分,通過建立文件化的程序,能夠有效對文件實施控制。在焊工培訓過程中,要對焊工培訓、考核等質量管理體系的運行進行詳細地記錄,記錄是焊工培訓工作中必不可少的重要部分,可靠的記錄控制能夠在一定程度上促進質量管理體系的改進和發展。
2 全面質量管理要素圖
焊工培訓是火力發電中不可缺少的重要內容,它是提高焊工的知識水平和專業的操作技能(的基本途徑),對電力發展有著非常重大的意義。全面質量管理作為一種綜合的、全面的經營管理方式和理念,在焊工培訓中應用,提升了培訓工作的質量和效果,是一種非常有效的管理方式。就目前而言,全面質量管理主要有五大要素,即人、機、料、法、環,它們之間的關系如圖1所示。
3 全面質量管理在焊工培訓中的應用
焊工培訓是促進焊工專業操作能力和專業水平提高、取得相關操作證書的重要途徑,全面質量管理注重以產品質量為核心,通過建立科學嚴密的質量管理體系,來滿足用戶產品或服務的需求,是企業管理現代化、科學化的重要內容,對于促進焊工綜合素質和能力的提高有著非常積極的作用。在焊工培訓過程中,影響培訓質量的因素有很多,從全面質量管理的角度來看,主要有人、機、料、法、環五種要素。
(1)人因素。人作為地球上有史以來已知生物中最具有智慧的生物之一,能夠制造精致的工具、并熟練使用工具進行勞動,具有豐富的思維能力和判斷正確與錯誤的能力,還有一定的創造和修復能力。焊工培訓是火力發電不可缺少的重要環節,人作為焊工培訓的主體和客體,其素質是首要考慮的方面,必須要具備人的基本素質。焊工主要參與人員有焊工、焊工培訓師和輔助人員。
①焊工。焊工是火力發電行業中的一個工種,通過采用合適的焊接方式,合理的焊接工藝,適當的焊接設備,運用同一種材質或者不同材質的填充物,將金屬或者非金屬工件進行緊密連接。作為培訓的對象,焊工綜合素質的高低與火力發電的焊接質量以及焊工培訓的效果有著不可分割的聯系,因此,要求焊工應當擁有基本的文化水平以及道德修養等,以便培訓工作能夠順利進行,取得良好的效果。②焊工培訓師。焊接培訓是一項十分重要的工作,焊接培訓人員要具有扎實的理論基礎和專業的操作能力、豐富的實踐經驗,能夠經常授課,并對焊工工作進行考核,教練員也可對焊工進行全面的焊工技能輔導教學,總而言之,焊接培訓人員必須符合各項標準的規定。③輔助人員。輔助人員在焊工培訓過程中起到一定的輔助作用,為了保證培訓工作的順利展開和正常進行,必須要保證機械加工人員具有一定的素質技能,使其能夠對培訓工作起到一定的輔助作用。
(2)機械設備。作為焊工實現焊接工藝的重要工具和裝備,焊接設備在焊接過程中不容忽視。就目前而言,焊接設備主要有焊機、焊接工藝裝備和焊接輔助器具等。焊接設備的質量與性能與焊接效果也有著不可分割的聯系,因此,焊接必須具有穩定的性能,而且完好無損,否則將無法保證焊接質量和工藝質量,使焊工發揮出良好的技能水平。
另外,要根據焊工的工種和工作范圍的特點進行培訓。例如,壓力容器制造中,焊工可能還會包括焊機操作工,這就需要根據不同的工作范圍使用不同的設備,有焊條電弧焊設備、埋弧焊設備和氣體保護自動設備。在應用新工藝時,也應當配置新型的焊接設備,使工藝和設備能夠相適應,保證焊工培訓工作的正常進行。
在焊工培訓過程中,也應注重焊工培訓的檢測設備和工具,比如焊檢尺和射線探傷機等,要保證其合格;也要保證坡口加工設備和工具的完好性,如車床、刨床等機加工設備;注意焊把鉗必須有安全絕緣性能,具有靈活性,二次電纜線的長度和規格要適中,適合培訓規范等方面的要求。檢測設備和工具,是焊工培訓工作中的重要因素,只有保證其完整性,才能使加工出的試件符合要求,使焊工培訓達到良好的效果,促進焊工技能水平和綜合素質的提高。
(3)材料工藝。在實際焊工培訓中,料所包括的方面很多,不僅有焊接材料,還有培訓過程中所需要的書籍和資料,以及培訓相關方面的制度、規程、焊接工藝評定和焊接工藝。
①書籍資料。焊工培訓與焊工實際操作有著不可分割的聯系,要想使焊工在實際操作過程中達到良好的效果,就必須做好焊工培訓工作。因此,必須確保書籍材料具有正確的導向性,并且要切合實際,保證在理論教學中,焊工能夠掌握知識的全面性和實用性。目前,主要使用的教材有《焊接管理制度》、《焊接工藝規程》和《焊工工藝學》等。②焊接工藝評定和焊接工藝。在焊工培訓過程中,焊接工藝評定和焊接工藝是關鍵,焊接工藝只有經過評定合格之后,才能應用于焊工技能培訓,如果未經評定就擅自應用,將會出現嚴重的質量問題,使焊工培訓陷于無用的境地。焊接工藝主要根據被焊工件的材質、牌號,焊件的結構類型和焊接性能等來確定,焊接方法不同,所采用的焊接工藝也不盡相同。因此,在進行焊接工藝的培訓時,要對不同材料的方法、技術措施以及厚度等進行綜合考慮,制定焊接工藝指導書,并對焊接工藝進行評定,然后出具評定報告,根據加工出來的試件編制焊接工藝,進而指導焊工培訓工作。③材料與工藝要求。焊工培訓不僅對書籍資料的質量有所要求,對材料與工藝要求也相當嚴格。必須保證材料的合格性,并且具有材料質量證明書,焊接材料與工藝要求相符合,經過工藝試驗后,按照焊接工藝的要求進行烘培、保溫。加工出來的試件的車削尺寸、刨削尺寸和破口參數必須符合標準,避免質量問題,保證培訓工作順利進行。
(4)培訓方法。培訓方法決定著培訓的質量和效率,不同的方法也會產生不同的效果,在焊工培訓過程中,要注意采用適合焊工特點的焊接培訓程序和正確的方法,這樣才有利于培訓工作的進行,培訓處高素質高能力的焊工人才。
①焊工培訓前的摸底考試。由于焊工的文化水平不同,道德修養以及接受能力也存在一定的差異性,因此,對不同的焊工要采取不同的培訓方法。焊工的綜合水平層次不一,要對焊工的理論知識和操作水平進行測驗,了解清楚他們的的實際水平,并根據實際情況做出具體對策,做好焊工的思想教育工作,讓他們認識到焊工培訓的目的和重要性,使他們能夠認真學習和鉆研,達到培訓的良好效果。②理論培訓。理論培訓是焊工培訓的基礎和重要環節,只有具有一定的理論知識,才能夠合理、科學地將知識運用到焊接實際工作中,加深焊工對焊接過程的理解和技能的練習。焊工培訓的理論知識主要包括焊接材料、焊接設備、焊接方法、焊接工藝、焊接質量控制等,理論培訓是基礎性的培訓,要根據焊工的知識水平和接受能力,結合實際情況,在具體培訓中,要注意分清主次輕重,重點講解焊接參數、焊接質量的控制,啟發焊工主動思考、分析問題和解決問題。③技能培訓。技能培訓是理論培訓層次的上升,要求焊工應當在掌握理論知識的基礎上進行培訓。焊工技能培訓是一個不可忽視的重要環節,必須制定相關的《培訓計劃》,以理論知識為基礎,做好相關保障,注重符合實際,針對不同層次不同水平的焊工,來確定培訓的具體要求和進度,并且要在計劃實施過程中,根據焊工的進步情況進行相應地調整。
在技能培訓過程中,培訓教師要激發學員的學習熱情,樹立先進榜樣,促使學員之間相互幫助和學習;記錄學員對培訓內容的掌握程度,對學員提出的問題要有針對性地進行講解;在教會學員焊接的同時,要指導其使用其他設備;進行測驗和考試,讓學員認識到自己的不足,發現并克服自身存在的問題;培訓工作是一個切急切燥的過程,由基本姿勢到焊條連接,要遵循由淺入深、循序漸進的原則。
(5)環境要素。環境因素是焊工培訓的外在條件,環境的優劣對培訓工作的質量和培訓效果有著非常重大的影響,因此,必須注重環境因素。創造一個和諧、良好的學習環境,能夠使學員在自由、輕松的狀態下去學習,促進學員之間相互交流,有利于其理論知識和操作技能的掌握,達到培訓效果。另外,訓練場地是培訓學員的重要場所,場地要適合學員的基本操作,并且要做到焊位每天及時清理。
4 全面質量管理在焊工培訓中的應用效果
焊工培訓是火力發電中一項非常重要的工作,對于保證焊接質量產生了十分積極有利的影響,全面質量管理在焊工培訓中的應用,保證了焊工培訓工作的順利進行,促進了火力發電事業的發展。
經實踐證明,在焊工培訓中,采用全面質量管理的辦法,取得了非常良好的效果,以天津津濱石化設備有限公司為例,其在為天津石化100萬t/年乙烯及其配套項目的焊工培訓采用了全面質量管理,共培訓焊工200余人次,全部獲得相關資格證書,進行焊工考核14次,合格率達95%,保證了焊接質量。
5 結語
近年來,社會經濟得到了迅猛發展,電力越來越成為人們生活和工作中不可缺少的必需品,在社會發展中占有不可替代的重要作用。火力發電通過將熱能轉換成電能,成為電力行業的主要發電方式之一,焊接作為火力發電中的一個特殊過程,與焊工培訓有著不可分割的緊密聯系。焊工培訓是保證火力發電正常運行和發展的重要途徑,焊工培訓存在的問題,嚴重影響了電力事業的正常發展,必須及時采取相關有效措施進行解決。全面質量管理通過建立科學嚴密的質量體系,能夠提高焊工培訓的質量,促進焊工專業能力和水平的提升,對社會發展有著非常積極的意義。
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