水工金属结构制造标准及焊接质量管理

水工金属结构制造标准及焊接质量管理第一节水工金属结构制造资格大、中型（小型）水利水电工程的压力钢管、闸门、拦污栅的制造、安装应遵循相应的行业标准，同时，为了保证产品的制造质量，保障社会安全，我国还建立了水工金属结构产品生产许可证审查制度。制造水工金属结构产品的单位必须经过国家质量监督检验检疫总局全国工业产品生产许可证办公室水工金属结构产品许可证审查部进行资格审查，并取得相应的水工金属结构产品类型的生产许可证之后，方可进行制造。第二节水工金属结构制造标准水工金属结构产品的设计、选材、制造、安装、检验、运行等都必须执行有关的标准和技术条件要求。国内有关水工金属结构产品设计、制造、安装、检验的国家标准和行业标准主要有DL/T501395水利水电工程钢闸门设计规范SD14485水电站压力钢管设计规范GB/T1417393平面钢闸门技术条件SL3791偏心铰弧形闸门技术条件DL/T501894水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范DL/T501793压力钢管制造安装及验收规范SL3692水工金属结构焊接通用技术条件SL3592水工金属结构焊工考试规则SL10595水工金属结构防腐蚀规范GB/T332387钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB/T1134589钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T723387铸钢件超声探伤及质量评级方法GB/T944488铸钢件磁粉探伤及质量评级方法SL10194水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程DL/T7091999压力钢管安全检测技术规程GB1135289一般工程用铸造碳钢件术语和定义1有关焊接的术语11焊件WELDMENT用焊接方法连接的钢结构件或其零部件，焊件包括母材和焊接接头两部分。12焊接工艺WELDINGPROCEDURE制造焊件所有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、焊接材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。13焊接工艺评定WELDINGPROCEDUREQUALIFICATION为验证所拟定的制造焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。14焊接工艺评定报告PROCEDUREQUALIFICATIONRECORD按规定格式记载验证性试验结果，对拟定焊接工艺的正确性进行评价的记录报告。15焊接工艺规程WELDINGPROCEDURESPECIFICATION经评定合格的制造焊件所有关的加工和实施要求的细则文件，可保证由焊工操作时质量的再现性。16焊接材料WELDINGMATERIAL焊接时所消耗材料（包括焊条、焊丝、焊剂、气体等）的总称。17焊接参数WELDINGPARAMETER焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数（如焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等）的总称。18焊后热处理POSTWELDHEATTREATMENT能改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力的热过程。19预热PREHEAT焊接开始前对焊件的全部（或局部）加热的工艺措施。110后热POSTHEAT焊接后立即对焊件的全部（或局部）加热和保温，使其缓冷的工艺措施。111热输入HEATINPUT熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。计算公式QIU/V式中Q热输入（J/CM）I焊接电流（A）U电弧电压（V）V焊接速度（CM/S）112热切割THERMALCUTTING利用热能使材料分离的方法。113气割OXYGENCUTTING利用气体火焰的热能将工件切割处预热到一定温度后，喷出高速切割氧流，使其燃烧并放出热量实现切割的方法。114组合焊缝COMBINATIONOFGROOVEWEIDANDFILLETWELD对接和角接的组合焊缝。2有关水工金属结构产品、质量、合格（符合）的术语21水工金属结构HYDRAULICANDHYDROELECLRICENGINEERINGSTEELSTRUCTURE水利水电工程中挡水和过流的金属部件，即闸门、门槽埋件、引水压力钢管、蜗壳等。22零件PART组成部件或构件的最小单元，如节点板、翼缘板等。23部件COMPONENT由若干零件组成的单元，如焊接H型钢等。24构件ELEMENT由零件或零件与部件组成的结构基本单元，如梁、柱等。25预拼装TESTASSEMBLING为检验构件是否满足安装要求而进行的拼装。26质量QUALITY一组固有特性满足要求的程度。注1术语“质量”可使用形容词如差、好、或优秀修饰。注2“固有的”（其反义是“赋予的”）就是指在某事或某物中本来就有的，尤其是那种永久的特性。27要求REQUIREMENT明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。注1“通常隐含”是指组织、顾客和其他相关方的惯例或一般做法，所考虑的需求或期望是不言而喻的。注2特定要求可使用修饰词表示，如产品要求、质量管理要求、顾客要求。注3规定要求是经明示的要求，如在文件中阐明。注4要求可由不同的相关方提出。28合格（符合）CONFORMITY满足要求。注1该定义与ISO/IEC指南是一致的，但用词上有差异，其目的是为了符合GB/T19000的概念。注2术语“CONFORMANCE”是同义的，但不赞成使用。29不合格（不符合）NONCONFORMITY未满足要求。210焊接缺陷WELDDEFECT焊接过程中在焊接接头中产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。211返工REWORK为使不合格产品符合要求而对其所采取的措施。注返工与返修不同，返修可影响或改变不合格产品的某些部分。212返修REPAIR为使不合格产品满足预期使用而对其所采取的措施。注1返修包括对以前是合格的产品，为重新使用所采取的修复措施，如作为维修的一部分。注2返修与返工不同，返修可影响或改变不合格产品的某些部分。213检验INSPECTION通过观察和判断，适当时结合测量、试验所进行的符合性评价ISO/IEC指南2。214试验TEST按照程序确定一个或多个特性。215记录RECORD阐明所取得的结果或提供所完成活动的证据的文件。注1记录可用于为可追溯提供文件，并提供验证、预防措施和纠正措施的证据。注2通常记录不需要控制版本。216确认VALIDATION通过提供客观证据对特定的预期用途或应用要求已得到满足的认定。注1“已确认”一词用于表示相应的状态。注2确认所使用的条件可以是实际的或是模拟的。第四节水工金属结构制造检验和验收1质量体系和制度保持有效运行的质量体系与制度对保证水工金属结构产品的制造质量是至关重要的。因此，水工金属结构产品的制造单位必须具备健全的制造质量体系和制度，其内容包括质量方针、目标明确并能坚持贯彻执行，质量管理纳入了工作日程；有质量体系的评审制度和评审见证；图纸审核，材料验收、保管与发放回收，标记移植；设备与工装检查；关键工序的质量控制程序文件，产品作业指导书；技术人员、质检人员和技术工人考核；产品质量的检验及试验；外协件的质量控制；标准和资料的管理制度；不合格品的处理制度；各类人员岗位责任制度；售后服务制度和用户意见反馈制度等。2焊工、无损探伤人员及防腐蚀人员资格焊接、无损探伤和防腐蚀是保证水工金属结构产品制造质量的重要关键工序。因此，对焊工、无损探伤人员及防腐蚀人员的技能资格提出明确的规定要求，需对这三类人员进行专门的培训和考核。水工金属结构产品的一、二类焊缝的焊接必须由持有水利部焊工合格证书的焊工担任。3水工金属结构产品水工金属结构产品是指水利水电工程中所有过流的金属部件，即闸门、埋件和钢管（机组过流部件除外）。（1）闸门（2）压力钢管（3）启闭机4水工金属结构产品的制造焊接工序一般规定（1）坡口质量坡口的加工质量（包括形状尺寸和表面质量）直接影响焊接质量，是主要控制项目之一。因此，除形状尺寸应符合图纸及有关标准的规定外，对坡口表面质量提出以下要求一、二类焊缝的坡口宜采用机械加工，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺欠。对于抗拉强度B540MPA的低合金高强度钢，经热切割后的坡口表面应进行磁粉或渗透探伤。（2）焊件组对质量焊缝的对口错位会影响焊接应力的分布，因此，对焊缝的对口错位提出如下规定一类焊缝允许的对口错位为10板厚且小于等于2MM；二类焊缝允许的对口错位为15板厚且小于等于3MM；三类焊缝允许的对口错位为20板厚且小于等于4MM。焊缝的组对间隙超过5MM，长度小于等于该焊缝长度的15，可作堆焊处理。（3）焊接焊前准备和施焊环境焊接坡口表面清洁度直接影响焊接缺欠的产生，施焊前应将坡口面及坡口每侧1020MM范围内的氧化皮、油污、熔渣和其它有害杂质清除干净。在某些恶劣的环境下施焊，一定要采取防护措施，否则，极易产生各种焊接缺欠，应当禁止施焊。如焊条电弧焊时施焊场地风速大于五级（8M/S）；气体保护焊时风速大于2M/S；环境温度低于10；相对湿度大于90和雨雪环境等。焊接工艺应按图纸和焊接工艺评定要求制定产品的焊接工艺，其焊接工艺评定按有关的产品行业标准规定进行。焊接工艺评定报告、焊接工艺规程、施焊记录和焊工识别标记等、以及竣工资料保存期不得少于7年。焊接修补修补前应分析缺欠产生的原因，制定切实可行的修补焊接工艺。同一部位的修补次数不宜超过两次。修补部位、次数和修补情况应记入竣工资料中。修补一般应在热处理之前进行，如在热处理后修补，则补焊后还应进行必要的热处理。一、二类焊缝焊后应在焊缝附近50MM处指定的部位打上焊工钢印号。对不能打钢印的高强钢焊件，可用简图记载并由施焊焊工签名。（4）焊接试板为检验采用高强钢产品的焊接接头性能和质量情况，应设焊接试板。产品焊接试板是通过产品焊接试板的制备与试样力学性能试验，用以代表和反映该产品的焊接接头性能质量情况，按一定焊缝长度制备。第三节焊接质量保证和质量控制管理传统的焊接质量管理是应用统计质量管理，即通过各种检测手段对焊缝进行检查，以检验结果判定和确认焊缝质量是否符合标准要求，焊接质量管理的着重点在焊缝质量的最终检查上。现代焊接质量管理已发展成为全面质量管理和建立以预防为主的质量保证体系，实行全员全过程（从原材料开始，到焊接，至焊后热处理）的质量控制和管理。一、焊接质量保证焊接技术发展已成为金属加工中不可缺少的重要工艺技术之一。影响焊接质量的因素复杂多变，往往难以进行定量分析，其中包括设计、焊接前的各项工序质量都将影响焊接质量的优劣，并且焊接质量又和焊工的职业道德和个人技术素质密切相关。焊接质量保证的基本体现是全员参加，建立下道工序是上道工序顾客的意识。二、焊接质量控制焊接质量控制的目的在于监督焊接生产全过程，使焊接生产处于受控状态。首先应按图纸、技术标准和焊接工艺规程，确定所需控制的对象和目标，对影响焊接质量的主要因素实行控制和监督，从而达到保证产品制造质量。然后，制定检验规程或检验指导书，具体规定焊接质量的检验方法和检验程序，用以指导焊接检查员开展检验工作。1焊接质量控制点焊接质量控制点是按照焊接施工的特点，通过对影响焊接质量的诸因素进行分析，明确重点质量的控制位置，采用控制点方式实施焊接质量的控制管理。表1为水工金属结构产品焊接施工的控制点。2焊接质量计划焊接质量计划是工厂针对具体产品，根据产品的质量计划、质量目标、产品图纸和技术文件、产品质量特性重要性分级的要求，对有关质量项目（如原材料、焊接材料和焊接施工等）的质量控制职责和依据进行总体安排的文件。焊接质量计划应包括原材料、焊接材料、材料代用、焊接工艺评定、焊工技能考试、焊前准备、焊接过程、焊后热处理以及最终检验等项目的监督，按产品加工工艺程序，在焊接质量计划中逐项规定具体的监督内容，见表2。焊接质量计划中的控制要求应规定质量控制的执行部门（如厂质保部审核认可，或质检部门控制，或第三方授权的检验师监查），方式（如巡回检查的控制点、需暂停经检验见证确认转序的停止点、须第三方监检在场并确认转序的监检停止点）。见表3的质量计划格式。3焊接质量检验流程图焊接质量检验流程图是按照焊件的加工工艺流程，将检验程序以流程图的方式表达检验活动流程、检验点设置及检查方式和方法。焊接质量检验流程图可以工艺流程图为参考，沿着产品的加工顺序，系统地设计绘制。在某些情况下，也可以直接利用工艺流程图，在上面绘出所需要检验的符号，即可作为检验流程图。表1水工金属结构产品焊接施工的控制点质量控制环节控制类别控制内容控制依据控制见证序号名称1图纸工艺会审控制点审查焊接工艺可行性；拟定焊接工艺指导书SL35和焊接工艺评定规程焊接工艺评定任务书2焊接工艺评定控制点焊接工艺评定试验；提出焊接工艺评定报告并进行评定焊接工艺评定规程焊接工艺评定报告3制订焊接工艺控制点焊接工艺评定报告；产品焊接工艺；焊接试板设置焊接工艺评定报告及产品相关标准焊接工艺卡片4焊工资格控制点焊工技能考试；焊工安全操作考试；合格项目与生产内容的一致性SL36焊工合格证、焊接交验单5焊接材料管理控制点焊材采购；焊材入厂复验；焊材入库保管（焊材一级库）；焊材二级库保管、烘干、发放、回收计划申请单有关标准、进货单、质保书、焊材管理制度焊材质保书及复验报告、领料记录6焊接（包括试板）控制点焊材和焊接参数符合焊接工艺规程要求；焊工钢印号码工艺工艺流程卡和交验单7焊缝无损探伤停止点探伤方法符合规定；探伤结论明确工艺、探伤标准委托单、无损探伤报告8焊接修补控制点一次修补；二次修补探伤报告，理化性能报告修补工艺、无损探伤或理化性能报告9焊接热处理控制点热处理装炉及规范；焊接试板工艺及管理制度流程卡、交验单10焊接试板理化性能试验停止点试验项目符合图样、工艺规程和标准规定；试验结果明确图样、工艺、标准试验报告11水压试验停止点试验场地、环境和设备；试验工艺执行图纸、工艺、标准试验记录报告表2焊接质量控制计划内容序号项目监督检验内容1原材料原材料采购申请单；原材料质量保证书；原材料入厂复验报告（化学成分、力学性能、无损探伤）2焊接材料焊接材料采购申请单；焊接材料质量保证书；焊接材料入厂复验结果资料；焊接工艺评定报告审查3焊接工艺评定焊接工艺评定指导书；焊接工艺评定过程；焊接工艺评定试板各项试验结果；焊接工艺评定报告审查4焊工技能焊工技能考试和焊工合格证5焊接施工焊前坡口加工及准备；焊前装焊（包括产品焊接试板）确认；焊接过程环节监督（包括焊接工艺纪律及焊缝修补工艺审批）；焊接质量检查报告审查（包括无损探伤）6焊后热处理焊后热处理过程监督和检查7焊接试板产品焊接试板各项性能试验结果8完工检查产品总体尺寸检查，焊缝外观检查；产品出厂质量保证书文件检查表3焊接质量控制计划内容企业编号质量计划第页共页买方合同名称生产令号合同号产品名称产品图号项目序号监督检验内容监督检验依据控制要求见证文件记录备注质保质检第三方说明控制要求分控制点、停止点、监检停止点（第三方）编制日期批准日期审核日期第三方日期表12焊缝外形尺寸和外观质量要求序号项目焊缝类别一类焊缝二类焊缝三类焊缝允许缺陷尺寸MM1裂纹不允许2焊瘤不允许3飞溅清除干净4电弧擦伤不允许5夹渣不允许深020长05且206咬边深05，连续长度100，两侧咬边累计长度10焊缝全长深01且1长度不限7表面气孔不允许每米范围内允许3个10气孔，且间距20MM每米范围内允许5个15气孔，且间距20MM8焊缝边缘直线度焊条电弧焊气气体保护焊在焊缝任意300MM长度内30埋弧焊在焊缝任意300MM长度内409对接焊缝未焊满不允许10焊缝余高焊条电弧焊气体保护焊平焊030立焊、横焊、仰焊040埋弧焊03011焊缝宽度焊条电弧焊气体保护焊盖过每侧坡口宽度2040，且圆滑过渡埋弧焊盖过每侧坡口宽度2070，且圆滑过渡12角焊缝角焊缝厚度不足（按设计焊缝厚度计）不允许03005且10每100MM焊缝长度内缺陷总长度2503005且20每100MM焊缝长度内缺陷总长度2513焊脚尺寸偏差焊条电弧焊气体保护焊K123K124埋弧焊K124K12514焊脚不对称差值20015K15端部转角连续绕角施焊16组合焊缝焊脚图纸未注明时KT/4，且40注1板厚注2K焊脚尺寸注3T腹板厚度焊接质量检验记录和文件焊接质量检验记录是通过对现场焊接的控制和焊缝质量检查的实况数据记录，用以评价出焊缝合格与不合格的原始依据。焊接检