焊接工程质量工艺评定.ppt

第2章 焊接工程质量工艺评定,昆明理工大学城市学院 陆健,主要内容,2.1焊接结构制造工艺概述 2.2焊接结构工艺审查 2.3焊接工艺评定,一、什么是焊接结构？ 焊接结构主要是指用焊接技术制造的金属结构，也就是采用 各种经过轧制的金属材料或铸、锻等坯件经焊接加工方法，制成 具有一定形状、尺寸并能承受载荷的金属结构。绝大多数是钢结构。 二、焊接结构的应用 由于焊接结构具有优良的使用性能，适应各方面的使用要 求，较少受尺寸和形状的限制，制造过程简单，生产周期短，结构 重量轻，便于运输和安装。随着焊接技术的进步和发展，焊接结构 的应用越来越广。因此，焊接结构在国民经济中几乎所有的工业部 门和广阔的生活领域中都有大量的应用。一个国家焊接结构用钢量 的多少，在相当程度上说明了其工业发展的现代化。对于某些具有 特殊用途的设备，如由于核电站的特种部件、开发海洋资源所必需 的海上平台、海底作业机械或潜水装置等，为了确保制造质量和后 期使用的可靠性，除了采用焊接结构外，难于找到其他更好的制造 技术。,2.1焊接结构制造工艺概述,焊接结构制造工艺过程，是指根据工程的性质、产品图样、技 术要求和生产条件。运用现代焊接技术、材料加工技术、常规检 测和理化检验技术来完成焊接结构产品的全部生产过程的一系列工 艺过程。 焊接结构制造工艺包括工艺流程图、工艺分析的设计原则、工 艺方案编制原则、工艺分析方法、工艺分析依据和内容，以及工艺 方案设计的程序等数据信息。 2.1.1焊接结构的特点 焊接结构所用材料的连接主要是通过各种熔焊、压焊和钎焊完成 ，是简便易行、安全可靠、经济高效的连接方法。其特点如下述： 1、焊接接头强度高 铆接、螺栓连接的结构，要在母材上钻孔，削弱了工作截 面，强度下降约20%。焊接接头强度可达到与母材等强度甚至高于 母材强度。,焊接结构生产主要工艺过程：,2.1焊接结构制造工艺概述,2、焊接结构设计灵活性大，应用范围广，主要表现在： 焊接结构的几何形状不受限制，特别适用于几何尺寸大而形状复 杂的结构：如铆、铸、锻等方法无法制造空心结构，焊接则可以； 结构的壁厚不受限制：两被连接构件的壁厚可以相差很大，薄厚 均可； 结构的外形尺寸不受限制，并能实现现场安装：对大型结构可分 段制成部件，现场组焊，锻、铸、工艺则不允许； 可利用标准或非标准型材组焊接成所需要结构，段结构重量减轻。 焊缝减少； 可与其它工艺方法联合使用：铸焊 锻焊 栓焊 冲压焊接等联合的金属结构； 可实现异种材料的连接：同一结构的不同部位可按需要配置不同 性能的材料，做到物尽其用。,2.1焊接结构制造工艺概述,3、焊接接头密封性好 气密性，水密性均优于其它方法，特别是在高温，高压容器 上，只有焊接接头才是最理想的连接形式。 4、焊前准备工作简单 由于近年来数控精密气割设备的发展，对于各种厚度或形式 状复杂的待焊接，不必预划线就能直接从板料上切割出来，不用 一般再机械加工就可投入装配焊接。 5、易于结构的变更和改型 铸造铸型（木型） 锻造开模具 周期长、成本高 焊接、则快速、简便、投资少 6、适用于制作大型或重型、结构简单而且是单件小批量生产的产 品结构，制造周期短 结构 大 简单 批量小 焊接占优势 结构 小 复杂 批量大 铸锻占优势 7、成品率高一旦出现缺陷，可以修复、废品率低，经济效益好。,2.1焊接结构制造工艺概述,2.1.2焊接结构的分类 一般情况下，焊接结构是由一个或若干个不同的基本构件组 成，如梁、柱、框架、箱体、筒体等。由于焊接结构种类繁多、千 差万别，为了更好的了解焊接结构形式方面的特点，焊接结构可分 为以下几类： 1.按半成品的制造方法可分为板焊结构、冲焊结构等。 2.按结构的用途则可分为车辆结构、船体结构、飞行器结构等。 3.按焊件的材料厚度可分为薄壁结构和厚壁结构。 4.按焊件的材料种类则可分为钢结构和有色金属结构等。 本门课程主要讨论钢结构。 5.按工作特征可分为梁系结构 、柱类结构 、桁架结构、壳体结构 、骨架结构 、运输装备结构、复合结构等。,2.1焊接结构制造工艺概述,1）梁系结构 ： 这类焊接结构的工作特点是组成梁系结构的元件 受横向弯曲，当由多根梁通过刚性连接组成梁系结构（或称框架结 构）时，各梁的受力情况将变得较为复杂。 2）柱类结构 ：这类焊接结构的特点是承受压应力或在受压的同时 又承受纵向弯曲应力。结构的断面形状多为“工”字形、“箱形”或管 式圆形断面。柱类焊接结构也常用各种型钢组合成所谓虚腹虚壁式 组合截面。采用这些形式都可增大惯性矩，提高结构的稳定性，同 时也节约材料。 3）桁架结构：它由一系列受拉或受压杆件组合而成，各杆件以节 点形式互相连接组成各种形状结构，如桁架、网络刚架和骨架等。,2.1焊接结构制造工艺概述,4）壳体结构：这类结构承受较大的内部压力，因而要求焊接接头具有良好的气密性，如容器、贮器、和管道等，多用钢板焊制而成。 5）骨架结构：这类结构外形如同人体骨架，多用于起重运输机械，通常承受动载荷，故而要求它具有最小的重量和较大的刚度，船体骨架、客车棚架及汽车车厢和驾驶室等均属此类结构。骨架和格架结构的原材料多为各种型钢，有时将两类结构统称为格架桁架结构。 、运输装备结构、复合结构等。,2.1焊接结构制造工艺概述,2.1.3焊接结构的制造过程 焊接结构制造工艺过程包括工艺性审查、工艺方案 和工艺规程设计、工艺评定、文件文件和质量控制文件 的编制、原材料和辅助材料的订购、焊接设备的外购和 自行设计制造等先期工作，还有材料复验入库、备料加 工、装配、焊接、质量检验成品验收等过程。其中还穿 插返修、涂饰和喷漆，最后才是合格品入库。典型焊接 结构制造的工艺流程如图2-1，可以看出，检测工作几乎 贯穿全部的生产过程，每一个生产环节都离不开检测， 它是保证焊接结构质量的重要方法。,图2-1典型焊接结构制造的工艺流程,2.1焊接结构制造工艺概述,2.1.4焊接结构工艺过程设计 焊接结构工艺过程设计是根据产品的图样和技术要求，结合生 产实际条件，运用现代焊接技术知识和先进生产经验，确定焊接生 产方法和程序的过程。设计的质量将直接影响产品的制造质量、劳 动生差率和制造成本，同时它还是生产管理、焊接工艺编制的主要 依据。 1.焊接结构工艺过程设计的内容 一般包括： 1）确定产品的合理生产过程。 2）确定产品各零部件的加工方法、相应的工艺参数及工艺措施。 3）确定每一工序所用设备和工艺装备的型号，对非标准设备提出 设计要求。 4）拟定生产工艺流程、运输流向、起重方法，选定起重运输设备。 5）计算产品的工艺定额，包括材料消耗定额和工时定额。决定各工序所需的工人数量以及设备和动力消耗，为后续设计工作及组织生产提供依据。,2.1焊接结构制造工艺概述,2.焊接结构工艺过程设计程序 焊接结构工艺过程设计程序一般包括设计准备、分析工艺过程、 确定工艺方案、编制工艺文件。 1）设计准备 汇集设计所需的原始资料，包括产品设计图样、技 术要求、生产计划。 2）分析工艺过程 通过对产品结构特点的分析，制定出从原材料 到成品的整个制造过程的生产方法。 3）确定工艺方案 综合各种分析的结果，提出制造产品的工艺原 则和主要技术措施，对重大问题作出明确规定。工艺过程分析与 工艺方案的往往是是平行且交叉进行的。 4）编制工艺文件 将通过审批的工艺方案具体化，编制出管理和 指导生产的工艺文件,2.2焊接结构工艺审查,1.焊接结构工艺性审查的目的 焊接结构工艺性审查是制定工艺文件、设计工艺装备和实施 焊接生产的前提。编制工艺文件。通过工艺性审查可以达到如下目 的： 1）保证结构设计的合理性、工艺的可行性、结构使用的可靠性和 经济性。 2）及时调整和解决工艺方面的问题，加快工艺规程编制的速度， 缩短新产品生产准备周期，减少或避免在生产过程中发生重大技术 问题。 3）发现新产品中关键零件或关键工序所需的设备和工艺工装，以 便提前安排定货和自行设计制造。,2.2焊接结构工艺审查,2.焊接结构工艺性审查的内容 焊接结构工艺性审查的内容包括审查结构图样、了解产品技 术要求，基本确定制造产品的劳动量、材料用量、材料利用系数、 结构标准化系数、产品成本、产品的售后维修工作量。焊接结构 工艺性审查的主要内容如表2-1所示。,2.2焊接结构工艺审查,3.焊接结构工艺性审查的程序 1）焊接结构图样审查 焊接结构图样主要包括新产品设计图样、继承性设计图样） 和（俗称借用图样）和按照实物测绘的图样等。由于它们工艺性 完善程度不同，因此工艺性审查的侧重点也有所区别。,2.2焊接结构工艺审查,所有的焊接结构图样，均应符合机械制图国家标准 中的有关规定。图样应当齐全完整，除焊接结构的装配图 外，还应有必要的部件图和零件图。根据产品的使用性能 和制作工艺需要，在图样上应规定合理的技术要求，包括 图形、符号和准确的文字说明。 2）焊接结构技术要求审查 焊接结构技术要求包括使用要求和工艺要求。使用 要求一般是指结构的强度、刚度、耐久性（抗疲劳、耐腐 蚀、耐磨和抗蠕变等），以及在工作环境条件下焊接结构 的几何尺寸、力学性能、物理性能等。而工艺要求则是指 组成产品结构材料的焊接性及结构的合理性、生产的经济 性和方便性等方面的要求。,2.2焊接结构工艺审查,4.焊接结构工艺性审查注意事项 进行工艺性审查时，要考虑是否有利于减少焊接应力集中与变 形，是否有利于减少生产劳动量 、是否有利于施工方便和改善工 人的劳动条件 、是否有利于节约材料 1）是否有利于减少焊接应力集中与变形 应力集中不仅是降低焊接接头疲劳强度的主要原因，也是降 低材料塑性，引起结构脆断的主要原因。为了减少应力集中，应尽 量使结构中截面变化的地方应平缓圆滑。一般从几个方面考虑： （1）尽量减少焊缝数量 减少结构上的焊缝数量和焊缝的填充金属量，是设计焊接结构最重要的原则。图2-2所示的框架转角，就有两个设计方案，图a是用许多小筋板，构成放射形状来加固转角；图b设计是用少数筋板构成屋顶的形状来加固转角。图b的方案不仅提高了框架转角处的刚度与强度，而且焊缝数量又少，减少了焊后的变形和应力集中程度。,图5-3 框架转角处加强筋布置方案的比较,2.2焊接结构工艺审查,（2）选用对称的构件 尽可能地选用截面对称的构件并使焊缝位 置对称，使焊缝位置对称于构件截面重心，在焊后可将弯曲变形控 制着很小的范围。下图为各种截面的构件，图（a）构件的焊缝都 在xx轴一侧，焊后由于焊缝纵向收缩，最容易产生弯曲变形，图 (b）构件的焊缝位置对称于xx轴和yy轴，焊后弯曲变形较小， 且容易防止，（c）构件由两根角钢组成，焊缝位置与截面重心并 不对称，若把距重心近的焊缝设计成连续的，把距重心远的焊缝设 计成断续的，就能减少构件的弯曲变形。,构件截面和焊缝位置与焊接变形的关系,2.2焊接结构工艺审查,（3）减小焊缝尺寸 在不影响结构的强度与刚度的前提下，尽可能地减小焊缝截面尺寸，或把连续角焊缝设计成断续角焊缝，减小了焊缝截面尺寸和长度，能减少塑性变形区的范围。 （4）优化装配顺序 对复杂的焊接结构，在设计结构时就要合理地划分部件，使部件的装配焊接易于进行和焊后经矫正能达到要求，便于总装。 （5）避免焊缝相交 相交焊缝会在交点处会产生三轴应力，使材料塑性降低，并造成严重的应力集中，设计焊接结构时应最大程度避免焊缝相交 。如图所示三条角焊缝在空间相交，图（a）在交点处会产生三轴应力，使材料塑性降低，同时可焊到性也差，并造成严重的应力集中。若把它设计成图（b）所示的形式，能克服以上缺点。,空间相交焊缝方案比较,2.2焊接结构工艺审查,2）是否有利于减少生产劳动量 在焊接结构生产中，除了在工艺上采取一定的措施外，还必须 从设计上使结构有良好的工艺性。有利于减少生产劳动量。 （1）合理地确定焊缝尺寸。通常用等强度原则来计算求得。但只 靠强度计算有时还是不够的，还必须考虑结构的特点及焊缝布局等 问题。例如，焊脚小而长度大的角焊缝，在强度相同情况下具有比 大焊脚短焊缝省料省工的优点，图中焊脚为K长度为2L和焊脚为2K 长度为L的角焊缝强度相等，但焊条消耗量前者仅为后者的一半。,2.2焊接结构工艺审查,（2）减少其他加工方法 设计焊接结构时，要尽量减少铸、锻、 车、铣、刨、磨、钻等其他加工方法。 （3）减少辅助工时 焊接结构中焊缝所在位置，应使焊接设备调 整次数最少，焊件翻转的次数最少，这样可以将辅助工时降到最低。 上图为箱形截面构件，图a设计为对接焊缝，焊接过程翻转一 次，就能焊完四条焊缝；图b设计为角焊缝，如果采用“船形”位置焊 接，需要翻转焊件三次，若用平焊位置焊接则需多次调整机头。从 焊前装配来看，图a方案也比图b要容易些。,2.2焊接结构工艺审查,（4）尽量利用型钢和标准件 型钢具有各种形状，经过相互结合 可以构成刚性很大的各种焊接结构。同一结构如果用型钢来制造， 则其焊接工作量会比用钢板制造要少得多。图2-4所示为一根变截 面工字梁结构，图（a) 是用三块钢板组成，图（b）是用四块钢板 组成；如果用工字钢组成，可将工字钢用气割分开，见图（c)，再 组装连接起来，见图（b)，就能大大减少焊接工作量。,2.2焊接结构工艺审查,（5）尽量利用复合结构和继承性强的结构 复合结构可以发挥各 种工艺的优点，分别采用铸造、锻造和压制工艺，将复杂的接头简 单化，把角焊缝改成对接焊缝。图2-5所示为采用复合结构把T形接 头转化为对接接头的应用实例，不仅降低了应力集中，而且改善了 工艺性。 在设计新结构时，把原有结构的成熟部分保留下来，称继承性结构。继承性结构工艺性成熟，可以利用原有的生产工艺及工装设备，所以合理利用继承性结构对结构的生产是有利的。,图2-5 采用复合结构的应用实例 a)原设计的板焊结构； b)改进后的复合结构,2.2焊接结构工艺审查,（6）采用合理先进的焊接方法 埋弧焊的熔深比手工电弧焊大， 有时不需要开坡口，工作效率高。采用二氧化碳气体保护焊，不仅 成本低、变形小，而且不需清渣。在设计结构时，应使接头易于使 用上述较先进的焊接方法。图2-6（a)所示箱形结构可用焊条手工 电弧焊焊接，若作成图2-6（b) 形式，就可使用埋弧焊和二氧化碳 气体保护自动焊。,图2-6 箱形结构对比,2.2焊接结构工艺审查,3）是否有利于施工方便 （1）尽量使结构具有良好的可焊到性 可焊到性是指结构上每一条焊 缝都能得到很方便的施焊，如厚板 对接时，一般应开成X形或双U形坡口。 若在构件不能翻转的情况下，就会造 成大量的仰焊焊缝，不但劳动条件差， 质量也很难保证。这时就必须采用V形 或U形坡口来改善其工艺性。图所示构 件，图（a）所示三个结构都没有必要 的操作空间，很难施焊，如果改成图 （b）的形式，就具有良好的可焊到性。,2.2焊接结构工艺审查,（2）尽量有利于焊接机械化和自动化 当产品批量大、数量多的 时候，必须考虑制造过程的机械化和自动化。原则上应减少短焊 缝，增加长焊缝，尽量使焊缝排列规则并采用同一种接头形式。例 如，采用焊条手工电弧焊时，图2-8（a）中的焊缝位置较合理，当 采用自动焊时，则以图2-8（b)为好。,图2-8 焊接位置和焊接方法的关系,2.2焊接结构工艺审查,（3）尽量有利于检测方便 可检测性是指结构上每一 条焊缝都能得到很方便的严 格的检验。严格检测是保证 焊接结构质量的重要措施， 设计焊接接头时，必须考虑 检测是否方便可行。对高压 容器，其焊缝往往要求100% 射线检测。图（a）所示接 头无法进行射线检测或检测 结果无效，应改为图（b） 的接头形式。,2.3焊接工艺评定,1.焊接工艺评定的目的 （1）焊接工艺评定的定义和意义 焊接工艺评定是为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进 行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定是施焊单位技术储备的 标志之一，是验证所确定的焊接工艺正确性的必要方法，是评定 施焊单位完成符合设计要求的焊接结构能力的依据。 （2）焊接工艺评定的目的 a.验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性， b.评定施焊单位焊制焊接接头的使用性能符合设计要求的能力。 （3）焊接工艺评定的要求 焊接工艺评定是通过焊接接头的力学性能和其它性能的试验 证实焊接工艺规程的正确性和合理性的一种程序。生产厂家应按 国家有关监督规程、安全技术规范、标准或国际通用的法规，自 行组织并完成焊接工艺评定工作。,2.3焊接工艺评定,焊接工艺评定试验不同于以科学研究和技术开发为目的而进 行的试验，其目的主要有两个：一是为了验证焊接产品制造之前 所拟定的焊接工艺是否正确；二是评定在所拟定的焊接工艺是合 格的情况下，焊接结构生产单位能否制造出符合技术条件要求的 焊接接头。所以焊接工艺评定的目的在于检验、评定拟定焊接工 艺的正确性、是否合理、是否能满足产品设计和标准规定，评定 制造单位是否有能力焊接出符合要求的焊接接头，为制定焊接工 艺提供可靠依据。在焊接工艺评定标准中都有明确规定：对于焊 接工艺评定的试件，要由本单位操作技能熟练的焊接人员施焊， 且焊接工艺评定要在本单位进行；要求焊接工艺评定的试验条件 必须与产品的实际生产条件相对应，或者符合替代规则，且所使 用的焊接设备、仪器处于正常的工作状态。因此，焊接工艺评定 在很大程度上能反映出施工单位所具有的施工条件和施工能力。,2.3焊接工艺评定,通过焊接工艺评定应该得到指导生产的焊接工艺，它是制定 焊接工艺规程的重要依据。所以凡是重要的焊接结构如锅炉、 压力容器、压力管道、桥梁、电力设备、重要的建筑结构等，在 编制焊接工艺规程之前都要进行焊接工艺评定。通常情况下，企 业接受新的焊接结构生产任务，进行工艺分析，初步制定预焊接 工艺规程（preliminary Welding Procedure Specification）。 之后，下达焊接工艺评定任务书、编制焊接工艺指导书 （Welding Working Instruction），并进行试件施焊；然后进行 各种检测和试验，测定焊接接头符合是否到达所要求的性能，作 出焊接工艺评定结论，填写焊接工艺评定报告（Procedure Qualification Record），编制焊接工艺规程（Welding Procedure Specification）。,2.3焊接工艺评定,世界上许多国家，对于重要的焊接结构都制定了焊接工艺评 定标准或法规，我国也制定了一些焊接产品的的焊接工艺评定标 准，如NB/T47014- 2011（JB/T 4708）承压设备焊接工艺评 定、 NB/T47015- 2011（JB/T 4709）压力容器焊接规程 、 NB/T47016- 2011（JB/T 4744）承压设备产品焊接试 件力学性能检验、蒸汽锅炉安全技术监察规程中的附录 “焊接工艺评定”、GB50236-2010现场设备、工业管道焊接工 程施工规范、JGJ81-2002建筑钢结构焊接工艺规程中的第 五章“焊接工艺试验”、SY/T0452-2002石油天然气金属管道焊接 工艺评定、DL/T868-2004焊接工艺评定规程等，这些标准 由于是针对不同的产品或者制定的部门不同，在一些细节上有一 些差异，但其基本原理都是相同的。,2.3焊接工艺评定,2.焊接工艺评定的方式 技术设计阶段的工艺性审查，一般采用设计、工艺、制造部 门会审方式。全套图样审查完毕，应填写“产品结构工艺性审查记 录”，并与配套图样一起交予设计部门。 设计者根据工艺性审查记录上的意见和建议进行修改设计， 修改后的图样应返回工艺部门复查签字。 3.焊接工艺评定的条件 被焊结构已经通过严格的焊接性试验并取得相应的合格证 后，才可进行焊接工艺评定。焊接工艺评定所用的设备、仪表、 与辅助机械均应处于正常的工作状态。所选被焊母材与焊接材料 必须符合相应标准。,2.3焊接工艺评定,4.焊接工艺评定的规则 焊接工艺评定的原则一般包括下列内容： 1）焊接工艺评定依据标准 全部常规检测和理化检验按国家或行业标准相关规定进行。 2）焊接工艺因素的变更 根据焊接工艺因素对力学性能等的影响，可将焊接工艺因素 因素分成重要因素、补加因素和次要因素三类。重要因素是指影 响焊接接头力学性能和弯曲性能（除冲击韧性外）的焊接工艺评 定因素，如焊接方法、焊接材料、母材等。当变更任何一个重要 因素而又超出替代范围时，都要重新评定焊接工艺。补加因素是 指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素，如焊接位置、线 能量等。当焊接接头有冲击韧性要求时，变更任何一个补加因素 时，都要重新进行焊接工艺评定，也可按变更补加因素以后的焊 接工艺，增焊冲击韧度试件进行补充试验。,2.3焊接工艺评定,次要因素是指对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响 的焊接工艺评定因素，如坡口形式、背面清根方式等。当焊接接 头无冲击韧性要求时，补加因素也变为次要因素。当变更次要因 素时，不需要重新评定焊接工艺，但需要重新编制焊接工艺指导 书。 焊接工艺评定通用的评定原则：也称判定规则（替代准则） （1）改变焊接方法，需要重新进行焊接工艺评定 （2）当变更任何一个重要因素而又超出替代范围时，都要重新 评定焊接工艺。 （3）当增加或变更任何一个补加因素时，只按增加或变更的补 加因素增加冲击试验。 （4）变更次要因素时不需要重新评定，但需要重新编制焊接工 艺指导书。,2.3焊接工艺评定,3）重评 所有的焊接工艺评定标准对焊接工艺评定规则都做了规定， 这些评定规则包括焊接方法、母材类别、焊后热处理类别、焊件 厚度有效范围等。凡有下列情况之一者，需要重新进行焊接工艺 评定： （1）改变焊接方法。 （2）新材料或施焊单位首次焊接的材料。 （3）改变焊接材料，如焊丝、焊条、焊剂的牌号和保护气体的种 类或成分。 （4）改变焊接参数。 （5）改变热规范参数，如预热温度、焊后热处理参数等。 （6）改变坡口形式、例如从单V形改成双V形，从直边对接改成开 坡口，坡口截面积的增加或减小，取消背面衬板以及坡口尺 寸变化等。,2.3焊接工艺评定,（7）改变焊接位置，工艺评定的焊接位置只适用于相对应的产品 位置，从一种焊接位置改变另一种焊接位置时，需要重新进行焊 接工艺评定。例如焊条电弧焊和气体保护焊立焊时焊接方向从上 立焊改成向下立焊，必须重新进行焊接工艺评定。 5.焊接工艺评定的程序 一般情况下， 焊接工艺评定的程序包括以下内容：拟订焊接 工艺评定任务书、拟订焊接工艺评定指导书、试件及设备准备、 试件焊接、无损检测、理化试验、编制焊接工艺评定报告等。程 序有各种不同的表示形式。,图1 焊接工艺评定程序,2.3焊接工艺评定,焊接工艺评定是在钢材焊接性试验的基础上进行，并在产品焊接之前完成，其一般程序为： 提出评定项目 焊接工艺指导书 焊接试样 焊接参数记录 无损检测 力学性能试验 合格 焊接工艺评定报告,图2 焊接工艺评定程序,2.3焊接工艺评定,6.焊接工艺评定报告 焊接工艺评定报告包括的内容： 焊接工艺评定报告编号和日期。 相应的焊接工艺指导书的编号。 焊接方法。 焊接接头形式。 工艺试件母材的钢号、分类号、厚度、直径、质量证明书号和复验报告编号。 焊接材料的牌号、类型、直径、质量证明书号。 焊接位置。 实际环境温度、相对湿度。,2.3焊接工艺评定,焊接工艺评定报告包括的内容： 预热温度、层间温度。 焊后热处理温度和保温时间。 每条焊道实际的焊接工艺参数和施焊技术。 焊接接头外观和无损检验的结果。 焊接接头的拉伸、弯曲、冲击韧度的试验报告编号和金相试 验报告编号，试验方法的标推和试验结果，角焊缝的断面宏 观检验结果。 焊接工艺评定的结论。 焊工姓名和钢印号。 试验人员和报告审批人的签字和日期。,电力行业 PQR,承压设备 PQR,建筑钢结构 PQR,2.3焊接工艺评定,7.焊接工艺规程 焊接工艺评定合格后，焊接工艺评定报告经施焊单位负责人 审批后，即可作为制定焊接工艺规程的依据和证明材料， 由焊接 工艺人员根据焊接工艺评定报告，并结合实际的生产条件编制出 焊接工艺规程。经审批后，焊接工艺规程以焊接工艺卡的形式， 下达焊接车间以指导产品焊接。 对于评定试验中不合格的项目应分析原因，提出改进措施， 修改焊接工艺指导书，重新进行评定。 最后，应将评定合格的焊接工艺指导书、焊接工艺评定报告、 施焊记录、各项检测试验报告和母材、焊接材料的质量证明书等 资料，装订成册、存档、以备使用。,本章结束 谢谢！,焊接技术应用全焊结构,“神舟号”的返回舱 我们国家自行设计和研制的导弹驱逐舰 石油化工企业用的球罐 长征系列的火箭 汽车厂焊接的车身 三峡工程28台七十万千瓦的水轮发电机组 几千公里长的西气东输的管道工程,现在世界上从外层空间到深海水下，从一百万吨的大油轮到集成电路片是头发丝的几十分之一，这么粗的细线的集成电路片的引线，焊接都是主要工艺。,焊接技术综合培训,焊接技术应用全焊结构,绪论,1 焊接管理与检验的意义 现代质量管理认为，为使产品达到所要求的各项质量指标，应从生产的每一道工序抓起，通过控制和调整影响工序质量的因素来保证。而工序质量又要通过工作质量，采取各种管理手段来实现。因此，在质量管理工作中，要以工作质量来保证工序质量，用工序质量来保证产品质量。可见为实现质量目标，就必须在管理体制上建立一套有效的、便于操作的质量管理体系。并且将这套体系应用于产品的整个制造过程中。为了保证焊接产品的质量，有效地利用资源，保护用户的利益，焊接产品的质量管理逐步走上了规范化、标准化的道路。1987年3月，国际标准化组织(ISO)正式发布了ISO90009004关于质量管理和质量保证的标准系列。1994年和2000年，国际标准化组织两次修订ISO9000族标准，使之更为简化、重点更加突出，更加科学、普适，并将质量保证体系提高到质量管理体系的水平。我国相应于1988、1992、1994、2000和2008年相继发布了等效采用该国际标准系列的GB/T190-：2008质量管理体系标准系列。,绪论,1 焊接管理与检验的意义 由于焊接结构本身及应力分布的复杂性，在制造过程中也会有新的缺陷产生，焊接结构时常发生泄漏、破裂、爆炸等破环性事件，这些事故将造成重大的损失和灾难性的后果，所以焊接质量的控制至关重要。为了保障焊接结构在制造和使用过程中安全、经济、可靠，相关部门制定了相应法规标准。确保焊接质量。焊接检验不仅对焊接结构的质量起保证作用，也可把生产检验所反映的问题再反馈给生产部门，从而作为验证和改进工艺的依据，促进产品质量进一步提高。 归纳为 焊接检验的主要作用： 1） 确保焊接结构的制造质量，确保其安全运行 2） 促进焊接质量发展，提高产品生产质量 3） 提高生产率，降低生产成本 4） 由于焊接检验的可靠保证，可促进焊接检验的广泛应用,绪论,2 焊接检验的分类 1）按检验的程序分类 ：焊接质量检验贯穿整个焊接过程，包括焊前检验、焊接过程的检验和焊后质量检验三个阶段。 2）按检验的数量分类： 抽查检验和全部检验 3）按检验的方法分类：焊接质量的检验方法可分为非破坏 性检验和破坏性检验两大类 。 非破坏性检验的方法很多，由于不对产品产生损害， 因而在焊接质量检验中占有很重要的地位。分为外观检验 、 致密性检验 、强度试验、无损检测。 破坏性检验主要包括焊缝的化学成分分析、金相组织 分析和力学性能试验，主要用于科研和新产品试生产。方 法是从焊接件上切取试样，或以产品的整体作试验。 焊接检验的分类及方法如图,绪论,提示： 无损检测通俗的定义：无损检测指在不损坏试件的前提下，对试件进行检查和测试的方法。亦称非破坏性检验。 本教材称为无损检验：是不破环被检材料或成品的性能与完整性而检测缺陷的方法。 现代无损检测的定义：在不破坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。,绪论,3 焊接管理与检验应树立的观点 焊接结构的生产包括许多工序，如金属材料的去污除锈、备料时的校直、划线、下料、坡口边缘加工、成形，焊接结构的配装、焊接、热处理等。各个工序都有一定的质量要求，并存在影响其质量的因素。由于工序的质量最终将决定产品的质量，因此，必须分析影响工序质量的各种因素，采取切实有效的控制措施，才能保证焊接产品的质量。焊接检验应贯穿产品生产的全过程，从全面质量管理出发，必须明确以下三个基本观点应以此来指导焊接检验工作。,绪论,3 焊接管理与检验应树立的观点 1）“质量第一、用户第一、下道工序是用户” 的观点。这种质量意识要求有较高的责任心和一丝不苟的工作作风，把对用户高度负责的精神应用于生产的全过程并建立质量责任制，从生产的每一道工序抓起，把各工序之间、各部门之间和各工作对象之间都看作是下道工序，形成一个上道工序保下道工序，道道工序保成品，一切为用户的局面。 全过程通过控制和调整影响工序质量的因素来保证。而工序质量又要通过工作质量，采取各种管理手段来实现。,绪论,3 焊接管理与检验应树立的观点 2）预防为主，防检结合的观点 优良的焊接结构主要是依靠设计和制造，二不是依靠检验，因此，应在产品的设计和制造阶段采取措施来保证质量，首先，设计应先进和合理，制造过程中对人员、原材料、机器设备、工艺方法和环境等影响工序质量的因素加以控制，发现问题及时解决，而不是待产品完成后之后再去评价和补救，这就是预防为主的管理，也就是预防第一。但检验工作并不能因此而放松，检验工作是全面质量管理中一个不可缺少的组成部分，预防与检验要相辅相成，在不同的生产阶段对产品的质量共同把关。,绪论,3 焊接管理与检验应树立的观点 3）树立焊接检验是企业每个职工本职工作的观点 产品质量是由企业每个员工的工作质量决定的，因此要求每个职工都要有根据、有程序、有效率地 工作并达到工作质量标准，以优良的工作质量来保证产品的高质量。 4 本课程的任务及主要内容 1）本课程的任务 通过专业的职业技术教育，培养既有指导实践的基本理论知识，又熟悉生产并掌握动手技能的实用性技术人才。基于这一培养目标和焊接专业的要求，本课程的任务就是阐述焊接结构生产过程中的质量控制与检验内容、方法、所用设备及有关质量标准。,绪论,4 本课程的任务及主要内容 2）本课程的主要内容 保证产品质量是生产的基本要求，生产检验则是达到这种要求的一种手段。因为保证产品质量，除了依靠各种检测手段加以控制外，在很大程度上要依靠严格的科学管理，这种管理是通过建立一套行之有效并便于操作的质量保证体系来实现的，因此本课程首先从全面质量管理的观念出发，讲述焊接生产质量保证体系的作用、控制的环节与控制程序，以及质量保证体系的管理制度与责任人员的职责。除此以外，本课程还要学习焊前及施焊过程中的质量控制及应具备的条件和要达到的质量指标。由于全面质量管理要求控制生产的全过程，因此焊接结构的生产从投料开始，包括原材料、焊接材料、外协件和外购件的供应；零部件的下料、成形与装配质量的控制；,绪论,4 本课程的任务及主要内容 2）本课程的主要内容 施工过程中对施焊环境及各种焊接参数的监控以及施焊人员、焊接设备的管理都属于质量保证体系的范畴。但由于焊接应力与变形、焊接缺陷等产生可能性很大，因此，焊后检验是必不可少的，其中包括对焊接结构成品的几何尺寸检查、强度检验以及焊缝的外观检查，采用射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检测等无损检测手段，对焊缝及近缝区表面缺陷和内部缺陷进行检测。 了解这些无损检测方法的基本原理，能正确选择和使用检测方法、检测仪器和工具，按操作规程进行简单工件的检测操作，并能依据有关标准判断焊缝质量，是本课程的主要内容和重点。,绪论,4 本课程的任务及主要内容 2）本课程的主要内容 在学习上述内容时，还应对各生产环节质量监控中应依据和遵循的国家标准、行业标准以及其他技术规程作必要的了解。 除课堂理论教学外，还要配合一些实验，以达到理论联系实际和培养一定的操作技能及动手能力的目的。,第一单元 焊接质量管理,【学习目标】学习焊接质量管理的基本概念、质量体系的建立 和运行。掌握其内涵及要素；了解质量体系的建立和运行的各 个阶段；了解质量体系文件的编制及了解焊接质量标准的内容。 焊接作为现代先进制造技术的关键工艺，受到各行各业的关注并逐步集成到产品的主寿命过程中，即从设计开发、工艺制订、制造生产、到运行服务、失效分析、维护和再循环等产品的各个阶段。焊接质量管理涉及原材料、结构设计、焊接设备及工艺装备、焊接材料、切割下料及坡口加工、焊接工艺及相关标准、焊接过程监控和管理、焊后处理和涂装、检验、环境保护、焊接结构安装运行等众多过程，在焊接结构生产和运行中起着非常重要的作用。,综合知识模块一焊接质量管理的基本概念,【教学内容】 能力知识点1 质量及质量管理 能力知识点2 质量保证 能力知识点3 质量体系 能力知识点4 质量控制,一、质量 质量的定义是：产品或服务满足规定或潜在需 要的特征和特性的总和。 该定义由两个层次的含义构成：第一层次所讲 的“需要”，实质上是指产品（或服务）必须满足用 户需要，即产品的适用性。 “需要”可以包括可用 性、安全性、可靠性、可谓修性、可获得性、经济 性和环境适宜性等几个方面。第二层次是指在第一 层次成立的前提下，质量是产品（或服务）的特征 和特性。因此，产品（或服务）全部符合相应的特 征和特性指标的要求就是质量。,能力知识点1 质量及质量管理,二、质量管理 质量管理的定义是：对确定和达到质量要求所必需的职 能和活动的管理。 质量管理的核心内涵是使人们确信某一产品（或服务） 能满足规定的质量要求，并且使需方对供方能否提供符合要 求的产品（或服务）和是否提供了符合要求的产品掌握充分 的证据，建立足够的信心，同时，也使企业本身对能否提供 满足质量要求的产品（或服务）有相当的把握而放心地组织 生产。 质量管理的目标可分为以下三种：1）以降低生产成本为 目的；2）以保证最终产品和使用性能为目的；3）以提高产 品价值为目的。,能力知识点1 质量及质量管理,三、焊接质量管理 焊接质量管理是指从事焊接生产或工程施工的企业通 过开展质量活动发挥企业的质量智能，有效地控制焊接结 构质量形成的全过程。这里的质量即产品满足用户“使用要 求”的适用性。大多数焊接产品应具有的是符合性质量，即 产品全部质量特性的考核指标必须满足相应法规、标准、 合同或第三方的有关规定。强化焊接质量管理不仅有助于 产品质量的提高，达到向用户提供使用需要的焊接产品的 目的，而且可以推动企业的技术进步，增强产品的竞争力。 保证焊接质量不仅仅是焊接接头质量满足实用要求， 而且要有焊接前、焊接过程中以及焊后的系统质量管理， 即质量的全面管理，才能保证高产优质的焊接产品。,能力知识点1 质量及质量管理,三、焊接质量管理 一个完善的质量管理系统，应是设计实施检查成一体的 质量管理系统。如果没有完善的工艺规程和自上而下的质量管理 系统对产品质量的整个制造过程实施全面质量管理，是不可能保 证焊接质量的。英国管理学会曾对工程质量进行过统计分析，表 明由于管理造成的质量事故占。很大比例。,能力知识点1 质量及质量管理,能力知识点2 质量保证,质量保证的定义为：为使人们确信某一产品、过程或 服务质量能满足规定的质量需求所必需的有计划、有系统 的全部活动。 质量保证的核心内涵是“使人们确信”某一产品（或服 务）能满足规定的质量要求。使需方对供方能否提供符合 要求的产品（或服务）和是否提供了符合要求的产品（或 服务）掌握充分的证据，建立足够的信心。同时，也使本 企业领导对能否提供满足质量要求的产品（或服务）有相 当的把握而放心地组织生产。 质量保证又可分为内部质量保证和外部质量保证两大类。,能力知识点2 质量保证,内部质量保证是为使企业领导者“确信”本企 业的产品质量能否和是否满足规定的质量要求 所进行的活动。这是企业内部管理的一种管理 手段。目的是使企业领导者对本企业的产品质 量做到心中有数。外部质量保证是为使需方“确 信”供方的产品质量能否和是否满足规定的质量 要求所进行的系列活动。如供方向需方提供其 质量体系满足合同要求的各种证据，包括质量 保证手册、质量记录和质量计划等。,能力知识点3 质量体系,质量体系的定义为：为保证产品、过程或服务满足规定的或潜在的要求，由组织机构、职责、程序、活动、能力和资源等构成的有机整体。 质量体系包括一套专门的组织机构，具体化了保证产品的人力和物力，明确了各有关部门和人员应有的职责和权力，规定了完成任务所必需的各项程序和活动。 1987年3月，国际标准化组织(ISO)正式发布了ISO90009004关于质量管理和质量保证的标准系列。1994年和2000年，国际标准化组织两次修订ISO9000族标准，使之更为简化、重点更加突出，更加科学、普适，并将质量保证体系提高到质量管理体系的水平。我国相应于2008年发布了等效采用该国际标准系列的GB/T190-：2008质量管理体系标准系列。,质量控制的定义为：为保证某一产品、过程或服务质量 满足规定的质量要求所采取的作业技术活动。 产品质量有个生产、形成和实现的过程，这个过程就是 如图1-1所示的质量环。环上的每个环节必须受控，才能生 产出满足规定质量要求的产品，这就是质量控制的内涵。 11-用后处置 1-市场调研 10-技术服务 2-设计、规范的 和维修 的编制和产品研发 9-安全和运行 3-采购 8-销售和发运 4-工艺准备 7-包装和储存 5-生产制造 6-检验和试验,能力知识点4 质量控制,本课小结,1.焊接质量管理的基本概念 质量、焊接质量管理 2.质量控制,综合知识模块二 质量体系的基础知识,【重点】质量体系要素 【难点】质量体系要素 【授课方式】讲授 【教学内容】能力知识点1 建立质量体系的一般程序 能力知识点2 质量体系要素,能力知识点1 建立质量体系的一般程序,建立质量体系的一般程序是： 1掌握GB/T10300(ISO9000-ISO9004)标准系列的原则和方法。 2建立企业内部的质量体系。 3选择质量保证模式 4编制质量体系文件,领导的责任 质量体系原理和原则 质量体系评审(内部) 经济性质量成本 市场调研质量(合同评审) 设计和规范质量(设计控制) 采购质量(采购) 生产质量(工序控制) 生产过程的控制 物料控制及其产品标记和可追溯快 验证状况控制(检验和试验状态) 产品验证(检验和试验） 测量和试验设备的控制,能力知识点2 质量体系要素,不合格品的控制 纠正措施 搬运和生产后职能(贮存、包装和交付） 售后服务 质量文痒和记录(文件控制) 质量记录 人员(培训) 产品安全和责任 统计方法的应用(统计技术） 企业在建立自己的质量体系时，要根据市场、产品类型、生产特点、用户需要等具体情况来 选择适用的要素和采用这些要素的程度(及轻重缓急)。,能力知识点2 质量体系要素,本课小结,1.建立质量体系的一般程序 2.质量体系要素及其内容,课后作业,1市场调研质量包括那些内容？ 2、为提高设计规范质量，一般要做好哪几方面工作？,综合知识模块三 质量体系的建立和运行,【重点】质量体系建立程序 【难点】质量体系分析阶段 【授课方式】讲授 【教学内容】能力知识点1 组织准备阶段 能力知识点2 质量体系分析阶段 能力知识点3 编制质量体系文件阶段 能力知识点4 质量体系的建立阶段,能力知识点1 组织准备阶段,质量管理体系的建立和实施分四个阶段：前期准备、体系策划、体系建立、体系试运行。 （一）前期准备阶段 1、思想准备 2、组织培训 3、建立贯标运行机构 4、分析评价现有质量管理体系,（二）质量管理体系策划阶段 1、质量方针 质量方针是组织的质量宗旨和质量方向，是质量管理体系的纲领，它要体现出本组织的目标及顾客的期望和需要。 2、分析内外部环境 3、评估质量要素的重要程度 4、选择质量要素 5、分析质量要素的相互关系 6、对分析结果进行评审,能力知识点2 质量体系分析阶段,编制质量管理体系文件 质量管理体系文件一般由四个部分组成：质量手册、程序文件、作业指导书、质量记录表格等。 质量管理体系文件由专门编写小组编写，编写顺序可以： （1）自上面下进行，即按质量手册程序文件支持性文件及记录表格的顺序编写； （2）自下而上地进行； （3）采取中间突破的方法，即先编写程序文件。 首先应对文件编写组成员进行培训，接着制定编写计划，收集有关资料，编写组讨论文件间的接口，然后将文件初稿交咨询专家审核；咨询专家向编写组反馈，并共同讨论修改意见之后，由编写组修改文件直至文件符合要求。,能力知识点3 编制质量体系文件阶段,能力知识点4 质量体系的建立阶段,1制定实施计划 2发布质量文件 3建立组织机构 4配置装备 5发放规范、印章、标记和图表卡片,本课小结,1、质量体系建立程序 质量管理体系的建立和实施分四个阶段 2、质量体系分析阶段,综合知识模块四 质量体系文件的编制,【重点】质量手册的内容 【难点】质量手册的编制 【授课方式】讲授 【教学内容】能力知识点1 质量方针和政策的编制 能力知识点2 质量手册的编制,能力知识点1 质量方针和政策的编制,在制定质量方针时要满足以下要求： （1）质量方针要与其质量管理体系相匹配，即要与本组织的质量水平、管理能力、服务和管理水平一致。方针内容要与本组织所提供的服务的职能类型和特点相关。 （2）质量方针要对质量做出承诺，不能提些空洞的口号，要反映出顾客的期望。 （3）质量方针可以集思广义，经过反复讨论修改，然后以文件的形式由最高管理者批准、发布，并注明发布日期。 （4）质量方针谴词造句应慎重，要言简意明，先进可行，既不冗长又不落俗套。 （5）质量方针要易懂、易记、便于宣传，要使全体员工都知道、理解并遵照执行。,质量手册的结构（参考）： -封面 -前言（企业简介，手册介绍） -目录 1.0-颁布令 2.0-质量方针和目标 3.0-组织机构 3.1-行政组织机构图 3.2-质量保证组织机构图 3.3-质量职能分配表,能力知识点2 质量手册的编制,4.0-质量体系要求 4.1-管理职责（示例） 4.1.1.-目的 4.1.2.-范围 4.1.3.-职责 4.1.4.-管理要求 4.1.5.-引用程序文件 4.2-质量体系 4.20-统计技术 5.0-质量手册管理细则 6.0-附录 。,能力知识点2 质量手册的编制,本课小结,1.质量方针和政策的编制 2.质量手册的内容,综合知识模块五 质量保证模式,【重点】质量保证模式标准的内容 【难点】质量保证模式的选择 【授课方式】讲授 【教学内容】能力知识点1质量保证模式的基本概念 能力知识点2 质量保证模式水平 能力知识点3质量保证模