鸟巢工程QC成果.ppt

提高钢结构现场焊缝的一次合格率 中国一冶国家体育场 鸟巢 项目部QC小组发布人 曹仁 一 工程概况 国家体育场 鸟巢 工程为2008年北京奥运会主会场 其设计新颖 空间钢结构由24榀门式桁架围绕着体育场内部碗状看台区旋转而成 结构组件相互支撑 形成网格状构架 组成体育场整体的 鸟巢 造型 场内可容纳10万人同时观看比赛 我单位承接钢结构工程的现场拼装及其焊接任务 计从P9 P18线的工作任务 国家体育场钢结构焊接特点1 焊接量大及板厚大 其一件组合柱 含上 下柱 在现场拼装的焊缝数量达540余米 组合柱的内柱的板厚全部超过60mm 外柱最薄的为36mm 2 特殊钢 Q460E GS 20Mn5V铸钢 的焊接 其中Q460E钢的焊接 根据数据库的搜索 Q460E钢日本曾焊接过板厚最厚80mm 而我们焊接的Q460E板厚达110mm 这在世界上是首次大板厚 大规模使用 其余钢材材质为Q345GJD 3 焊接质量要求高 所有现场拼装焊缝为一级焊缝 100 UT检测 焊缝余高0 1mm 焊缝宽度偏差不超过3mm 焊缝外观成型美观等 施工现场的焊接方法选用结合现场情况 生产率以及焊接变形小的特点 本工程的焊接方法选用CO2气体保护焊 平 横 立焊位 和手工电弧焊 仰焊位 在时间紧 任务重 现场施工难度大的情况下 为保证焊接质量 我项目部QC小组选择了 提高钢结构现场焊缝的一次合格率 为课题开展QC小组活动 二 小组概况 小组成员 三 选题理由 项目部的焊接目标 钢结构现场焊接合格率达到94 以上 客观存在通病 现场钢结构焊接时 存在焊缝返修情况 焊接合格率为89 2 选择活动课题 提高钢结构现场焊缝的一次合格率 制表人 曹仁时间 2005 11 3 通过C13下柱的焊接 经UT检测现场统计 C13下柱焊缝长度为252 27m 合格长度225 33m 合格率为89 32 见下表 四 现状调查 C13下柱焊缝不合格长度统计表 焊缝缺陷频数统计表 制表人 曹仁时间 2005 11 3 制图人 曹仁时间 2005 11 3 焊缝缺陷排列图 结论 从上图看出 焊缝内部夹渣是影响焊缝一次合格率的重要因素 36 4 0 18 2 58 54 6 72 8 0 64 0 73 5 82 4 91 1 96 6 98 9 100 夹渣 观感不好 未熔合 气孔 咬边 裂纹 其它 8 5 8 9 2 1 91 20 40 60 80 100 累计频率 频数 五 制订目标 小组将钢结构现场焊缝的一次合格率制订为95 目标可行性分析 1 调查表明 焊缝不合格率100 89 32 10 68 其中焊缝夹渣所占频率为64 小组分析认为 只要治理夹渣90 可将不合格率降为10 68 10 68 64 90 4 53 则焊缝一次合格率1 4 53 95 47 95 2 同等条件下 现场另一施工单位的焊缝一次合格率94 16 结论 焊缝一次合格率目标制订为95 是可行的 六 原因分析 因果图 焊接工艺不完善 焊缝夹渣 焊接区域环境差 工序安排不合理 焊道清渣困难 技术素质低 人 培训不到位 组织不协调 沟通不好 焊材使用时不规范 制图人 曹仁时间 2005 11 3 操作工序混乱 责任心不强 考核制度不完善 焊机老化 机 电流 电压调节失灵 料 焊材质量不合格 焊条未按要求烘干 焊丝上有油污等 小型工具不到位 法 环 风速超标 科学性合理性不强 七 要因确认 是要因 续表 续表 制表人 曹仁时间 2005 11 3 是要因 是要因 是要因 八 制定对策 制表人 曹仁时间 2005 11 3 一 强化质量意识 加强焊工的技能培训1 组织未强化培训的焊工参加鸟巢工程的焊工强化培训班 2 聘请大学院校的焊接专业老师郑玉林副教授进行现场指导 3 邀请鸟巢工程焊接专家组成员 国家焊接专家戴为志教授对焊工进行知识讲座 4 组织焊工相互之间进行技术交流 由焊接技术强的焊工来讲授焊接过程中操作心得 九 对策实施 焊接老师和焊接专家在授课 焊工相互交流会 以下是实施情况照片 效果检查 强化培训的焊工顺利通过国家冶金焊考委的笔试和操作考试 焊工强化培训 二 优化方案 明确焊接工序1 改变焊位 仰焊位较多 施焊时焊工需躺在地上焊接 对于保证焊缝的质量很困难 我们采取小拼后构件翻身 将仰焊位改平焊 横焊 立焊位 这样就避免大部分的仰焊焊位 原仰焊需躺地上焊接 构件小拼之后焊接 2 特殊钢材焊口 现场模拟焊接 对于Q460E GS 20Mn5V钢材的焊口 为了使焊工焊接时心中有数 按正式构件的材质 坡口形式制成试板 让参与焊接特殊钢材的焊工模拟焊接 焊后焊接老师进行讲评 模拟焊接 焊接讲评 3 运用电脑模拟增强组装精度 由于本工程的所有构件均为弯扭的箱型构件 在拼装时 通过电脑三维模拟构件组装 电脑放样以及利用全站仪定位来提高焊前坡口组装质量 全站仪定位 电脑三维组装 效果检查 通过改变焊位 焊工操作手法稳定 模拟焊接 特殊钢焊接时焊工心中有数 不再惧怕 模拟组装 焊接前的坡口间隙 错边 垫板检查时100 合格 三 论证科学性 改进焊接工艺1 将原实芯焊丝盖面的焊接方法改为药芯焊丝或焊条盖面的焊接方法 药芯焊丝盖面和焊条盖面的焊接方法根据焊工自身技能的情况选用 不作限制 2 改用纯度更高的食品级纯CO2气体 纯度达99 99 气体纯度高可降低夹渣和气孔产生的几率 效果检查 通过改进焊接工艺 经临时UT检测抽查 其焊缝内部质量和外观质量得到提高 1 C13下柱焊接时采取的是局部防风 其焊接区域风速超标 采取整体防风可有效杜绝风速对焊接的影响 构件整体防风 四 改善施焊环境 搭设整体防风棚 效果检查 在焊接区域抽查检测风速10次 其风速均在1 03m s左右 符合焊接时要求的风速 1 2005年12月2日 我们对C14下柱的焊接质量进行检查 C14下柱焊缝总长度315 61m 不合格长度1 17m 焊缝一次合格长度314 44m 则C14下柱焊缝一次合格率为99 63 十 效果检查 C14下柱焊缝不合格长度统计表 活动前后焊缝一次合格率对比柱状图 制图人 曹仁时间 2005 11 3 质量证明材料 本工程的焊缝超声波检测单位上海宝冶工程技术公司检测站出具的证明材料 通过实施QC活动 对现场钢结构的焊接技术改进 达到并超过了预定的目标值 使该工程一次性通过北京市 结构长城杯 验收 通过QC活动后的C14下柱 通过QC活动后的优质产品 2 社会效益 1 在施工阶段 公司及总公司各兄弟单位组织了多次现场技术交流和观摩学习 扩大了本项目的知名度 2 我们运用QC方法提高了工程质量 让业主相当满意 业主将原不包含在合同范围内的4000t的任务直接承包给我们 3 本项目的技术实力提高了企业在当地的知名度 为企业在当地开展市场打下基础 我单位在北京相续承接了几个工程 4 为企业向非冶金行业建筑发展提供了技术支持 3 无形效益大家在这次活动中 不仅增强了攻克难关的自信心 提高了解决问题的能力 而且还加强了集体的团队协作精神 结论 通过雷达图可以看出小组成员在以上五个方面均得到较大的提高 为了使活动成果有效的保持和继续提高 我们针对各项对策实施后的效果 小组采取一系列措施 1 对该项技术和施工方法进行了进一步的总结完善 并形成了技术工法 编号 YYGF005 02 2 将QC成果推广到项目的C9 C10 C11 C12 C15 C16 C17等上 下柱以及屋顶主桁架 3 小组采取以上措施后 于2006年2月10日对C17下柱的焊接质量数据进行了再次收集 如下表 十二 巩固措施 C17下柱焊缝总长度295 35m 不合格长度1 02m 焊缝一次合格长度294 33m 则C17下柱焊缝一次合格率为99 65 本次活动取得成功 十三 总结和下一步