确保换热器紫铜管与16MnR管板焊接质量

确保换热器紫铜管与16MnR管板焊接质量中冶京唐建设公司项目简介

今年7月份我单位承接到压力容器换热器制作项目，此换热器为环保产品，具有节能、环保等特点。换热器主要技术参数：①设计压力壳程的为1.6MPa，管程的为1.00MPa;②水压试验压力壳程的为2.0MPa。管程的为1.25MPa;③主要材质及规格：管板为16MnR，厚度为40mm。换热管材料为TP2Y（磷脱氧铜），规格为Ф16mm*1.25mm。换热管材料其余部件均采用低碳钢及16MnR制造。设计技术要求规定铜管与管板之间采取焊接，焊后进行水压试验。换热器制作的重点是紫铜管与16MnR管板焊接。中冶京唐建设公司现状分析

换热器在工业应用方面拥有广泛前景，换热器制造的关键点在于管-板的异种钢焊接，对于钢与紫铜组成的异种钢焊接接头，焊接时的主要问题是容易在焊缝及熔合区产生裂纹，经过查阅已有资料比较，我们选择钨极氩弧焊焊接，此种焊接方法热量集中，对熔池保护效果好。接头质量高，飞溅小，熔池体积容易控制。焊接时采用直流正接，以减少电极烧损，保证电弧稳定,产生足够的熔深。通过适当控制换热管的伸出长度和电弧的角度、位置，控制焊缝含铁量达到10%-43%，保证焊缝质量。但在实际操作中发现焊缝处出现裂纹的部位达到50%强，对于裂纹的返修浪费了大量的人力物力，这就要求组建QC小组进行PDCA循环找出焊接中出现的各种不合格的原因，加以更正，达到质量控制的目的。中冶京唐建设公司QC小组简介序号姓名性别文化程度职务组内职务小组分工1厂长组长方案策划2技术负责人副组长实施3质检员组员检查4技术员组员实施5施工员组员实施6电焊工组员实施7电焊工组员实施8钳工组员实施9铆工组员实施成立时间：2007年7月小组类型：现场攻关型中冶京唐建设公司课题选择此设备制造的关键点在于管板-管的异种钢接头焊接。1：对于合金钢与紫铜组成的异种焊接接头，焊接时的主要问题是在焊缝及融合区产生裂纹。在焊缝区容易产生热烈纹，在低合金钢（管板）近焊缝区容易形成渗透裂纹，因此此道工序是整个换热器制作的重中之重。2：换热器市场拥有广阔的前景，如果能够在此换热器制作上有所突破，则成为公司一个新的加工制作领域。中冶京唐建设公司活动过程（第一次循环）

目标：经过实际操作、反复讨论、认真总结，制定出了一套行之有效的焊接工艺，保证焊缝一次合格率达到98%。

第一次PDCA循环时间：对全体人员进行培训教育。组织所有工作人员进行技术培训和模拟训练，并对其进行TQC基本知识和QC方法教育。根据已有资料制定焊接工艺及方案。对焊接参数、切割和组装偏差、环境影响、机具检验、气候等方面的数据提出控制要求。在质检人员检查准备工作完全完成之后进行五台换热器的焊接。中冶京唐建设公司随后质检人员进行了检查，检查焊缝共140道，检查结果如下1、外观质量检测共检测140道焊缝，合格120道，不合格20道，合格率为86%。2、内在质量检测在外观检测的基础上，我们对管板进行着色检查，共检查焊缝140道，合格90道，不合格50道，合格率为65%。一次合格率达到65%。根据缺陷项目进行了缺陷频数统计，制作了缺陷频数排列图。序号缺陷项目频数累积数累积频率%频数1焊缝区热裂纹585853%频数2管板近焊缝区渗透裂纹409887%频数3紫铜管熔化910795%频数4焊接未熔合6113100%

合计113113100%频率统计表中冶京唐建设公司中冶京唐建设公司焊缝区缺陷产生因果图人测量与环境材料机械操作人员理解工艺有误QC小组创新意识不强选用球磨机加工坡口,坡口大小不一组对时铜管伸出长度长短不一，铜管位置偏心车间作业频繁部分紫铜管管壁较薄方法工艺文件焊接方法选择不当焊接区域清理不彻底焊接缺陷产生中冶京唐建设公司要因确认（一）末端原因确认方法确认依据负责人结论操作人员理解工艺有误现场验证焊接作业人员焊接时根据自己经验理解工艺文件，导致焊接时速度、电弧角度与工艺文件不相符要因QC小组创新意识不强调查讨论在制定制作方案过程中依据已有的经验制定，导致工艺文件出现不合理的地方。非要因选用球磨机加工坡口,坡口大小不一现场验证坡口加工使用球磨机导致加工后的坡口大小不一，导致焊接时无法采取统一的焊接参数。要因组对时铜管伸出长度不一现场验证工艺文件要求组对时铜管较法兰盘面伸出2mm-3mm，实际组对时伸出长度多者5mm，少者-1mm--2mm要因焊接区域清理不彻底现场验证工艺要求使用钢丝刷对管板正面进行清理，经过观察发现清理不够干净。要因工艺文件焊接方法选择不当调查讨论经过召开讨论会，认为之前指定的使用焊丝焊接的方式不当，当焊丝熔化时不能很好的控制熔池的体积。要因部分紫铜管管壁薄现场验证观察管壁融化的紫铜管发现此管管壁达不到要求要因车间作业频繁现场验证焊接现场处于车间内施工，周围还有两个铆工作业区，一个焊接作业区，环境复杂。非要因中冶京唐建设公司活动过程（第二次循环）第二次PDCA循环时间：2007年7月18-7月23

分析第一次PDCA循环遗留的问题通过第一次PDCA循环，使我们从中得到了一些成熟的经验，为二次循环的顺利进行奠定了良好基础，但同时也存在着不少问题。首先，此种焊接方法技术含量较高，对施工人员的素质、技能水平以及焊接环境、焊缝组装要求很高，准备工作好坏直接影响到焊缝的质量，加强对施工人员的思想教育，明确其责任就成了我们二次循环首要解决的问题。其次，适应新工艺、使用创新的工装胎具对焊接成功有着很大的影响。针对第一PDCA循环出现的问题，我们经过认真的讨论和分析，及时提出了解决的对策，主要是加强对施工人员的思想教育和质量意识的教育，加强对各个工序监控，并指定专人负责，具体内容见对策表：中冶京唐建设公司制定对策及实施要因控制目标对策实施负责人实施时间实施地点检查人操作人员理解工艺有误所有成员必须都清楚了解工艺文件内容，明白每一个工序标准要求召开交底会议，进行反复、彻底的交底2007-07-18加工厂会议室选用球磨机加工坡口,坡口大小不一保证每个坡口都统一按照工艺文件的要求开制制作坡口检查胎具，严格检查2007-07-18外委加工组对时铜管伸出长度不一,铜管组装时偏心伸出铜管长度必须保持在2mm-3mm之内制作测量胎具，保证铜管伸出长度一致2007-07-18加工厂车间内焊接区域清理不彻底焊接作业之前必须将此区域清理干净，达到可以焊接的标准使用丙酮清洗此区域2007-07-18加工厂车间内中冶京唐建设公司要因控制目标对策实施负责人实施时间实施地点检查人工艺文件焊接方法选择不当制定合适的工艺文件查阅国内同类性质研究成果，逐渐改正自己工艺文件中不合理的地方2007-07-18办公室部分紫铜管管壁薄紫铜管厚度必须统一达标更换紫铜管2007-07-18加工厂库房制定对策后，我们用完善后的工艺进行焊接，一共二十台换热器，根据施工工艺及检查标准的要求，我们对其进行检查，检查结果如下，可以看出比第一批焊缝质量有很大提高，实现了第二次PDCA循环的活动目标。中冶京唐建设公司效果检查我们对实施对策重新焊接的二十台换热器管板接头进行了检验。检测结果如下：1、外观质量检测共检测560道焊缝，合格556道，不合格4道，合格率为99%。2、内在质量检测在外观检测的基础上，我们对管板进行着色检查，共检查焊缝560道，合格556道，不合格4道，合格率为99%。综合一次甩点合格率达到99%。中冶京唐建设公司总结巩固通过两次循环，使管板焊接一次合格率达到了99%，通过此次QC小组活动，我们成功的解决了换热器制作过程中的首要难题-紫铜管与16MnR焊接，总结出了一套实际可行的制作工艺和管理办法，使一次成功的QC小组活动，也为制造厂以后制作此类设备积累的完善的经验。在QC活动时发现的问题能及时的通过QC小组活动制定出对策，及时的更正错误，增强了集体凝聚力，锻炼了解决问题的能力。通过此次循环，更加的完善了焊接工艺，在后续的施工中如果不出现失误，则将此工艺录入公司焊接工艺手册。

中冶京唐建设公司活动结束以后，通过对活动前后小组主要成员的综合素质进行了评价，由下面的成员综合素质评价表和雷达图可以看出通过本次QC活动我们小组成员的综合素质有了很大的提高。序号评价内容活动前（分）活动后（分）1质量意识85952团队精神70953创新意识60854QC工具运用技巧60805解决问题的信心80956个人能力7590QC小组成员综合素质评价表QC小组成员活动前后综合素质雷达图QC工具应用技巧创新意识团队精神质量意识个人能力解决问题的信心中冶京唐建设公司经济效益分析通过此次活动，我们提高了劳动生产率，降低了不合格焊缝的产生，避免了重复焊接、返修造成的人工和材料浪费，取得了