焊接体系在电梯轿厢制造中的应用

电梯是现代标志性的垂直运输工具、是机电一体化的复杂运输设备，改变了人员居住的状态。它涉及电子控制、机械工程、电力技术、微机技术、电力拖动系统和土建工程等多个科学领域。目前电梯的生产情况和使用数量已成为一个国家现代化程度的标志之一。电梯主要由机械工程和电子控制两大部分组成，机械方面主要为轿厢成套部件、井道成套部件、曳引机动力系统等几大部分，多数以焊接、螺栓、铆接方式进行连接，其中电梯轿厢部件，大部分由焊接工艺进行生产制造，而产品焊接质量关系到电梯的品质，乘坐的舒适度以及运输的安全，是至关重要的生产工艺。焊接体系是可以有效通过系统来对焊接人员、设备、原料、工艺、操作环境等几个方面进行控制，以保证高品质的焊接产品。目前行业内应用较为广泛的焊接体系为国际标准ISO3834金属熔化焊的质量要求系列标准。本文介绍了在电梯制造和管理控制过程中，如何应用ISO3834国际标准进行焊接管理。ISO3834焊接体系标准解析ISO3834作为焊接质量体系标准，规定了车间及安装现场金属材料熔化焊完整的质量管理要求（图1），总计分为3个特定的等级：ISO3834-2（完整质量要求）、ISO3834-3（一般质量要求）和ISO3834-4（基本质量要求）。图1

ISO3834焊接体系资质证书其中ISO3834-2完整质量要求为最高等级要求（本文也将依据ISO3834-2质量等级进行评述），不同的认证等级对应的文件类别和流程是有区别的，需要配合ISO3834-1体系概述及ISO3834-5中涉及的控制文件，综合性的对体系进行管控。

体系要求内容要求评审和技术评审作为轿厢焊接产品的制造工厂，应对焊接产品合同中所要求内容及其他特定要求进行评审，确保在制造前，生产操作的信息是完整的，可实施的；制造工厂应确认其自身能力（包含人员、材质、过程控制、追溯等几个方面），确保焊接生产的相关行动，具有适合的生产计划安排和过程控制管理。焊接轿厢部件的要求评审（图2）是在生产制造前，通过分析焊接产品的要求，对具体的标准、法规及约定要求进行评审，包括轿厢产品标准及所有附加要求（如电梯行业标准EN81、焊接质量体系标准ISO3834、客户及公司的控制和管理文件等）、法定及常规要求，公司满足制造要求的能力。图2

要求评审焊接轿厢部件的技术评审（图3）同样是在生产制造前，通过对自身技术能力、人员能力和管理能力进行综合评估，是确保轿厢焊接部件制造的前提，主要包括母材及焊材性能分析、质量过程控制、焊接工艺、检验规程及热处理规程、人员资质、追溯性、分承包商的管理及其质量控制、其他焊接要求及不符合项管理等，具体的每一条需要根据焊接部件的实际情况进行评审。图3

技术评审

焊接人员（1）焊接管理人员的职责和资质要求。ISO3834体系的执行需要焊接管理人员的监督和实施，对焊接管理人员的管理内容和职责，在ISO14731标准中进行了详述，管理人员分为：国际焊接工程师-IWE，国际焊接技术员-IWT，国际焊接技师-IWS，国际焊接技士-IWP，根据公司不同的焊接管理人员进行职责分工，逐步按照要求完善公司的焊接管理体系，将专业知识和标准应用在负责的范围内，做到事无巨细，分工合理。图4为现场人员培训过程，图5为焊接工艺测试过程。图4

现场人员培训图5

焊接工艺测试（2）焊工、焊接操作员及焊接检验员的资质要求。对于从事人工或半自动焊接的人员需要取得ISO9606系列人员资质；对操作焊接机械设备、自动设备的人员需要按照ISO14732取得焊接操作人员资质，所有焊接、操作人员资质需要确认资质范围和设备型号，避免人、资质证书、设备不相符，造成产品的品质不良（图6）；检验人员需按照ISO9712取得相应检验资质证书。图6

资质焊工按照工艺进行焊接焊接工艺规程（1）焊接工艺规程WPS。指导焊接员工实际操作的依据和方法，其中包含了实际操作过程中所使用的材质说明和规格说明（母材、焊材、衬垫等），同时还包含焊接过程中电流、电压、焊接速度、气体流量、过渡形式等参数内容（图7）。工艺的标准化和执行的准确度，也是考量一个工厂的管理状态，同时也为了后续的智能化、工业化打下了坚实的基础。图7

焊接工艺规程图（2）焊接工艺评定WPQR。焊接工艺评定WPQR是作为焊接工艺规程WPS的依据和验证，依据ISO15614系列标准所进行的标准化评定，其中轿厢部件涉及的焊接评定中常用的工艺评定标准为:ISO15614-1钢的电弧焊和气焊与镍及镍合金的电弧焊、ISO15614-2铝及铝合金的弧焊、ISO15614-12点焊、缝焊及凸焊。在制作工艺评定前，首先由焊接工程师根据专业知识的评估和试板测试，编写出预焊接工艺规程WPS，按照ISO15614标准给出的试板规格进行焊接，完成后按照ISO15614中的要求进行测试，其中包括无损检验、机械测试、金相试验等，并在整个过程中记录环境状态、测试结果；所有的验证在最终通过后，将汇总为工艺评定报告WPQR（图8），焊接工程师根据WPQR，编制应用到实际生产中的焊接工艺规程WPS。图8

焊接工艺评定报告（3）焊接工作试件。若实际产品存在特殊性，如焊接位置、装配状态等问题时，可模仿实际情况进行工作试件的焊接，保证焊接工艺的准确性（图9）；在实际生产过程中，焊接工作试件作为简便、快捷、经济的方法，可检验焊接图纸设计、焊缝可达性、焊接操作工艺、人员技能以及产品质量，任何存在的设计不良和产品工艺都可以通过工作试件进行验证，会发现焊接及焊接相关的改善内容，从而避免实际生产中的质量和安全风险。焊接检验对电梯轿厢的焊接产品，“检验”过程将贯穿整个焊接体系过程，按照ISO3834体系的要求，包含焊接前中后等三个方面。（1）焊接前的检验。包含原材料的状态检验，焊材牌号的确认，焊接生产前焊工和焊接操作工证书的范围、有效性，夹具和工艺的准备状态、工作环境等。（2）焊接过程中的检验。包含焊接过程中使用的电流、电压等焊接参数，焊接工艺顺序，过程控制及特定的中间停检点等。（3）焊接完成后的检验。包含外观检验、尺寸检验、焊后操作的结果报告。所谓的“焊接检验”并不单纯指质量检验，而是焊接管理的一种方式，通过对制造过程的控制，保证每一步输出的质量，最终制造出高品质的产品。结束语制造行业中存在不同的管理体系，由于使用范围、所在国家、出口产品国家及产品特殊性决定了不