提高超高层厚板焊接一次合格率QC成果

-3-提高超高层厚板焊接一次合格率一、工程概况厦门国际中心项目，位于厦门市鹭江道501号，建筑高339.88m，为在建海西第一高楼。地下3层、地上67层，结构形式为框架-核心筒-巨型支撑-伸臂桁架和环带桁架混合结构体系，钢结构部分包括外框巨型柱、钢梁、斜撑、核心筒劲性型钢柱及钢板剪力墙。最大构件截面□2700*2700*100*100mm，主材质为Q345B、Q345GJC、Q420GJ。二、小组概况1、小组成立为提高工程质量，确保优质履约，激发员工参与质量管理活动的积极性和创造性，项目部于2015年8月创立了本QC活动小组。小组包括由项目经理、生产、技术、质量、分包在内的9名成员组成，组长为项目经理孙少增，小组成员均接受了48课时的QC知识培训。QC小组概况 附表2-1小组名称厦门国际中心QC小组课题类型课题型活动课题提高超高层厚板焊接一次合格率小组注册号LJJF-2016QCXZ-03成立时间2015年8月课题注册号LJJF-2016QC-03QC受教育时间48学时活动次数11QC小组出勤率100%制表人：崔哲制表日期：2016.01.10小组成员概况表 附表2-2序号姓名职务职责1孙少增组长全面统筹QC活动的开展2张益千顾问QC活动生产指导顾问3马伟伟副组长技术指导、成果整理4李青山副组长组织、策划及决策5崔哲组员质量检查、反馈6陈良旭组员质量检查、反馈7郝瑞华组员检查、督促8王阔组员活动实施9李海龙组员资料整理制表人：崔哲制表日期：2016.01.10小组活动日程安排QC小组活动日程安排附表2-3序号活动阶段1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月1选择课题P2现状调查3设定目标4原因分析5要因确认6制定对策7对策实施D8效果检查C9成果巩固A10总结展望制表人：郝瑞华制表日期：2016.01.10三、课题选择1、选题理由本小组选择本课题的理由有四：（1）结构特点。本工程钢结构板材40mm以上厚板约占结构用量的70%，材质囊括国内建筑用钢罕见的Q420、Q460钢材，焊接施工作业量大，施工技术要求高。（2）质量要求。依据设计要求，30mm以上厚板现场结构焊缝均为一级焊缝，焊接质量要求高。焊接变形控制难度大。（3）社会影响。本工程为在建海西第一高楼，社会关注度高。同时也是我司扩大海西市场的重点项目，公司重视程度高。（4）工期进度。工程变更较多，工期紧张，不允许存在长时间返工状况。2、确定课题依据本工程结构特点及质量要求等，本小组选择“提高超高层厚板焊接一次合格率”作为本次QC活动的课题。四、现状调查为了解焊接施工质量，小组于2016年2月26日前对目前的焊接施工现状进行了调查。在已完成的钢结构中，我们选取了具有典型代表的外框柱焊接质量，其板厚覆盖了40-100mm，基本能覆盖本工程焊接特征。其焊缝总长470.4m，返修长度23.52m，其中因夹渣、气孔、外观缺陷、未焊透及其它因素返修进行了汇总。其结果如下：焊接质量缺陷统计表附表：4-1序号项目长度累计长度频率累计频率1气孔与夹渣17.5517.5574.6%74.6%2裂纹1.5119.066.4%81.0%3未熔合1.6120.676.8%87.9%4外观缺陷1.4322.16.1%94.0%5其它1.4223.526.0%100.0%制表人：崔哲日期：2016.02.27附图4-1焊接质量缺陷饼分图制图人：崔哲日期：2016.02.27通过以上图表分析，我们可以发现“气孔与夹渣”缺陷的累积频率达到74.6%，是影响焊接质量的主要问题。五、目标设定本工程创优目标为确保获得厦门市市优“鼓浪杯”，福建省省优“闽江杯”，对焊接质量要求较高，我们设定目标为焊接一次探伤合格率达98%。经现状调查，地下室外框钢柱焊缝总长470.4m，返修23.52m，其一次探伤合格率为（470.4-23.52）÷470.4=95%。其中气孔与夹渣缺陷焊缝返修长度为17.55m，若这个问题能解决85%，则对应焊缝一次探伤合格率为（470.4-17.55×（1-85%）-（23.52-17.55））÷470.4=98.2%>98%，可达到目标要求。由此我们设定目标为焊接一次探伤合格率为98%。附图5-1目标设定柱状图制图人：陈良旭日期：2016.03.08六、原因分析小组成员通过查阅文献、现状调查和专题会议，分析造成焊接夹渣及气孔的原因，整理绘制成因果图：附图6-1焊缝气孔与夹渣因果图作图人：陈良旭日期：2016.03.15七、要因确定通过因果图，我们分析得出18项末端因素，并制定了要因确认计划表，对其进行了逐项调查及论证分析。要因确认计划表附表：7-1序号末端原因确认内容确认方法确认标准负责人计划完成时间1培训交底不到位培训交底现场调查有交底且定期培训李青山2016.52质量意识不强焊工施工是否自觉端正施工行为现场调查符合工艺要求李青山2016.53保护气体不纯气体纯度现场调查≥99.5%崔哲2016.54材料保管不当焊材存放环境现场调查防潮李海龙2016.55坡口缺陷坡口凹陷现场调查≤1mm李海龙2016.56除锈不彻底除锈程度现场调查无可见锈迹王阔2016.57油污清理不净坡口区域是否有油污等现场调查无可见油污王阔2016.58未采取防风措施是否搭设防风棚现场调查风速2m/s以上时，须防护王阔2016.59防风措施效果差防风措施后焊缝质量现场调查合格率≥98%王阔2016.510设备老旧损坏仪器性能检查现场调查设备良好陈良旭2016.511方案针对性不强焊接施工专项方案现场调查明确工艺及防护陈良旭2016.512运条手法不当焊枪与熔池夹角不当现场调查退焊法之字回旋郝瑞华2016.513参数针对性不强焊接工艺参数是否合理现场调查评定合格郝瑞华2016.514电流大小不当电流大小现场调查220A～300A郝瑞华2016.515干伸长度不当焊丝外伸长度现场调查17mm～23mm崔哲2016.516焊速过快焊接速度现场调查30～40cm/min崔哲2016.517仪器未调校仪器性能现场调查校正合格崔哲2016.518检测方法不当操作方法现场调查对比检测崔哲2016.5制表：陈良旭日期：2016.03.201.确认一：培训交底不到位确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查培训交底有交底且定期培训李青山2016.5验证结果：2016年5月，小组对通过资料查询，发现所有焊工均有进行技术交底，且定期进行教育培训。此条末端因素对焊缝气孔与夹渣质量缺陷影响较小。结论：非要因。2.确认二：质量意识不强确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊工施工是否自觉端正施工行为符合工艺要求李青山2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场工人进行跟踪观察，发现焊工在施工过程中，较为随意，不能严格按照交底的施工工艺施工。且工人在层间清理时不够仔细，尤其是交接班后，焊前清理工作常不到位，致使焊缝出现气孔与夹渣等焊接缺陷。结论：要因。3.确认三：保护气体不纯确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查气体纯度≥99.5%崔哲2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场施工用保护气体进行了调查，对供应单位资质及合格证进行了重点调查，其气体纯度达99.9%,为一等品。结论：非要因。4.确认四：材料保管不当确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊材屯放环境防潮李海龙2016.5验证结果：2016年5月，小组对库存焊材情况进行了突击检查，发现焊材集中存放，且布设了防潮措施，存放情况良好。结论：非要因。5.确认五：坡口缺陷确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查坡口凹陷≤1mm李海龙2016.5验证结果：2016年5月，小组对进场的钢构件进行了验收。发现，构件坡口边缘齐整，无肉眼可见缺陷。结论：非要因6.确认六：除锈不彻底确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查除锈程度无可见锈迹王阔2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场组对坡口进行了检查，发现对未涂装可焊性油漆的坡口均进行了打磨处理，表面光亮，除锈情况良好。结论：非要因。7.确认七：油污清理不净确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查坡口区域是否有油污等无可见油污王阔2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场破口进行了检查，发现对涂装可焊性油漆的坡口用钢丝刷进行了简单处理，且焊前严格进行预热处理，无肉眼可见油污。结论：非要因。8.确认八：未采取防风措施确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查是否搭设防风棚风速2m/s以上需防护王阔2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场现场焊接防风措施进行了检查，发现焊接施工人员在风速超标时，均能布设防护措施。结论：非要因。9.确认九：防风措施效果差确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查防风措施效果无漏风现象王阔2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场现场焊接防风措施进行了检查，发现防风措施防护不严，偶有渗风现象，且防风措施安拆复杂。因厦门地处沿海地处，台风较多。风力资源丰富，且项目为超高层建筑，楼越高风力越明显。所以漏风现场对焊缝出现气孔与夹渣等焊接质量缺陷影响较大。结论：要因10.确认十：设备老旧损坏确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查仪器性能检查设备良好陈良旭2016.5验证结果：2016年5月，小组对现场使用的焊机进行了排查，经核查资料和仪器试用，设备不存在老旧损坏现象。结论：非要因。11.确认十一：方案针对性不强确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊接专项方案明确工艺及防护等陈良旭2016.5验证结果：2016年5月，小组对焊接专项方案进行了排查，方案对施工流程、工艺参数及防护措施均有详细描述。结论：非要因12.确认十三：运条手法不当确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊枪与熔池夹角不当退焊法之字回旋郝瑞华2016.5验证结果：2016年5月，经小组现场调查与访问，工人均能采取之字回旋运条手法进行施焊。结论：非要因。13.确认十四：参数针对性不强确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊接工艺参数是否合适评定合格郝瑞华2016.5验证结果：2016年5月，经小组核查资料，现场均有做焊接工艺评定，工艺参数适合。结论：非要因。14.确认十五：电流大小不当确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查电流大小220A~300A郝瑞华2016.5验证结果：2016年5月，经小组跟踪观察，现场焊接电流均能控制在220～300A范围内。结论：非要因。15.确认十六：干伸长度不当确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊丝外伸长度17mm~23mm崔哲2016.5验证结果：2016年5月，经小组跟踪观察，现场焊丝干伸长度均控制在17mm~23mm之间。结论：非要因。16.确认十七：焊速过快确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查焊接速度30~40cm/min崔哲2016.5验证结果：2016年5月12日，经小组统计分析，在板厚70mm、焊缝长2.2m的工况下，焊工用时48h，焊速约40cm/min。结论：非要因。17.确认十八：仪器未调校确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查仪器性能校正合格崔哲2016.5验证结果：2016年5月，经小组现场调查，探伤用仪器均经过第三方检校，性能精准。结论：非要因。18.确认十九：检测方法不当确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查操作方法对比检测崔哲2016.5验证结果：2016年5月，经小组现场调查，经多人对比检测的方式，发现检测结果精准。结论：非要因。由以上调查分析可知，影响焊接气孔与夹渣的要因为：质量意识不强、防风措施效果差。八、制定对策QC小组针对以上确认的要因，制定了相应的对策和措施，并逐一落实了责任人和完成时限（附表8-1）。对策表附表8-1序号主要原因对策目标措施地点完成时间责任人1质量意识不强强化责任制规范工人质量行为，责任到人1、量化现场质量评分制及公开月评制；2、实行连带责任；3、强化过程监督及强制交接班验收制。现场2016.6李青山2防风措施效果差改进防风措施防风到位1、设计抱箍式防风夹具；

2、分片防风棚布设形式。现场2016.6王阔制表人：崔哲日期：2016.5.20九、对策实施实施一：强化责任制小组针对工人“质量意识不强”的现象，以“谁施工、谁负责，谁管理、谁督促”为核心，强化了质量责任制，具体措施如下：1、量化评分机制及公开月评制以工人施工行为及施工成品进行评分，并制定20分警戒线，若扣减分数超过20分时，对工人进行重点教育，若连续两月扣分超过20分则进行清退。焊接质量评分表附表：9-1项目控制要点扣分标准焊接施工1、焊前节点清理；2、焊前防风雨措施布置；3、焊前衬板、引弧板、引出板布置；4、焊前预热、层间温度控制及焊后保温措施；5、单层焊缝厚度、单道焊缝宽度不得超标；6、焊缝质量须符合设计等级要求；7、一、二级焊缝外观无未焊满、咬边、焊瘤、飞溅等；1、焊前节点未清理，1处扣分0.5；2、焊前未布置防风雨措施，1处扣分1.0；3、焊前未布置衬板、引入板、引出板，1处扣分0.5；4、焊前未预热或层间温度控制不足或焊后无保温措施，1处扣分0.5；5、单层焊缝厚度或单道焊缝宽度超标，1处扣分0.5；6、焊缝探伤内部缺陷长度0.2m-0.5m,1处扣分0.5；0.5m-1.0m，1处扣分1.0；1.0m以上，1处扣分5.0；7、焊缝外观出现未焊满或咬边，1处扣分0.5；焊瘤、飞溅较多，1处扣分0.5；通用条款1、质量缺陷整改须及时、到位；制表人：郝瑞华日期：2016.05.212、对成品须采取保护措施；制表人：郝瑞华日期：2016.05.211、质量缺陷整改不及时或不到位，1处扣分5.0；2、质量缺陷不整改，1处扣分20.0；3、对成品造成破坏，1处扣分5.0；按照上述评分制对现场打分，并按月公布，激发工人间的竞争性，让工人自觉端正质量行为，提升施工质量。附图9-1评分成绩公示2、实行连带责任对施工质量实行班组间连带责任，若一人评分不达标，则该班组在质量评优时优不予以考虑，激发工人间相互监督；对施工班组长、工段长实行评分连带制，并将评分纳入绩效考核范畴，激发其工作积极性。3、强化过程监督及强制交接班验收制：1）加强过程巡检。要求班组长及专业工长加强过程巡检力度，并将巡检任务纳入评分制考核中，使施工焊工感受到严肃的监督氛围，从而被动的做好层间清理工作。2）强制交接班验收制。针对致陷率较高的交接班，制定强制交接班验收制，未经验收合格，不得进行焊接施工，杜绝因焊接交接班导致焊缝内部夹渣与气孔。实施效果：通过上述三条策略，我们制定了施工质量评分机制，量化评价现场施工行为及成品，同时激发工人及管理人员的竞争性及积极性，营造相互监督的工作氛围，极大提高了工人的质量意识，规范质量行为。实施二：改进防风棚措施依据现场调查，现有防风措施安拆困难，防护易产生漏空部位。我们采取如下策略：1、设计抱箍式防风棚夹具本工程外框钢柱截面为□2700×2700，其截面较大，操作平台与钢柱间防护搭设困难，且易产生空漏。对此，我们设计了抱箍式防风棚夹具，为防风布提供了优良的搭接措施，在便宜安拆的同时，使全封闭防护成为了可能。防风棚抱箍防风棚抱箍附图9-2抱箍式防风棚夹具示例。2、分片式防风棚搭设利用公司标准化的操作平台护栏，将防风棚拆分为立面及顶面两个部位。且立面防护可提前布设于平台护栏上，随平台周转。顶部防护则在钢柱就位后再行布设，可极大提高防风棚安拆效率。附图9-3防风棚搭设示例实施小结：通过改进防风棚搭设方式，降低了防风棚搭设难度，同时使防护呈现封闭性，有效提高了防风力度，提升了焊接质量。十、效果检查1、2016年7月，小组对对策实施期间现场施焊的外框第六节柱至第九节柱的焊接质量进行了汇总分析。其结果如下：焊缝一次合格率汇总表附表：10-1部位焊缝长度(m)返修长度(m)一次合格率6KZ254.45.198.00%7KZ254.44.298.35%8KZ254.44.198.39%9KZ254.44.198.39%合计1017.617.598.28%制表：郝瑞华日期：2016.06.25由汇总分析可知，在对策实施期间，焊接一次合格率逐步提升，最后达到98.28%>98%,达到预定目标值。附图10-1对策实施前后焊接一次合格率对比柱状图制图：郝瑞华日期：2016.6.25QC活动期间，共计施工焊缝3668.8m，实际返修长度50.4m。若按活动前的一次合格率95%计算，则返修长度可达183.44m，有效避免焊缝返修长度183.44-50.4=133.04m，创造直接经济效益133.04×1500=20.0万元。此外，1m焊缝返修大致影响局部结构进度1天，焊接一次合格率的提高间接确保了整体进度。更重要的是，焊缝一次合格率的提高，给监理、业主树立了良好的企业形象，为我司带来了不可估量的社会效益。QC活动期间，共计施工焊缝3668.8m，实际返修长度50.4m。若按活动前的一次合格率95%计算，则返修长度可达183.44m，有效避免焊缝返修长度183.44-50.4=133.04m，创造直接经济效益133.04×1500=20.0万元。此外，1m焊缝返修大致影响局部结构进度1天，焊接一次合格率的提高间接确保了整体进度。更重要的是，焊缝一次合格率的提高，给监理、业主树立了良好的企业形象，为我司带来了不可估量的社会效益。附图10-3经济效益证明十一、巩固措施针对上述得力对策，小组采取如下策略对其进行巩固：1、小组正式下发厦门国际中心质字[2016]5号文《关于实行施工质量计分考评的通知》，正式建立了计分制、月评制及连带制，将其纳入项目质量管理制度序列，有效量化了现场质量管控、强化质量意识。附图11-1厦门国际中心质字[2016]5号文2、小组完善施工工艺控制措施，并针对致陷率较大焊接交接班，小组正式下发厦门国际中心质字[2016]6号文《关于强制焊接交接班验收制的通知》，将强制焊接交接班验收制及惩戒制纳入项目质量管理