焊接质量控制要素

焊接质量控制要素 The manuscript was revised on the evening of 2021

焊接质量体系的控制要素

质量体系的要素是指构成质量体系的基本单元，所谓质量保证以系的控制是指对焊接结构生产过程基本单元的管理，可从管理控制的6个基本要素（人员、设备、材料、工艺管理、生产过程、生产环境）对焊接质量的全过程进行控制和管理。

（1）人员

优秀的焊接人员及相关技术人才是高质量焊接结构制造的重要保证。生产厂家应拥有相当数量的业务素质好、实践经验丰富、具有高级工程师以上技术职称的管理人员、焊接专业技术人员和一批具有一定操作技能水平的焊接技术工人。焊接工程师是焊接工艺文件的制定者、焊接生产的指导者和焊接工艺的管理者。焊接技术人员的技术水平直接影响到焊接工艺文件的编制质量。企业还应定期对焊接及相关技术人员进行技术培训、更新，并选送技术人员到大学攻读研究生学位。大型企业应建立自己的焊接培训中心，聘用优秀的焊接工程师和焊接技师，根据产品焊接特点，对焊工进行理论和实践技能培训，不断提高第一线焊接操作者的技能水平。

（2）设备

先进的焊接和相关设备是焊接结构质量和提高焊接生产效率的重要保证。生产厂家每年应投入一定资金采购先进的焊接设备，其中大型和关键设备要招标采购。设备要有专人管理、保养、定期维修。设备的参数仪表（如电流表、电压表等）应在有效期内经专业部门检验、校正。保证工装、胎具、卡具的完好，并定期检查记录。

（3）材料

完善材料（包括钢材、焊接材料等）管理制度。已列入国家标准、行业标准的钢号，根据其化学成分、力学性能和焊接性能归入相应的类别、组别中。未列入国家标准、行业标准的钢号。、，应分别进行焊接工艺评定。国外钢材原则上按每个钢号进行焊接工艺评定，但对该刚好进行化学成分分析、力学性能和焊接性能试验中经本单位焊制受压元件的实践证明与国产某钢号相当，当某钢号已进行过焊接工艺评定时，该进口钢材可免做焊接工艺评定。

使用和保管好焊接材料是保证焊接质量的基本条件，设置焊接材料一级、二级库，建立焊接材料采购、入库验收、保管、烘干、发放、回收制度等。

1）焊接材料的采购

①国家标准中列出牌号的焊接材料，由供应部门按标准规定的要求进行采购和验收。

②费国家标准中的焊接材料以及进口焊接材料应编制相应的采购规范。

③应对焊材供货厂家进行生产能力、技术水平的评审，确定焊接材料定点供货厂家。

2）焊接材料的验收

焊接材料的验收与管理入库的焊接材料必须有制造厂家的质保书，同时检查部门应根据相关标准按材料批号抽样复检。焊接材料复检不合格的应由供应部门和有关技术部门提出处理意见。焊接材料应存放在符合要求的专用焊接材料库房，按分类、牌号分批摆放，并作出明显的标记。焊条、焊剂发放前应按烘干规范进行烘干。焊工凭焊材领用单领取焊材，发放员应在领用单上登记焊材

的检验编号和实发量（焊丝应填写盘号）。焊工完成当班任务后，必须交回剩余的焊接材料。

（4）工艺规范

建立健全严格的焊接工艺规程是保证焊接质量保证体系的重要内容。认证贯彻国家和国际有关法规、标准及技术条件，并根据企业的需要，制定本企业必要的焊接质量保证体系的相关技术和管理标准。焊接技术人员要编制大量的焊接工艺文件，其中焊接工艺守则、焊接工艺规程等是焊接制造与生产直接应用的法规文件。要做好新、旧标准和工艺文件的更换，以及旧标准或工艺文件和作废标准或工艺文件的回收工作，确保焊接技术人员和第一线操作者使用的标准和工艺文件是有效文件。

产品正式图纸审批后，工艺部门接到蓝图后才能进行焊接技术工艺准备。在市场经济形势下，由于产品交货期短，生产周期紧，常规管理不能满足生产的要求，必须实现焊接技术工艺准备的快速反应，即要求焊接技术人员在审查产品白图焊接工艺时，就提出新产品的焊接工艺评定项目、新材料采购规范和焊工考试项目，并立即组织有关部门实施。这样可使焊接技术工艺准备提前1~2个月，确保在产品投产前，各种工艺文件全部到位。

①焊接技术工艺准备内容包口：

a..产品图纸的焊接工艺审查，焊接工艺评定试验及焊接工艺规程等工艺文件的编制。

a..原材料和焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、保护器体等）采购规范编制及采购。

c.焊工培训和考试的项目计划（项目、培训和考试）。

d..焊接新设备、工艺装备的采购和新工装的设计与制造。

e.新工艺、新材料工艺性试验。

②产品图纸的焊接工艺审查：为保证产品图纸焊接工艺审查的质量，焊接技术人员须认真学习该产品设计、制造及验收方面的法规、标准及技术条件，特别是针对焊接、材料、热处理、检验方面的技术条件及法规。重点了解产品在焊接、材料、热处理、检验方面的特殊要求，在产品图纸的焊接工艺审查时，根据本单位焊接设备能力、技术人员和焊工状况、现有焊接方法及焊接生产条件，制定出生产的初步焊接方案。必要时，要提出焊接新工艺、新材料的工艺试验方案、焊接新设备及新工装的设计任务书。

③焊接工艺评定：焊接工艺评定是制定焊接工艺规程的主要依据。对锅炉和压力容器制造企业，

要求焊接工艺评定的覆盖率达到100%。焊接工艺评定必须按产品的技术条件规定的焊接工艺评定标准进行试验，不同的焊接工艺评定标准对焊接工艺评定的要求不完全相同。常用的标准有JB4708“钢制压力容器焊接工艺评定、JB4420“锅炉焊接工艺评定”等。除焊接工艺评定规程规定的检验项目（外观检查、无损探伤、常规力学性能等）以外，还应根据产品的特殊性能要求，增加必要的检验项目。

④焊接工艺规程的编制：焊接工艺规程（Welding Procedure Specifcation, 简称WPS）是焊接生产的主要指导性文件，是控制焊接质量的关键工艺文件。按照产品对应的法规，需要做焊接工艺评定的焊接接头，都要求编制该焊接接头的焊接工艺规程。每一份焊接工艺规程可以由一个或几个焊接工艺评定报告支持。焊接工艺评定合格后，编制的焊接工艺规程才能生效。

④焊工培训和考试：按照国家劳动部《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和电力部《电力工业锅炉压力容器监察规程》以及国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》的规定，凡从事锅炉压力容器生产制造的焊工和焊接操作者必须按照相应的考核规程进行考核，考核合格后方可从事合格项目范围的焊接操作工作。合格焊工要建立档案，合格焊工的档案内容包括：焊工培训和历次考试成绩记录、所焊产品平时考查记录、产品牌拍片或无损检测一次合格率、两次以上翻修记录以及奖励和事故记录等。

（5）焊接生产过程控制

1）焊接生产

①操作者按照相应焊接工艺规程的要求进行手控焊接结构（焊接接头）和产品的焊接。对于不受控焊接接头，焊工按照焊接工艺守则的要求进行焊接。焊接要求预热及层间温度控制的接头，质量检查人员对预热温度检查合格后，才能施焊。在焊接生产过程中，检查人员还应抽查层间温度是否超出规定范围。对有氢致裂纹倾向的钢材进行焊接时，如焊接过程中断，不能很快焊接或完成焊接后不能立即进行热处理时，应对焊接结构件立即进行后热处理。

新产品投产前，应向生产分厂进行关键和特殊焊接工艺的技术交底。受热面管子自动焊或机械化对接接头焊接应进行焊前试样检验，试样检验合格才能进行焊接。要确保持焊工执行焊接工艺，明确焊接过程对质量的基本要求。

②按热处理参数进行接头的焊后热处理。热处理设备应能自动记录实际热处理参数。对于有再热裂纹倾向的接头，热处理后还应进行无损检验，内容包括：目测检查、渗透检验PT(Penetiative Test)、磁粉检验MT(Magnetic Test)、超声检验UT(Ultrasonic Test)和射线检验RT（Radial Test）对于受控的接头要求进行

UT或RT。在焊接接头形式和焊缝位置设计或编制产品工艺流程时，应为受控接头的UT和RT检查创造条件。由于结构或工艺原因，无法进行UT和RT检查的受控接头，为获得合格接头内在质量，必须采取特殊的质量保证措施。③按照有关标准的要求进行产品试板的焊接。产品焊接试板检验合格后，才能进入下到工序。产品焊接试板应随它代表产品接头同炉进行热处理。

④应按照不一致品处理规程的评定，进行超标焊接缺陷的返修。严重缺陷的返修必须有对应的焊接工艺评定，并制定缺陷返修的焊接工艺规程，同一位置的焊接缺陷的返修不能超过两次。

2）焊接质量的可最溯性控制

可最溯性控制是焊接质量和管理的一个重要内容。焊接结构在产品制造和以后的运行中，如果出现质量问题，能够有线索、有资料进行焊接接头质量分析，包括焊材领用、焊前准备、施焊环境、产品试板的检查确认、施焊记录、焊工钢印标记、焊后检验记录、焊接缺陷的返修记录等。

要实现焊接质量的可追溯性控制，应做如下工作。

①“标记移植”。凡合格入库的产品制造用材料（如板、管、棒、锻件等）的标记材料，切割下料时，元件和余料都应做相同的材料标记，该过程称为：标记移植“。”标记移植“是生产现场管理的重要内容，移植的标记应包括材料的名称、规格、炉批号、入库验收编号。”“标记移植”不仅防止生产中混料，也为将来焊接结构的质量分析提供依据和方便。

②受控焊接接头的焊接过程应有书面记录。记录内容包括：焊缝名称或编号、施焊焊工的姓名、钢印号、所用的焊接材料牌号、规格、焊接参数、返修记

录、无损探伤、预热温度、后热、消氢处理和焊后热处理记录，以及焊接过程任何不正常情况的记录。这些记录将在产品档案中备案。

③焊工完成受控焊缝的焊接后，应在产品规定位置打上焊工代号。

3）焊接工程质量控制点、停留点和证点

焊接过程中实现控制点、停留点和见证点重要工序的重点控制，进一步加强了受控焊接结构（焊接接头）的质量管理。

①在产品制造过程中，对焊接工程质量不够稳定的重要工序和重要环节，要点监督和检验，严格加以控制，这样的点称为控制点。如焊接工艺评定，查产品焊接试板、焊工资格、焊接材料、焊接生产操作、焊后热处理、焊接接头检验、水压及气密性试验等，往往被列为控制点。

②在锅炉和压力容器的生产过程中明确规定：关键焊接相关工序及关键环节未经检验合格或未检验证报告及数据不得进入下到工序，此工序称为停止点。如焊接材料的进厂验收、产品焊前试样、产品焊接试板、焊接接头无损探伤、水压试验等，往往被列为停止点。

③焊接工艺过程的质量控制中关键的控制点为见证点。例如重要或难度大的焊接接头的焊接、焊后热处理、无损探伤、水压试验工序等，必须通知该产品的监检方到现场，在监检人员的监督下，该工序才能进行。有没有见证点，哪些工序为见证点，根据产品的制造技术条件确定。

4）严明焊接记律

焊接操作者在生产过程中，执行焊接工艺规程和相关工艺文件的情况称为工艺纪律。为了严明焊接纪律，应组织多部门对焊接生产过程不定期的进行焊接工艺纪律检查。焊接工艺纪律检查的内容包括以下方面：

①领用的焊接材料牌号是否正确，焊接材料烘干、发放、回收是否否和有关规定.

②焊接操作者是否具有对应的焊工考试合格项目。

③焊接操作者是否按照焊接工艺规程操作，特别注意检查预热温度、层间温度、焊接工艺参数是否符合焊接工艺规程。

④产品试板的焊接过程是否符合规定。

⑤焊接设备的电流、电压等仪表是否符在有效期内、运行是否正常。

（6）生产环境

现代化的办公和良好的生产环境是提高产品质量的重要保证。企业要推行规范化的生产管理，做好文明办公，文明生产。焊接试验室是焊接试验和焊接工艺评定的场地，大型企业应建立焊接试验室。试验室应配置各种先进焊接试验、检验和热处理设备，并配备一定数量的业务素质好和丰富经验的能够进行材料焊接试验和焊接工艺性能的焊接试验人员。