淺析鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的質(zhì)量管理

朱萬(wàn)忠

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司長(zhǎng)興分公司質(zhì)量監(jiān)督部，上海 201913）

淺析鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的質(zhì)量管理

Quality management during steel manufacturing process

朱萬(wàn)忠

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司長(zhǎng)興分公司質(zhì)量監(jiān)督部，上海 201913）

鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目從開工到完成，是一個(gè)極其復(fù)雜而又非常繁瑣的工程。在實(shí)際的施工當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)的制造表現(xiàn)為環(huán)環(huán)相扣的特點(diǎn)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，都將造成鋼結(jié)構(gòu)制造的阻斷，甚至有可能引起不必要的事故。從客觀的角度來(lái)分析，剛結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中，需實(shí)施有效的質(zhì)量管理方案，一方面控制鋼結(jié)構(gòu)制造的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)及要求，另一方面確保得到的產(chǎn)品在質(zhì)量上是過(guò)關(guān)的。所以項(xiàng)目從開工開始前，必須有作業(yè)指導(dǎo)書，來(lái)指導(dǎo)施工人員的施工。顧名思義，質(zhì)量管理工作是提升質(zhì)量的座右銘，是檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)是否按指導(dǎo)書來(lái)執(zhí)行，制作的過(guò)程是否符合要求的過(guò)程。每一個(gè)過(guò)程每一個(gè)角落都與質(zhì)量有關(guān)。現(xiàn)從鋼結(jié)構(gòu)制造這一角來(lái)淺談一下質(zhì)量管理。

鋼結(jié)構(gòu)；制造；質(zhì)量管理

鋼結(jié)構(gòu)制造的過(guò)程初步經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)圖紙下發(fā)→編制作業(yè)指導(dǎo)書→培訓(xùn)→原材料的控制→焊接工藝規(guī)程制定→拼裝的控制→焊接的控制→鋼結(jié)構(gòu)件的檢驗(yàn)→返工或返修的處理。在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)圖以及編制指導(dǎo)作業(yè)書將貫穿于始終，但考慮到實(shí)際的施工情況，培訓(xùn)工作是不可忽略的一項(xiàng)重要內(nèi)容。其既能夠?qū)陀^工作造成影響，也可以對(duì)主觀工作產(chǎn)生裨益。所以，需在培訓(xùn)工作方面，做出足夠的努力，采取有效的控制方案。

1 培訓(xùn)

鋼結(jié)構(gòu)件制作過(guò)程中培訓(xùn)是極其重要的，培訓(xùn)工作的好壞將直接影響鋼結(jié)構(gòu)件制作的好壞的關(guān)健。培訓(xùn)工作由如下三方面內(nèi)容。

（1）意識(shí)培訓(xùn)。提高質(zhì)量意識(shí)是質(zhì)量管理的前提。對(duì)于一個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目經(jīng)理的質(zhì)量意識(shí)直接關(guān)系到這個(gè)項(xiàng)目質(zhì)量管理的成敗。在開工前項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)要給項(xiàng)目的相關(guān)人員灌輸此項(xiàng)目制作對(duì)公司甚至對(duì)國(guó)家造成的信譽(yù)影響的重要性，要讓制作此項(xiàng)目的每一個(gè)人員都有一種使命感，從而提升工作的積極性；意認(rèn)教育的另一方面是質(zhì)量知識(shí)的提升，質(zhì)量的法律法規(guī)也要懂，你想把工作做好，還要知道如何把它做好，包括培訓(xùn)的方法、意識(shí)灌輸?shù)氖侄巍⒁庾R(shí)牢固的措施等等。

（2）知識(shí)培訓(xùn)。知識(shí)培訓(xùn)是質(zhì)量管理內(nèi)容的主體，項(xiàng)目部要對(duì)所有從事此項(xiàng)目的所有人員進(jìn)行不同層次的培訓(xùn)，應(yīng)本著分層施教的原則。對(duì)技術(shù)人員培訓(xùn)項(xiàng)目是在制作過(guò)程中的難點(diǎn)，并如何避免問(wèn)題產(chǎn)生及問(wèn)題產(chǎn)生后如何合理解決等方面的內(nèi)容。對(duì)施工人員的培訓(xùn)是著重對(duì)作業(yè)制導(dǎo)書的培訓(xùn)，讓施工人員知道如何施工、出現(xiàn)問(wèn)題如何匯報(bào)等方面內(nèi)容的知識(shí)培訓(xùn)。

（3）技能培訓(xùn)。技能是指直接為保證提高產(chǎn)品所需的專業(yè)技術(shù)和技能，技能培訓(xùn)是提高項(xiàng)目質(zhì)量管理中不可缺少的重要組成部分。如焊工培訓(xùn)過(guò)程中關(guān)于焊接工藝規(guī)程的培訓(xùn)，哪種材料的焊接根據(jù)哪一條款WPS焊接，焊接前所焊接結(jié)構(gòu)區(qū)域的材料、電流、電壓等是否與焊接工藝規(guī)程（WPS）中相對(duì)應(yīng)的各種參數(shù)相符合等的內(nèi)容。對(duì)技術(shù)人員則要進(jìn)行管理技能等內(nèi)容的培訓(xùn)。

2 原材料的控制

鋼結(jié)構(gòu)的原材料（鋼板、型鋼、鋼管）和焊接材料（焊條、焊絲、焊劑等）進(jìn)廠時(shí)，供應(yīng)商須提供制造廠的合格證和質(zhì)保書。進(jìn)入項(xiàng)目的鋼板不應(yīng)存在著影響結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度的缺陷，如裂紋、分層、繡蝕麻點(diǎn)、剝錄等。

若因特殊原因和特定條件下使用余料或存貨鋼材時(shí)，若發(fā)現(xiàn)余量爐批號(hào)不清楚也相當(dāng)于無(wú)合格證及質(zhì)保書原材料時(shí)或無(wú)牌號(hào)，需經(jīng)試驗(yàn)明確其化學(xué)成分和力學(xué)性能，經(jīng)重新試驗(yàn)符合設(shè)計(jì)圖紙要求的鋼材，并經(jīng)技術(shù)、檢驗(yàn)部門批準(zhǔn)后方可按規(guī)定使用。存貨鋼材由于時(shí)間放長(zhǎng)產(chǎn)生表面缺陷（銹蝕麻點(diǎn)、剝落等）可采用局部打磨方法予以清除，修磨后表面應(yīng)光潔平順，修整的范圍應(yīng)由檢驗(yàn)部門確定，修整后原材料任何部位的厚度允許值要根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定，但不得減薄到≤93%原公稱厚度，且最大減薄量≤3 mm。

3 焊接工藝規(guī)程制

在制定焊接工藝規(guī)程前，必須先做工藝評(píng)定（PQR），工藝評(píng)定（PQR）是編制工藝規(guī)程的書面證據(jù)。焊接工程師首先根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)形式及鋼材料焊接性能編制工藝評(píng)定方案（即是理論），它是否能符合現(xiàn)場(chǎng)施工要求，就要經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)。施工單位就根據(jù)焊接工藝評(píng)定方案上所采用的材料來(lái)做焊接試件，按照工藝對(duì)評(píng)定所采用的焊條對(duì)試件進(jìn)行焊接。焊接工藝評(píng)定的要求如下：

（1）焊接工藝評(píng)定施工單位應(yīng)根據(jù)所承擔(dān)鋼結(jié)構(gòu)的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)形式 、鋼材類型、規(guī)格所采用焊接方法，焊接位置等按工藝評(píng)定程要求進(jìn)行施焊試件。

（2）焊接工藝評(píng)定的施焊參數(shù)，包括熱輸入[公式：熱輸入(kJ/mm)=0.06.電壓(V).電流(A)/焊接速度（mm/min）]預(yù)熱、后熱（工藝評(píng)定規(guī)定預(yù)熱、后熱的溫度由材料的性能決定）等應(yīng)根據(jù)工藝評(píng)定要求來(lái)執(zhí)行。

（3）焊接工藝評(píng)定所用的焊機(jī)、焊材應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)施焊處所用的焊機(jī)等設(shè)備一致，焊接工藝評(píng)定所用的鋼材、焊接材料必須與現(xiàn)場(chǎng)所用材料一致，并符合設(shè)計(jì)圖紙或標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）焊接工藝評(píng)定試板的焊工其焊工資質(zhì)不得低于其焊接位置（即焊接位置由平焊、橫焊、立焊、仰焊）有立焊資質(zhì)可焊接平焊，而平焊資質(zhì)的焊工就不能焊接立焊）資質(zhì)的焊工焊接。

（5）全熔透試樣焊接縫完工經(jīng)目驗(yàn)合格后再由相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)人員對(duì)其試件進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)包括無(wú)損檢測(cè)、正面彎曲、根部彎曲和側(cè)面彎曲、縮面斷面試驗(yàn)、全焊縫金屬拉伸及宏觀腐蝕等）合格后放可根據(jù)此評(píng)定編制焊接工藝規(guī)程。

4 裝配的控制

裝配的要求根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書里拼裝工藝規(guī)程來(lái)執(zhí)行。在裝配前先對(duì)母材進(jìn)行校正后，再進(jìn)行裝配。裝配所使用的基準(zhǔn)一般是母材的中心線，若在拼裝中則基準(zhǔn)應(yīng)是構(gòu)件的中心線，如果為便于施工采用底板或腹板為基準(zhǔn)，應(yīng)與中心線的基準(zhǔn)不相矛盾。如組裝的基準(zhǔn)線在組裝后不便測(cè)量，應(yīng)另外標(biāo)出永久檢測(cè)線。裝配的基準(zhǔn)線應(yīng)與加工基準(zhǔn)線相統(tǒng)一。

對(duì)裝配的間隙根據(jù)拼裝工藝規(guī)程要求的根部間隙的公差進(jìn)行裝配。不同厚度板對(duì)接時(shí)，單邊厚度差≥6 mm時(shí)，應(yīng)在厚板上開過(guò)渡斜勢(shì)。斜勢(shì)粗糙度≤25 um，斜勢(shì)盡量采用機(jī)械加工。對(duì)于寬度不相等的對(duì)接接頭承受拉應(yīng)力時(shí)，應(yīng)將兩邊錯(cuò)口作成斜坡平滑過(guò)渡，斜坡相對(duì)任一邊的斜率應(yīng)≤1：3過(guò)渡。對(duì)構(gòu)件的幾何尺寸、零件位置等按圖紙進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后放可根據(jù)焊接工藝規(guī)程的要求進(jìn)行焊接。

5 焊接的控制

焊工在焊前必須了解焊接工藝規(guī)程。具體要注意如下事項(xiàng)。

5.1 焊接前的工作

（1）焊接部位的焊工資質(zhì)不得低于所焊區(qū)域的焊接位置。

（2）焊接區(qū)域的母材是否與工藝規(guī)程規(guī)定的（即核對(duì)鋼板上移植的信息如材質(zhì)等）相符。

（3）所用焊材是否與工藝規(guī)程相一致。若所用焊條是堿性焊條，則必須經(jīng)烘箱烘干（溫度350~400 ℃，烘熔時(shí)間1~2 h）的焊條，方可使用。

（4）焊前對(duì)焊道進(jìn)行清除（如焊道內(nèi)鐵銹、氧化皮、油漬等必須清除干凈），在露天焊接時(shí)，凡下雨、下雪、大霧、大風(fēng)和環(huán)境溫度≤-18 ℃等情況下，若沒(méi)采取特殊措施不得進(jìn)行焊接。

5.2 焊接中的工作

（1）焊接的電流、電壓、焊接速度必須符合焊接工藝規(guī)程。

（2）多層焊接時(shí)，應(yīng)將已焊層的熔渣和飛濺清除干凈再施焊。

（3）多層焊用錘擊焊縫來(lái)減少焊接內(nèi)應(yīng)力和變形時(shí)，每焊接一層都要用錘子進(jìn)行錘擊，除第一層和最后一 層的焊縫的母材不準(zhǔn)錘擊外。

（4）焊接過(guò)程為保證焊接質(zhì)量盡可能采用平焊位置進(jìn)行焊接。

5.3 焊接后的工作

（1）目檢焊縫表面是否有缺陷（如咬邊、焊瘤、焊渣、氣孔、裂紋等），若有缺陷則進(jìn)行修補(bǔ)處理。

（2）檢查中對(duì)不同的焊縫缺陷進(jìn)行不同的處理方法（如對(duì)焊縫成型不美觀或焊瘤則進(jìn)行打磨處理，對(duì)裂紋則重新清理掉再焊接等）。

（3）若是全焊透焊縫則目檢合格后通知NDT人員進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)，無(wú)損探傷檢測(cè)結(jié)果未出來(lái)前不應(yīng)進(jìn)入下道工序。

6 鋼結(jié)構(gòu)件的檢驗(yàn)

每一個(gè)工序的完成后就要進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)工作需做的工作如下：

（1）檢驗(yàn)的準(zhǔn)備：根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)，制定報(bào)驗(yàn)規(guī)范，知道所檢驗(yàn)工序的特性和具體內(nèi)容，確定所使用的檢驗(yàn)工具和量值。有時(shí)需要將質(zhì)量特性轉(zhuǎn)化為可直接測(cè)量的物理量；有時(shí)則要采取間接測(cè)量方法，經(jīng)換算后才能得到檢驗(yàn)需要的量值。要確定檢驗(yàn)方法，選擇精密度，準(zhǔn)確度。將確定的檢驗(yàn)方法和方案用技術(shù)文件形式做出書面規(guī)定，制定規(guī)范化的檢驗(yàn)規(guī)程（細(xì)則）即檢驗(yàn)指導(dǎo)書或檢驗(yàn)流程卡、工藝檢驗(yàn)卡等，檢測(cè)檢驗(yàn)人員需經(jīng)過(guò)相關(guān)知識(shí)培訓(xùn)（即前面說(shuō)的技能培訓(xùn)）。

（2）測(cè)量過(guò)程：按已確定的檢驗(yàn)指導(dǎo)書對(duì)構(gòu)件進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)測(cè)量時(shí)檢驗(yàn)人員要確定所用的檢驗(yàn)儀器設(shè)備狀態(tài)必須正常（即若用激光測(cè)量，則確認(rèn)所用的激光須經(jīng)檢定過(guò)，并檢定的日期在有效期內(nèi)，所用卷尺同樣須經(jīng)檢定并在有效期內(nèi)）被檢結(jié)構(gòu)件狀態(tài)正常（即檢驗(yàn)時(shí)結(jié)構(gòu)件是否水平，若不水平的情況下對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)就會(huì)有影響）。檢驗(yàn)記錄不僅記錄數(shù)據(jù)，還要記錄檢驗(yàn)日期，測(cè)量完畢后還要由檢驗(yàn)員簽字確認(rèn)，便于質(zhì)量追溯，明確質(zhì)量責(zé)任。

（3）比較和判斷：由專職人員將檢驗(yàn)的結(jié)果與規(guī)定要求進(jìn)行對(duì)照比較，確定所測(cè)構(gòu)件的質(zhì)量特性是否符合規(guī)定要求，從而判定所測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)件是否合格。

（4）確定和處置：檢驗(yàn)有關(guān)人員對(duì)檢驗(yàn)的記錄和判定的結(jié)果進(jìn)行簽字確認(rèn)，對(duì)此結(jié)構(gòu)件是否可以“接受”，“放行”做出處置結(jié)果。

7 返工或返修的處理

鋼結(jié)構(gòu)件從原材料到產(chǎn)品發(fā)運(yùn)要經(jīng)過(guò)一系列的復(fù)雜過(guò)程，在制作過(guò)程中受到人員、設(shè)備、材料、環(huán)境等因素的影響。如果制作過(guò)程中某一環(huán)節(jié)的不到位就會(huì)造成返工或返修。返工或返修主要有如下內(nèi)容。

（1）原材料的問(wèn)題：原材料在進(jìn)入廠家時(shí)，由于批次較大，一般都是抽樣檢驗(yàn)，而抽檢難免會(huì)有一些質(zhì)量問(wèn)題的原材料流入到產(chǎn)品的制作過(guò)程中而造成一些返工。如鋼板在切割過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)麻點(diǎn)超標(biāo)嚴(yán)重或局部發(fā)現(xiàn)有剝落情況；還有如個(gè)別焊條藥粉發(fā)現(xiàn)掉落等情況。從而造成前面工序的一些返工。

（2）圖紙的修改：在制作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某些地方發(fā)生或用戶在巡檢中覺(jué)得某處的設(shè)計(jì)有待改進(jìn)等一系例問(wèn)題也可能造成鋼結(jié)構(gòu)件的返工。

（3）制作的返工或返修：工人在劃線時(shí)沒(méi)有考慮焊接收縮余量，造成構(gòu)件短掉；下料時(shí)，看錯(cuò)尺寸把料割壞；拼裝時(shí)看錯(cuò)基準(zhǔn)線造成拼錯(cuò)；還有焊接時(shí)造成變形等，鋼結(jié)構(gòu)件在制作過(guò)程中一系例因素都可能發(fā)生返工或返修。

（4）技術(shù)的不成熟：鋼結(jié)構(gòu)制作過(guò)程中，高強(qiáng)度鋼材料不斷勇現(xiàn)，而材料越好，則它的焊接性能也相對(duì)要高，與其相匹配的焊材要求也就要高，若某環(huán)節(jié)考慮不周，就可能造成返工。如高強(qiáng)度鋼在做工藝評(píng)定時(shí)由于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件較好，工藝評(píng)定獲得了成功，但在實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)屢次返工等。

8 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中，質(zhì)量管理措施是必要執(zhí)行的內(nèi)容，在每一個(gè)環(huán)節(jié)，都必須執(zhí)行有效的方法和手段，需充分避免管理上的惡性循環(huán)。另一方面，現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)制造所表現(xiàn)出的問(wèn)題和隱患，均在可控范圍內(nèi)，應(yīng)采取針對(duì)性的措施，更好的解決問(wèn)題，利用質(zhì)量管理，逐步建立施工上的良性循環(huán)。在檢驗(yàn)指導(dǎo)書的編制方面，需更更加的具體；在管理體系方面，需更更加的健全。在整體工作中，需要依據(jù)環(huán)境的變化而變化，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)工作水平的較大提升。

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1009-797X (2015) 24-0175-03

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.072

朱萬(wàn)忠（1963-），男，畢業(yè)于上海海運(yùn)學(xué)院機(jī)械專業(yè)，大專學(xué)歷，研究方向?yàn)橘|(zhì)量機(jī)械，從事工作為質(zhì)檢項(xiàng)目主管。

2015-10-28