如何提高鋼覆面焊接RT一次合格率

杜青森

【摘要】鋼覆面焊接即為鋼覆面板和龍骨焊接形成的對接焊縫，XXX項目安裝中，面板壁厚較薄，焊接質量要求較高。首先，通過加強工藝過程控制，采用氬弧焊焊接工藝、注意鎢絲端部的打磨角度、待焊部件的修磨、焊接熱輸入的合理分配、打底焊道少添加焊絲及保證焊絲與待焊部件的清潔度等技術措施;其次，通過有效的管理措施，可大大降低焊縫缺陷的產生，鋼覆面焊接的RT一次合格率有顯著的提升。

【關鍵詞】鋼覆面焊接;焊接熱輸入;清潔度;打磨角度

1、引言

焊接是工程機電安裝行業施工中的主要連接方式，也是質量控制的重點，特別是在核工程安裝中的鋼覆面焊接。101子項不銹鋼水池的主要功能是為核設備運行提供適宜的清潔環境，防止放射性物質深入其內部混凝土結構，保證運行期間工作人員的安全，其建造質量的好壞直接影響乏燃料接受與貯存設施運行的安全性。目前，101子項水池主要有不銹鋼貯存水池、卸料池、轉換池及水道鋼覆面等，水池焊縫的長度約6500m。

不銹鋼水池鋼覆面的質保級別為QA1級，焊縫等級的驗收標準高于RCC-M標準規范2級。按設計文件的要求需進行100%射線探傷，焊接質量要求極為嚴格。該廠房現場拼裝主要采用后貼法工藝，即先將水池龍骨固定在結構混凝土上，然后將水池覆面板安裝在水池龍骨架上，現場采用TIG焊工藝。

鋼覆面焊接的RT一次合格率偏低，前期焊接RT一次合格率為91.07%，均低于項目部的焊接RT一次合格率的目標值95%，主要產生的缺陷為氣孔、未熔合及夾渣等缺陷。焊接質量合格率偏低會直接關系到整個項目安裝中的質量可靠性，所以如何提高鋼覆面焊接RT合格率，成為了整個項目焊接技術人員工作的重點。通過QC活動對產生的缺陷進行原因分析、制定對策、對策實施、效果檢查，若效果顯著即可對該活動進行總結，并將成功經驗進行推廣，有利于項目部合格率目標值的實現，使鋼覆面焊接RT一次合格率達到甚至超過95%。

2、鋼覆面焊接標準要求

鋼覆面焊接是將Q/CNPE.J123.4-2010技術規格書作為施工依據，技術規格書中對鋼覆面焊接的應用范圍、產品焊接及檢驗、檢驗要求做了明確規定。

3、鋼覆面焊接RT合格率偏低概況

3.1合格率的統計

2018年11月、12月101子項03R貯水池3867張射線底片中存在質量缺陷的318張底片進行了調查、分析并對收集的數據進行分類、統計整理，一次合格率為91.07%，不滿足項目一次合格率95%的要求值。

鋼覆面焊接主要產生的缺陷為氣孔、未熔合及夾渣，夾渣和未熔合是導致鋼覆面焊接合格率的主要缺陷，應優先解決。

4、原因分析

4.1人員資格及技能

從事鋼覆面焊接施工的焊工應按HAF603取得相應的焊接資格項目，經調查該批焊工均已取得相應的資格項目，但是其中有部分焊工取證時間不長，也較年輕，施工經驗不足，焊接過程中熱輸入分配不合理，打底焊道加添焊絲過多，且個別焊工責任心不強，均是可能造成缺陷產生的原因。

4.2機具及設備的使用

焊機、氬氣表等是否在標定有效期范圍內，有無損壞現象，焊機提前送氣和滯后關氣功能是否良好，包括磨光機的砂輪片是否存在錯用現象，或用碳鋼砂輪片打磨不銹鋼部件，通過現場抽查未發現違規現象，但是RT結果中頻繁發生夾鎢缺陷，說明鎢絲的打磨角度太小，鎢絲焊接時端部溫度過高會發生斷裂現象;或焊把的操作不當，使鎢絲接觸到熔池而發生的斷裂現象。

4.3材料的準備

焊絲及待焊部件的準備是否充分，表面油、銹、污處理是否徹底，經現場調查焊絲及待焊部件的清潔度未滿足施工要求;部分面板存在坡口不均勻影，響了坡口形式，給最終焊接質量造成了影響。

4.4組對順序不合理

根據施工方案及焊接工藝卡的要求：兩塊鋼覆面焊接時坡口角度的大小、平整度及焊接間距是否符合規定。經現場檢查部分焊工焊接時組對間距過大，均大于300mm。坡口角度大于32.5度。水池鋼覆面材質為4mm厚不銹鋼鋼板，焊接過程中容易產生焊接收縮變形，使之無法與龍骨完全貼合，造成背部無法受到氬氣保護，焊縫金屬氧化，產生未熔合缺陷。

4.5龍骨清潔度復查

經抽查，03R貯存水池焊接時土建單位和安裝單位交叉作業過多，不銹鋼水池覆面與背面龍骨之間存在混凝土灰渣。且施工現場風沙較大焊坡口極易粘落細沙和灰塵，且背面與龍骨貼合，無法擦拭，造成焊縫中夾雜沙粒，探傷顯示為夾渣，由此可見，龍骨清潔度復查，是引起合格率偏低的主要原因。

5、改進措施

通過對鋼覆面焊接缺陷產生原因的分析，為了改善鋼覆面焊接的質量，需制定改進措施，具體如下：

（1）施工班組需根據焊工實際技能水平合理分配施工任務，技能不熟練的焊工多與技能熟練的焊工進行經驗交流，找到自己的不足，使自己的技能得到提升，對于合格率低于85%的焊工安排回爐培訓;

（2）鎢絲修磨角度不能太小，一般建議在30～40度之間，尖端應有很小的平面，不易產生受熱斷裂，規范焊把操作，避免產生夾鎢缺陷;

（3）焊接前檢查管件坡口是否存在倒角，若有需打磨去除;

（4）保證待焊部件的清潔度，避免產生金屬氧化物，若焊接過程中發現熔池中存在金屬氧化物應立即停弧并打磨處理;

（5）編制新工藝，主要針對薄壁（如厚度為4mm）焊接，應合理選用直徑為1.6mm的焊絲;

（6）合理安排施工順序，盡量給鋼覆面焊接施工營造良好的施工環境;

（7）根據龍骨安裝后的現場情況對龍骨表面進行擦拭。對每一安裝后的龍骨采用白布蘸丙酮對水池覆面板及龍骨進行清理，以確保焊接區域的清潔度。

6、效果檢查

通過制定以上措施后的幾個月內，QC小組成員到現場進行考查，并對每個階段內的缺陷發生情況進行分析發現，缺陷的產生有了大幅度的降低，鋼覆面焊接RT合格率有了顯著的提升。

6.1措施制定的效果

（1）焊工通過交流，技能水平有了很大的提升，3名焊工也安排了回爐培訓，個別焊工技能水平不夠的已安排至支架的焊接施工，有效的控制了因技能水平不夠而影響的RT合格率;

（2）合理分配焊接熱輸入、打底焊道少填加焊絲及打磨管件內倒角有效控制了未熔合缺陷的發生;

（3）規范鎢絲打磨角度及焊把操作，有效控制了夾鎢缺陷的產生;

（4）通過對氣孔缺陷的返修與調查發現，其實大部分RT底片反應出的氣孔缺陷，實際是金屬氧化物殘留在焊縫中所導致的，所以保證焊絲及待焊部件的清潔度有效的控制了氣孔（包括金屬氧化物）缺陷的發生;

（5）合理安排施工順序，為焊工營造良好的施工環境同樣起到了至關重要的作用。

6.2措施制定的效果

開展不銹鋼覆面的焊接的組對順序和龍骨清潔度復查后，不銹鋼覆面焊接過程受到高度重視，QC小組探索方法、總結經驗，加強質量意識教育，加強現場監管力度，確保對策100%落實到位，使04R、05R貯存水池的焊接合格率有了顯著的提高，2019年4月-2019年9月。水池焊接接頭一次合格率提高至97%。達到了預期的目標。

結論：

通過以上制定的措施，使鋼覆面焊接缺陷發生的幾率逐漸降低，RT合格率穩步上升，唯一的不足是2019年1月與2019年2月這兩個月合格率上升的幅度不大，是因為措施剛剛制定，施工人員需有一個適應過程且技能的掌握也需要時間。通過如何提高鋼覆面焊接RT合格率的事件可以做到舉一反三，無論是何種接頭形式的焊接，均可通過技術措施的深入研究和管理方面的加強對焊接質量提供可靠的保障，并且已將該事件的成功經驗在項目部做了廣泛的推廣。