生產(chǎn)車間焊接保護(hù)氣體質(zhì)量管理

■ 王海峰，葛福清，孫秀雯

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1. 概述

焊接保護(hù)氣，顧名思義就是在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)用來保護(hù)焊接的一種氣體，這種氣體可以是單純的氣體，比如二氧化碳（CO2）、氬氣（Ar）等等；也可以是一種混合氣體，比如二氧化碳+氬氣（CO2+Ar），氬氣+氧氣（Ar+O2）等，如果保護(hù)氣體不純，參雜著水分或其他不利于焊接的氣體，那么將會(huì)對焊接作業(yè)造成影響，進(jìn)而對產(chǎn)品質(zhì)量造成重大的影響，嚴(yán)重會(huì)直接影響企業(yè)的信用和聲譽(yù)，造成不可估量的損失。

焊接作業(yè)從焊接方法上來說使用保護(hù)氣的種類有很多，本文著重從熔化極氣體保護(hù)焊這種焊接方法上來進(jìn)行論證與闡述。

2. 焊接保護(hù)氣體灌裝形式

（1）瓶裝氣體 一般情況下，焊接保護(hù)氣通過瓶裝的形式進(jìn)行供給，一般單瓶的氣體容量在20～25kg或40L左右，2.56元/kg，如果用量較多，更換單瓶氣體頻率過于頻繁，有時(shí)候會(huì)將8瓶或12瓶聯(lián)成氣體大排進(jìn)行供給，一般小型規(guī)模企業(yè)可以使用這種供氣模式。

（2）車間氣體管道 一般中等偏上規(guī)模的焊接企業(yè)，都會(huì)建立焊接保護(hù)氣管道，焊接保護(hù)氣體管道貫穿于整個(gè)車間，在車間的任何一個(gè)地方，就近都可以找到焊接保護(hù)氣體管道接口，使用時(shí)直接把氣體保護(hù)焊機(jī)接入保護(hù)氣管道，方便作業(yè)。這種供氣方式靈活機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，焊接保護(hù)氣體管道在車間建立起來后，相應(yīng)的焊接保護(hù)氣站（1.84元/kg）將要建立，氣站一般建在車間外面比較空曠的地方，氣站主要由氣體大罐和氣體混合柜組成，氣體大罐的具體容量要根據(jù)企業(yè)焊接作業(yè)的規(guī)模大小來實(shí)際設(shè)定，比如本企業(yè)的氬氣罐是15t的，二氧化碳使用單瓶15kg的，可以滿足焊接作業(yè)的需要；氣體混合柜是將焊接使用的兩種保護(hù)氣按照實(shí)際使用的比例進(jìn)行混合配比，將配比好的氣體通過保護(hù)氣體管道輸送到車間的各個(gè)地方。

從價(jià)格可以看出，通過氣站混合的氣體在單價(jià)上明顯要低于單瓶氣體，并且免去了單瓶氣體運(yùn)輸、配送、回收空瓶、重新灌裝等這些工序，對本企業(yè)以及供應(yīng)商來說，都節(jié)省了成本。

3. 氣站及管道的建立與維護(hù)

（1）氣站的建立 根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)用焊接保護(hù)氣體種類來設(shè)置具體的大罐種類及容量，本企業(yè)使用90%Ar+10%CO2比例的混合氣體，再根據(jù)本企業(yè)的用氣量，設(shè)定大罐氣體為氬氣（Ar），二氧化碳（CO2）由于比例較小，使用單瓶容量（15kg）的就可以滿足要求，兩種氣體與氣體混合柜連接起來，在氣體混合柜里進(jìn)行實(shí)際使用比例的混合，混合好之后，通過管道輸送進(jìn)入車間生產(chǎn)崗位。

（2）氣體管道的建立與維護(hù) 氣體管道一般采用不銹鋼304管，規(guī)格采用DN25，也有使用碳鋼管進(jìn)行鋪設(shè)的，碳鋼管價(jià)格比較便宜，但是會(huì)存在腐蝕、生銹、堵塞的問題。一般使用超過三年，以后每年都要對整個(gè)管道進(jìn)行清理與維護(hù)，否則會(huì)對焊接保護(hù)氣質(zhì)量造成影響，間接影響產(chǎn)品質(zhì)量。

碳鋼管清理與維護(hù)需要有專業(yè)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在都需要有專業(yè)的資質(zhì)，一般企業(yè)并不具備這樣的資質(zhì)和技術(shù)，所以都會(huì)找專業(yè)的公司進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，這樣就會(huì)產(chǎn)生額外的費(fèi)用。綜合對比和計(jì)算，使用不銹鋼304管在使用期限和后期的維護(hù)保養(yǎng)方面要比碳鋼管優(yōu)惠的多，只是初期投資較大，這個(gè)企業(yè)可以提前根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟牧虾腿斯べM(fèi)用，以及本企業(yè)的使用規(guī)模來具體計(jì)算一下，盡量做到成本最低化。

4. 氣體純度檢驗(yàn)及參考標(biāo)準(zhǔn)

（1）氣體純度檢測 氣體純度檢測一般氣體使用企業(yè)自己不能做，只能依靠專業(yè)的第三方檢測機(jī)構(gòu)，如果氣體供應(yīng)企業(yè)規(guī)模較大，比如法液空這樣的企業(yè)，他們是完全可以提供檢測服務(wù)的，他們提供的氣體一般情況下也不會(huì)有大的問題。但是一些小的供應(yīng)商，比如二氧化碳?xì)怏w的提供者，本身二氧化碳只占用氣比例10%，用量較小，再者二氧化碳的氣體來源一般都是化工廠的副產(chǎn)品，這些上游的供氣商是不具備專業(yè)檢測氣體純度能力的，這樣的情況就只能依靠專業(yè)第三方了?；旌虾蟮臍怏w比例檢測一般情況下也得依靠專業(yè)的第三方檢測機(jī)構(gòu)。

（2）氣體純度參考標(biāo) 用于焊接的二氧化碳（CO2）純度，在GB/T 6052中要求≥99.5%，在美標(biāo)AWS A5.32的要求要求≥99.8%，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有差異，可以根據(jù)企業(yè)本身產(chǎn)品性質(zhì)進(jìn)行具體的要求。當(dāng)然了，還有別的標(biāo)準(zhǔn)可能還會(huì)有別的要求，這樣就具體問題具體對待了。本企業(yè)執(zhí)行純度≥99.8%，含水量≤32×10-6。

用于焊接的氬氣（Ar），本企業(yè)執(zhí)行的是美標(biāo)AWS A5.32中的≥99.997%，含水量≤10.5×10-6。

混合后的氣體比例公差，國家沒有標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行規(guī)定，本企業(yè)按照美標(biāo)AWS A5.32來設(shè)定，具體為：混合氣體比例公差為±10%，比如，我們要求二氧化碳含量10%，那么二氧化碳含量檢測后在9%～11%均為合格，其他企業(yè)可以按照此標(biāo)準(zhǔn)或其他有明確要求的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定自己的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

5. 氣體管理納入質(zhì)量管理體系

焊接企業(yè)對焊接保護(hù)氣體的管理，一定要系統(tǒng)化，比如將焊接保護(hù)氣體管理要編制專門的作業(yè)指導(dǎo)書。作業(yè)指導(dǎo)書經(jīng)過質(zhì)量代表批準(zhǔn)簽字后將納入企業(yè)的質(zhì)量保證管理體系，將作業(yè)指導(dǎo)書里涉及的部門及負(fù)責(zé)人集中起來，把作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行培訓(xùn)，讓參與人員明白自己負(fù)責(zé)的區(qū)域，用于指導(dǎo)后續(xù)的工作，具有非常重要的意義。

6. 結(jié)語

焊接質(zhì)量對于以焊接為主的企業(yè)來說有至關(guān)重要的意義，比如歐盟國家已經(jīng)有了針對企業(yè)的焊接質(zhì)量方面專業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)ISO3834，加拿大也有了CSA W47.1標(biāo)準(zhǔn)，是針對焊接企業(yè)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。由于這樣的標(biāo)準(zhǔn)只會(huì)越來越多，所以加強(qiáng)焊接保護(hù)氣體質(zhì)量管理，從根源上可以保證焊接質(zhì)量，進(jìn)而提高企業(yè)的綜合競爭力。

[1] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì). 焊接手冊（第三版）第二卷，材料的焊接[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

[2] 陳祝年，焊接工程師手冊（第2版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.