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(zhì)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(shù)措施;其次，通過有效的管理措施，可大大降低焊縫缺陷的產(chǎn)生，鋼覆面焊接的RT一次合格率有顯著的提升。

【關(guān)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(yè)施工中的主要連接方式，也是質(zhì)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(shè)備運行提供適宜的清潔環(huán)境，防止放射性物質(zhì)深入其內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)，保證運行期間工作人員的安全，其建造質(zhì)量的好壞直接影響乏燃料接受與貯存設(shè)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(zhuǎn)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(zhì)保級別為QA1級，焊縫等級的驗收標準高于RCC-M標準規(guī)范2級。按設(shè)計文件的要求需進行100%射線探傷，焊接質(zhì)量要求極為嚴格。該廠房現(xiàn)場拼裝主要采用后貼法工藝，即先將水池龍骨固定在結(jié)構(gòu)混凝土上，然后將水池覆面板安裝在水池龍骨架上，現(xiàn)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(chǎn)生的缺陷為氣孔、未熔合及夾渣等缺陷。焊接質(zhì)量合格率偏低會直接關(guān)系到整個項目安裝中的質(zhì)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(shù)人員工作的重點。通過QC活動對產(chǎn)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(jié)，并將成功經(jīng)驗進行推廣，有利于項目部合格率目標值的實現(xiàn)，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(shù)規(guī)格書作為施工依據(jù)，技術(shù)規(guī)格書中對鋼覆面焊接的應(yīng)用范圍、產(chǎn)品焊接及檢驗、檢驗要求做了明確規(guī)定。

3、鋼覆面焊接RT合格率偏低概況

3.1合格率的統(tǒng)計

2018年11月、12月101子項03R貯水池3867張射線底片中存在質(zhì)量缺陷的318張底片進行了調(diào)查、分析并對收集的數(shù)據(jù)進行分類、統(tǒng)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(chǎn)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(yīng)優(yōu)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(yīng)按HAF603取得相應(yīng)的焊接資格項目，經(jīng)調(diào)查該批焊工均已取得相應(yīng)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(jīng)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(chǎn)生的原因。

4.2機具及設(shè)備的使用

焊機、氬氣表等是否在標定有效期范圍內(nèi)，有無損壞現(xiàn)象，焊機提前送氣和滯后關(guān)氣功能是否良好，包括磨光機的砂輪片是否存在錯用現(xiàn)象，或用碳鋼砂輪片打磨不銹鋼部件，通過現(xiàn)場抽查未發(fā)現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象，但是RT結(jié)果中頻繁發(fā)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(fā)生斷裂現(xiàn)象;或焊把的操作不當，使鎢絲接觸到熔池而發(fā)生的斷裂現(xiàn)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(jīng)現(xiàn)場調(diào)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(zhì)量造成了影響。

4.4組對順序不合理

根據(jù)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(guī)定。經(jīng)現(xiàn)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(zhì)為4mm厚不銹鋼鋼板，焊接過程中容易產(chǎn)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(chǎn)生未熔合缺陷。

4.5龍骨清潔度復查

經(jīng)抽查，03R貯存水池焊接時土建單位和安裝單位交叉作業(yè)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(xiàn)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(chǎn)生原因的分析，為了改善鋼覆面焊接的質(zhì)量，需制定改進措施，具體如下：

（1）施工班組需根據(jù)焊工實際技能水平合理分配施工任務(wù)，技能不熟練的焊工多與技能熟練的焊工進行經(jīng)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(yīng)有很小的平面，不易產(chǎn)生受熱斷裂，規(guī)范焊把操作，避免產(chǎn)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(chǎn)生金屬氧化物，若焊接過程中發(fā)現(xiàn)熔池中存在金屬氧化物應(yīng)立即?；〔⒋蚰ヌ幚?

（5）編制新工藝，主要針對薄壁（如厚度為4mm）焊接，應(yīng)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(huán)境;

（7）根據(jù)龍骨安裝后的現(xiàn)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(qū)域的清潔度。

6、效果檢查

通過制定以上措施后的幾個月內(nèi)，QC小組成員到現(xiàn)場進行考查，并對每個階段內(nèi)的缺陷發(fā)生情況進行分析發(fā)現(xiàn)，缺陷的產(chǎn)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(nèi)倒角有效控制了未熔合缺陷的發(fā)生;

（3）規(guī)范鎢絲打磨角度及焊把操作，有效控制了夾鎢缺陷的產(chǎn)生;

（4）通過對氣孔缺陷的返修與調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其實大部分RT底片反應(yīng)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(fā)生;

（5）合理安排施工順序，為焊工營造良好的施工環(huán)境同樣起到了至關(guān)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(jié)經(jīng)驗，加強質(zhì)量意識教育，加強現(xiàn)場監(jiān)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(yù)期的目標。

結(jié)論：

通過以上制定的措施，使鋼覆面焊接缺陷發(fā)生的幾率逐漸降低，RT合格率穩(wěn)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(yīng)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(shù)措施的深入研究和管理方面的加強對焊接質(zhì)量提供可靠的保障，并且已將該事件的成功經(jīng)驗在項目部做了廣泛的推廣。