1、提高熔透型对接与角接组合焊缝外形尺寸合格率山东兴昌建设工程有限公司褚乃东项目部QC小组一、前言各位领导，同志们：大家好！我们是山东兴昌建设工程有限公司褚乃东项目部QC小组，今天我们汇报的题目是：提高熔透型对接与角接组合焊缝外形尺寸合格率。我们QC小组自成立以来，紧紧围绕在公司“诚信为本、质量兴业、顾客至上、追求卓越”的企业方针指导下，积极推广应用新材料、新技术，大力提倡环保和节能，坚持以QC方法指导生产，使工程质量得到了进一步的提高。二、工程概况妇幼保健院病房楼工程位于昌邑市潍河以东、烟汕路以北，总建筑面积32721.56m2，地下一层、地上二十二层，建筑高度99.6m，框架剪力墙核心筒结构，2、抗震设防为重点设防类。本工程321层共设金属剪切阻尼器152只，50t与100t各76只，每层8只，支撑及连接件采用H型钢构件，材料强度为Q235B，采用熔化极二氧化碳气体保护焊焊接，有熔透型对接焊缝和熔透型对接与角接焊缝两种焊缝，且受拉焊缝等级为级焊缝。三、QC小组简介小组名称山东兴昌建设工程有限公司褚乃东项目部QC小组课题名称提高熔透型对接与角接组合焊缝外形尺寸合格率成立时间1989课题类型攻关型注册编号CJ-89-08小组活动时间2015年08月8日至2015年10月30日小组人数7人平均受教育时间90小时序号姓名职务小组职务文化程度职称成员分工1褚乃东项目经理组长大专工程师全面负责攻关3、活动2高永亮技术负责人副组长大专工程师施工技术全面指导3周春涛技术员组员大专助工施工现场管理控制4汲春蕾资料员组员大专助工负责统计、绘图与计算5陈岩施工员组员大专助工组织施工、落实计划6韩占利质检员组员大专助工施工方案、技术交底组织落实7吴占义材料员组员大专助工负责检查材料质量与供应情况四、选题理由质量要求：本工程抗震设防为重点设防类，阻尼器安装有疲劳强度验算要求，减小焊缝集中应力和残余应力是提高疲劳强度的根本措施。提高焊缝外形尺寸合格率能最大程度上消除集中应力，从而提高焊缝的抗疲劳强度。现状：对接与角接组合焊缝合格率为78%，未达到合格标准。 制图：汲春蕾 日期：2015年08月11日选定课4、题：提高熔透型对接与角接组合焊缝外形尺寸合格率五、现状调查2015年8月10日，质检员对本工程3层已完工的8只阻尼器安装焊缝进行观感质量抽检，抽检量20%，共抽查148点，质量情况见下表：三层阻尼器安装焊缝外观质量检查汇总表检查项目检查点数不合格点数合格率焊缝观感质量148795.3%焊缝尺寸偏差1483278.4%制表：汲春蕾 日期：2015年08月10日从外观质量检查汇总表中可以看出，焊缝的尺寸偏差项合格率偏低，为找出症结所在，我QC小组于2015年8月11日对本工程3层阻尼器安装焊缝的焊缝尺寸进行100%检查，检查结果统计如下表：三层阻尼器安装焊缝尺寸偏差检查汇总表检查项目检查点数不合格5、点数合格率对接焊缝1801591.7%对接与角接组合焊缝56012378%制表：汲春蕾 日期：2015年08月11日从焊缝尺寸检查汇总表中可以看出，对接与角接组合焊缝焊缝尺寸偏差合格率偏低，不满足要求，为解决对接与角接组合焊缝焊缝尺寸偏差超标问题，我QC小组进一步对影响对接与角接组合焊缝焊缝尺寸偏差项目进行分项统计调查，统计表如下：序号项目抽样数（处）缺陷频数（处）缺陷累计频数（处）频率（%）累计频率（%）1表面凹凸560656552.852.82长度方向宽窄差349927.780.53焊脚尺寸81076.687.14宽度偏差61134.891.95焊缝边缘直线度61194.896.76余高46、1233.3100合计-对接与角接组合焊缝质量缺陷统计调查表制表：汲春蕾 日期：2015年08月12日对接与角接组合焊缝质量缺陷排列图 制图：汲春蕾 日期：2015年08月12日 根据调查结果做出排列图，由排列图可以看出，对接与角接焊缝的表面凹凸和长度方向宽窄差缺陷频数占到总缺陷频数的80.5%，也就是说，表面凹凸和长度方向宽窄差是对接与角接焊缝焊缝尺寸合格率的主要缺陷。如果能有效解决这两项质量缺陷，则对接与角接焊缝焊缝尺寸合格率将得到大幅度提高。六、设定目标1、目标值对接与角接组合焊缝焊缝尺寸合格率由78%提升到90%以上。2、目标设定的依据1）为最大程度地减小焊缝中的集中应力，对接与角接组7、合焊缝焊缝尺寸必须达到优良标准。2）从排列图中可以看出主要影响对接与角接组合焊缝焊缝尺寸的质量问题是表面凹凸和长度方向宽窄差，占总频数的80.5%，如果将其合格率控制在90%以上，则对接与角接组合焊缝焊缝尺寸的合格率可达到78%+（1-78%）*80.5%*90%=93.9%。结论：我QC小组经讨论分析后，一致认为对接与角接焊缝焊缝尺寸合格率由78%提升到90%以上切实可行。七、分析原因针对对接与角接组合焊缝表面凹凸和长度方向宽窄差的质量缺陷，我们小组成员从人、机、料、法、环、测等六个方面入手，结合现场检查数据及“头脑风暴法”，绘制出以下关联图，共找到10条末端原因。（见下图）。原因分析关联图8、制图：汲春蕾 日期：2015年08月15日八、确定主要原因针对末端原因，小组成员分工运用现场调查的方法，通过实际测量、测试取得第一手数据资料，在此基础上进行进一步分析、确认，从而准确地判定末端原因的属性（见下表）。要因确认计划表序号末端原因确认内容确认方法确认标准确认人确认时间1技术交底不全面检查技术交底现场调查内容完整、针对性强，能指导施工，签字齐全。高永亮2015.8.162奖罚措施未落实检查目标责任制落实情况现场调查目标责任制条目清淅、齐全，签字完整，具有约束力。高永亮2015.8.163送丝速度不均匀对所有焊枪送丝速度进行检查现场验证焊接电流130150A时,450cm500cm/mi9、n高永亮2015.8.174焊丝直径不规则检查焊丝出厂合格证及复检报告并抽查10捆焊丝现场调查+0.01mm;-0.04mm陈岩2015.8.185CO2气体纯度不足检查出厂合格证及复验报告调查分析纯度要求99.5%周春涛2015.8.206焊接线能量控制不当在施焊现场分别抽检，计算统计出各条焊缝的焊接线能量，调查分析锐角：43685040j/cm；直角：48535600 j/cm；钝角：54606300 j/cm吴占义2015.8.217焊丝伸长过长检查焊工焊接时焊丝长度现场检查不大于10倍焊丝直径吴占义2015.8.218焊枪角度不正确现场观测焊工焊接时对焊枪的控操控现场检查不大于10，且10、无逆向倾角韩占利2015.8.229工件变形严重对所有连接件进行实测实量现场检查直线度任意300mm范围内不大于2mm。吴占义2015.8.2410施焊现场风速大对施焊现场风速进行测量调查验证不大于2m/s韩占利2015.8.25制表：汲春蕾 日期：2015年08月26日根据要因确认计划表，小组成员对末端因素进行了认真讨论、分析、逐一进行了要因确认：末端因素一：技术交底不详尽确认方法：现场调查标 准：内容完整、针对性强，能指导施工，签字齐全。确认时间：2015年8月16日 确 认 人：高永亮确认内容：对施工方案和专项技术交底进行了调查验证，确认内容全面，签字齐全，符合相关技术规程。结 论：非要11、因末端因素二：奖罚措施未落实确认方法：现场调查标 准：目标责任制条目清晰、齐全，签字完整，具有约束力。确认时间：2015年8月16日 确 认 人：高永亮确认内容：经检查、确认目标责任制内容完整清晰，对焊工有约束力，签字齐全，且真实有效。结 论：非要因末端因素三：送丝速度不均匀确认方法：现场验证标 准：焊接电流130150A,送丝速度450cm500cm/min确认时间：2015年8月17日 确 认 人：高永亮确认内容：对现场6把二氧化碳气体保护焊枪送丝装置进行检查，确认无故障。然后由专人对6把二氧化碳气体保护焊枪进行实际焊接测试，确认二氧化碳气体保护焊枪送丝速度满足要求。测试结果汇总如下表：送12、丝速度检测表焊枪编号测试电流1#单位：cm/min2#单位：cm/min3#单位：cm/min4#单位：cm/min5#单位：cm/min6#单位：cm/min130A465477456465453462140A478488465472468474150A492495481480485486 制表：汲春蕾 日期：2015年08月17日 由上表可以看出，6把二氧化碳气体保护焊枪送丝速度均在450cm500cm/min以内，满足标准要求，且每把二氧化碳气体保护焊枪的送丝速度与电流之间均成正比。结 论：非要因末端因素四：焊丝直径不规则确认方法：现场调查标 准：+0.01mm;-0.04mm 确认时间13、：2015年8月18日 确 认 人：陈岩确认内容： 经调查本工程使用的焊丝均有出厂合格证和复检报告，同时对仓库中的焊丝进行抽查，每捆焊丝抽查10个点，每点间距一米，共抽查10捆焊丝，抽查结果如下：焊丝直径散布图制图：汲春蕾 日期：2015年08月18日由上图可以看出，焊丝直径的最大偏差均在允许范围以内。结 论：非要因末端因素五： CO2气体纯度不足确认方法：调查分析标 准：纯度要求99.5%确认时间：2015年8月20日 确 认 人：周春涛确认内容：经现场检查二氧化碳气瓶的出厂合格证，同时利用二氧化碳纯度检测仪对现场8瓶二氧化碳进行检测（见下表），确认二氧化碳纯度99.5%，且均在有效期内。二14、氧化碳纯度检测表1#瓶2#瓶3#瓶4#瓶5#瓶6#瓶7#瓶8#瓶纯度平均值99.71%99.85%99.63%99.53%99.72%99.76%99.58%99.84%制表：汲春蕾 日期：2015年08月20日结 论：非要因末端因素六：焊接线能量控制不当确认方法： 调查分析标 准： 锐角：43685040j/cm；直角：48535600j/cm；钝角：54606300 j/cm确认时间： 2015年8月21日 确 认 人： 吴占义 确认内容：在施焊现场分别抽出直角组合焊缝、锐角斜角组合焊缝和钝角斜角组合焊缝各10条，通过计算统计出各条焊缝的焊接线能量，汇总见下表焊缝类型1234567891015、直角组合焊缝（j/cm）4468512049154678435048724623476248525175锐角斜角组合焊缝 （j/cm） 5230548056425562547853605710534554945020钝角斜角组合焊缝（j/cm） 6123645759235390645665106258618964566254焊接线能量检测汇总表制表：汲春蕾 日期：2015年08月21日由上表可以看出，实际焊接线能量有 26.67 %超出标准焊接线能量的允许范围。结 论：要因末端因素七：焊丝伸长过长确认方法：调查验证标 准：不大于10倍焊丝直径确认时间：2015年8月21日 确 认 人：吴占义确16、认内容：在施焊现场随机停焊，检测焊丝伸长长度，共抽查50点。见下图 焊丝伸长检测散布图制图：汲春蕾 日期：2015年08月21日由散布图可以看出，42点在标准线下方，5点在标准线上，3点在标准线上方，合格率为94%。结 论：非要因末端因素八：焊枪角度不正确确认方法：现场检查标 准：不大于10，且无逆向倾角确认时间：2015年8月22日 确 认 人：韩占利确认内容：为方便检测，我QC小组专门制作一种10检测尺，用于焊工在焊接作业时能够实时观测。共观测18条焊缝，总计100次。（见右图） 焊枪角度检测散布图制图：汲春蕾 日期：2015年08月22日 由上方散布图可以看出，观测频次与不达标频次成正比17、关系，不合格频次占总观测频次约40%，且有逆向倾角出现，极易引起质量缺陷的发生。结 论：要因末端因素九：工件变形严重确认方法：现场检查标 准：直线度任意300mm范围内不大于2mm。确认时间：2015年8月24日 确 认 人：吴占义确认内容：通过对现场的成品H型钢进行拉线检查，共检查20根H型钢，总计200点。统计结果见下图：H型钢直线度检查表抽查点数合格点数不合格点数合格率200194697%制表：汲春蕾 日期：2015年08月25日通过饼分图可以看出，H型钢直线度不合格频率仅为3%。对焊缝尺寸质量缺陷的影响很轻微。 结 论：非要因 H型钢直线度检测饼分图制图：汲春蕾 日期：2015年08月18、25日末端因素十：施焊现场风速大确认方法：调查验证标 准：不大于2m/s确认时间：2015年8月25日 确 认 人：韩占利确认内容：施工现场周围设有密目网，且在施焊现场有模板制作的挡风屏，我QC小组成员在施焊点周围一米范围内测试风速，均不大于2m/s。风速检测表检测次数12345678910风速（m/s）1.31.21.61.21.51.81.21.41.21.2制表：汲春蕾 日期：2015年8月26日结 论：非要因根据以上分析，小组成员确定以下要因：要因确认表序号原因确认方法负责人日期结论1焊接线能量控制不当调查分析吴占义2015.8.21要因2焊枪角度不正确现场检查韩占利2015.8.2219、要因制表：汲春蕾 日期：2015年8月27日九、制定对策针对判定的两条要因，经小组成员仔细研究后，逐一制定对策。要因对策目标措施完成地点完成期限负责人焊接线能量控制不当根据理论线能量，确定焊速和焊接电流、电压焊速均匀，焊缝表面凹凸度合格率90%以上。根据理论线能量最小值，调整焊接电流、电压，测试出直角对接与角接组合焊缝、锐角对接与角接组合焊缝和钝角对接与角接组合焊缝三种焊缝各自的焊接速度，以达到焊缝表面光滑为准。增加实操训练，提高焊工技能。施工现场2015年9月20日高永亮周春涛林红辉焊枪角度不正确提出不同方案，确定最佳方案焊枪倾角小于10，且无逆向倾角；焊缝几何尺寸偏差合格率90%以上方案一20、：在焊枪上固定限位尺。方案二：增加检查频率，随时提示不规范行为。方案三：进行实操考核施工现场2015年9月20日陈岩韩占利吴占义对策措施计划表制表：汲春蕾 日期：2015年09月2日十、对策实施实施一、确定最佳焊接电流和焊接速度本工程有锐角对接与角接组合焊缝、直角对接与角接组合焊缝和钝角对接与角接组合焊缝三种形式，由于熔池体积不同，我QC小组成员分别对其三种形式焊缝进行试验，每种焊缝试验10件，经统计汇总得到如下散布图（见下图）锐角对接与角接组合焊缝线能量散布图 直角对接与角接组合焊缝线能量散布图钝角对接与角接组合焊缝线能量散布图制图：汲春蕾 日期：2015年09月4日由上图可以看出，三种焊缝21、实际线能量与理论焊接线能量基本线性相关， QC小组成员通过内差法计算得出三种焊缝的最佳焊接电流和焊接速度分别为（电压不变）：锐角对接与角接组合焊缝：焊接速度1.0cm/s；电流143A；电压42V直角对接与角接组合焊缝：焊接速度0.9 cm/s；电流137A；电压42V钝角对接与角接组合焊缝：焊接速度0.8 cm/s；电流130A；电压42V 由于三种焊缝的焊接电流和焊接速度均不相同，项目部实行定人负责焊接同一种焊缝，以增加其熟练程度和施工质量。效果检查：2015年9月9 日我们QC小组对5名焊工进行现场检测，检查结果如下：（见下表）线能量检查表序号焊工姓名焊缝种类焊接电流（A）平均焊接速度（22、cm/s）1刘维东直角对接与角接组合焊缝1370.92孙清华锐角对接与角接组合焊缝1431.03王志高锐角对接与角接组合焊缝1431.04邰全胜钝角对接与角接组合焊缝1300.85马清成钝角对接与角接组合焊缝1300.8 制表：汲春蕾 日期：2015年09月10日焊缝质量检查表序号焊工姓名焊缝表面凹凸（02.0mm）123451刘维东1.61.51.42.21.52孙清华1.41.81.71.81.23王志高1.32.11.61.31.84邰全胜1.91.81.11.62.05马清成1.21.91.61.51.5 制表：汲春蕾 日期：2015年09月10日 由以上汇总表可以看出，焊工对焊接线能23、量控制良好，焊缝表面凹凸度偏差项合格率为92%，对策一目标实现。实施二、改善焊接作业时的焊枪倾角2015年9月11日由项目负责人褚乃东招集本工程所有技术人员和焊接作业人员共同讨论解决方案，确定以下三种可行性方案，同时对所选方案进行了对比分析，确定在焊枪上固定限位尺为最佳方案（见下表）对策方案评价选择表方案评价综合得分选定方案有效性可操作性经济性可靠性在焊枪上固定限位尺。14增加检查频率，随时提示不规范行为。10进行实操考核10注：5分 3分 1分制表：汲春蕾 日期：2015年09月11日1、设计限位尺：由于本工程焊缝密集，操作空间小，限位尺必须本着小巧、灵活、便于操作的原则设计，又因为本工程有24、锐角、直角、钝角三种对接与角接组合焊缝，所以限位尺的尺寸不能固定不变，要有调节功能，经小组成员集思广义，确定了限位的形状。（见下图）焊 焊接限位尺原理图制图：汲春蕾 日期：2015年09月11日2、选择限位尺的材料：由于是金属焊接作业，焊接件和焊枪均为导电构件，所以限位尺不能用金属导电材料。限位尺有限制焊枪位置功能，选材不能太软。跟据以上原则，小组成员对施工现场的所有材料进行筛选，确定15PPR电线套管最合适。3、组织实施：用固定有限位尺的焊枪分别对现场锐角、直角、钝角三种对接与角接组合焊缝进行试焊，试焊过程顺利，有时会出现有轨焊接的特点，焊接质量能得到很大程度的保障。4、效果检查： 201525、年9月15日，小组成员对三名焊工利用固定限位尺所焊的焊缝进行检查，共检查160点，检查情况见下表：焊缝质量检查表表面凹凸长度方向宽窄差焊脚尺寸宽度偏差焊缝边缘直线度余高不合格点数合计合格率3121131193.1%制表：汲春蕾 日期：2015年09月15日 由上表可以看出，对策二目标实现十一、效果检查2015年9月30日，小组成员对本工程5层已完工的8只阻尼器的对接与角接组合焊缝焊缝尺寸偏差进行全数检查，共检查560点，质量情况见下表： 五层对接与角接组合焊缝质量缺陷统计表序号项目抽样数不合格点数不合格累计点数频率（%）累计频率（%）1表面凹凸5607720.120.12长度方向宽窄差411126、1.431.53焊脚尺寸61717.148.64宽度偏差82522.971.55焊缝边缘直线度42911.482.96余高63517.1100合计35-制表：汲春蕾 日期：2015年09月30日实施前后质量情况对比表序号项目对策实施前对策实施后检查点数1表面凹凸6575602长度方向宽窄差3443焊脚尺寸864宽度偏差685焊缝边缘直线度646余高46合格率78%93.8%制表：汲春蕾 日期：2015年09月30日实施前后效果对比图（单位：%） 制图：汲春蕾 日期：2015年10月2日 实施效果证明，本次活动是成功的，本小组圆满地完成了本课题预定的目标。十二、取得的效益1、 技术效果通过开展本27、次QC小组活动，管理人员和施工人员对全熔透型对接与角接组合焊缝有了全新的认识和了解，详细掌握了控制全熔透型焊缝施工质量的方法及操作要点，为今后钢结构焊接工程积累了宝贵经验，同时培养了一批有经验的施工技术人员。2、 经济效益通过本次QC小组活动，降低了焊缝返工率和减少了焊缝打磨投入的人力物力，潜在效果显著。改进后的施工方法，提高了施工质量的同时也加快了施工效率。3、 社会效益本工程全熔透型焊缝的质量、进度均取得了良好的效果，受到了甲方、设计、监理单位的一致好评，树立了公司良好的企业形象，提高了本公司的声誉。十三、巩固措施为使项目部本次QC小组活动成果能够有效全面的推广，特制定出以下几点巩固措施128、 QC小组成员认真对全熔透型对接与角接组合焊缝施工进行总结，对活动中采取的对策实施及方案纳入全熔透型焊缝施工技术交底中，以利于指导及控制今后钢结构焊接的施工质量。2、 继续检查实施效果，进一步探索改进措施，不断提高施工工艺水平，将“全熔透型对接与角接组合焊缝施工工艺”纳入公司工法汇编，为以后施工提供参考依据及实践经验，活动成果得到有效巩固。3、 在后续施工中，强化施工人员技术培训教育，增强创优意识，进一步完善质量管理体系，加强实施力度。十四、总结及今后打算通过此次活动，小组成员突破了既有的思维定式，找到了新的施工方法，提高了创新的能力和信心，对技术攻关的信心增强了，质量意识、解决问题的能力、29、团队协作精神、工作热情和干劲及改进意识都有了很大提高。小组成员综合素质评价表序号项目活动前（分）活动后（分）1质量意识70902解决问题的能力75903团队协作精神70854工作热情和干劲80905改进意识7580 制表：汲春蕾 日期：2015年10月3日质量意识解决问题的能力团队协作精神改进意识工作热情和干劲100755025QC小组活动前：QC小组活动后：小组成员素质综合评价雷达图 制图：汲春蕾 日期：2015年10月03日此次活动对整个公司的技术、质量管理工作都起到了极大的推动作用，包括本小组成员、公司其他部门员工、项目部其他管理人员、监理人员及建设单位有关人员，都一致认为，只有开展全面质量管理活动，对施工各个关键环节进行有效地控制，科学合理地发现问题、分析研究，分清原因的主次，并有针对性地采取相应的对策，才能有效地解决问题，并积累丰富的施工经验，从而使公司的施工水平获得进一步提升。今后，我们要将QC小组的活动继续下去，随着社会的发展，科技的进步，我们在工程中将会遇到新问题，我们将组织组员不断学习、实践，进一步提高组员分析问题解决问题的能力，不断攻克施工及管理中的难题，使我们小组的活动能深入持久地开展下去，为企业的发展贡献力量。