控制钢构件焊接收缩量

序号
要因
现状
对策
目标
措施
执行人
完成时 间
1
未按工艺 要求施 工
没有掌握操作 要
领，违反工艺 要
求，施工随意 性。
交底到每个 人
进行岗前技 术
培训。
培训率 100%
1、进行岗前培训， 培训率100%；
2、制定奖罚措施 。
汪勇 汪亮
2019-01 2019-03
2
组装工 艺
不合理
坡口形式不对， 操
作人员随意大， 未
对其质量问题作了统计分析，绘制出排列图（见图一）：
表六
检查项目
构件焊接收缩
上下翼缘板产生角 变形
上下翼缘板和腹板 中部产生波浪变形
焊接方法 偏差值超标数量
CO2气体保护焊
40
埋弧自动焊
15
CO2气体保护焊
20
百分比
40% 15% 20%
累计百分比 （%）
40
55
75
弯曲变形
埋弧自动焊
10
10%
85
扭曲变形
收集资料
6
男 24
大专
质检员
组员
检查
7
男 28
中专
CO2电焊工
组员
具体实施
8
男 25
大专
技术员
组员
组织培训
9
女 28
中专
电焊工
组员
制表统计
三、选题理由
1、课题的选定（表三） 该工程工期紧,且H型钢构件占大部分，
材料均由国产的Q235 号钢板焊接装配而成， 针对我公司去年承建的正明工业园电缆厂 工程,在主体钢梁拼装焊接安装过程中，发 现由于构件沿长度方向变形造成全长缩短， 影响安装质量和安装进度，如果不消除这 一问题对承接铜峰二期工程造成不良影响。
8 焊接工艺不合理 9 环境温度过低
焊接顺序不合理，造成焊接变形量大 夏季施工，气温适宜
10 冷却速度过快
室内施工，温度适宜，冷却速度满足施工要求
11 自检不认真 12 漏检
因量大焊缝多，边施工边检查费时间,增加检测人 员配合进行自检.
虽然工作量大，但以增加检测人员.
13 计量工具不准确 计量工具专人保管，且定期检验
课题选定
控制钢梁焊接收缩量
2、可行性分析
有 利 条 件
可 行 性 分 析
不 利 条 件
（表四）
随着现代化的发展，钢结构厂房施工越来越普及， 市场前景广泛
公司领导非常重视和支持这项攻关活动，有利于 工作的全面展开 小组成员素质高，均为大、中专学历，有丰富的 专业理论知识和丰富的实践经验
参加的职工积极性高，密切协作，有市场危机感， 认识到只有生产合格的产品，企业才有发展
合理留置焊接 收缩余
量、装配间隙 过大。
加强管理， 严格
按制定的组 装工艺 要求施 工
1、在工艺文件中
明确坡口形式，
组装合格 率 100%
专人负责检查 下料坡口 2、在工艺文件中 明确留置焊接
收缩余量
汪亮 黄辉 胡翔
2019-02 2019-10
3
焊接工艺 不合理
焊接顺序不 合理，造成 焊接变形量 大。
检查：生产工人下料后自检，质检员跟班检查
（2）、装配上进行控制
按构件加工图的要求，事前制作一个刚性装配定位工装平台， 用来控制构件在空间的轴线、标高和位置偏差。这样当零件按装 配顺序依次吊入工装平台核准点固后，其焊缝在结构中的位置就 准确定位了。技术人员再装配工艺文件中制定出构件合理装配顺 序，根据以往边装配边焊接后焊接变形较大，采用先装配后焊接 的方法，组织装配。
焊接位置
各种位置 平焊、角焊 各种位置 平焊、角焊
各种位置 平焊、角焊
板材规格 （㎜） 6～8 10～12
22
焊丝 直径 （㎜） 1.2
1.6
1.6
焊接电流 （A）
180～230 200～250
230～350
焊接电压 （V）
气体流量 （L/min）
20～24 20～25
8～13 10～15
30～35
6012 11778
6013
8546
2
2
2
1
2
9
钢梁16
8545
6013 11780
6012
8547
3
1
0
2
1
7
钢梁17
8546
6012 11779
6014
8547
2
2
1
0
1
6
我们的目标值就是将铜峰工程的整组钢梁的焊接收缩梁控制在15 ㎜以内
120 100
80 60 40 20
0
钢构件制作焊接变形缺陷分部图
焊接使用的电源线路，均设置变压器或稳压器装置，确保 施焊电源网路电压波动值控制在稳定的范围内。根据以往经 验，波动值控制在±5%之间
（三）CO2气体保护焊的控制：
对于手工CO2气体保护焊，为此我们选择工作经验三年以 上的专业焊接工人先进行施工前交底，熟悉工艺要求后按工 艺文件重新设计的焊接顺序施焊，具体采用同一位置，同一 人施焊。关于手工CO2气体保护焊焊接参数见下表：
表三
公司质量方针 项目质量目标
存在问题
以优质工程回报顾客 用一流服务取信社会
钢梁制作安装是建筑物主体结构重要的组 成部位，钢梁除了要满足侧弯要求，还必 须解决在拼装焊接过程中变形造成全长的 尺寸不满足规定要求，给安装进度和质量 造成困难
合同要求 合格
由于引起钢结构焊接变形的因素比较复杂， 变形种类较多，施工操作方法不同、焊工 操作水平高低、原材料和制作、组装等， 因此控制变形就不是单纯结构理论问题， 而是涉及到施工工艺、材料准备、焊缝设 计等方面的综合技术问题
人
机
料
重速度、 轻质量
自检不仔细
材料不平整
钢
质量意识差
焊机运转不正常
构
未按工艺要求制作
开平卷板居多
件
焊
缝
组装工艺不合理
环境温度过低
收
部分焊脚尺寸偏高
冷却速度过快
斗量器具不准确
缩
焊接工艺不合理
错检、漏检
量
法
环
测
要因分析
序号 影 响 因 素
调查确认
1 质量意识差
没有充分认识到质量的重要性
2 重效率轻质量
的钢构件，受焊后，主要产生以下变形：1)沿构件的长度方向缩短，2)上下翼缘板产
生角变形，3)上下翼缘板和腹板中部产生波浪变形，4)弯曲变形，5)扭曲变形等，针
对以上变形，我们选择了钢构公司2019年已竣工的工程和在施工的正明工业园工程
作为调查对象，查阅了该工程的质量检验记录和现场调查，抽取了100根组装钢构件，
15～25
检查：生产工人自检，由质检员跟踪检查，并记录数据。
九、效果检查
我们QC小组针对分析的原因制定了对策并加以实施，从探 索、实施、验证、对比四个阶段证明了焊接收缩变形得到了有 效的控制，从而有效的提升了构件的制作速度和安装质量。
埋弧自动焊
15
15%
100
五、攻关目标 从我厂之前所建的正明工业园电缆厂工
程的情况看，焊接收缩影响构件几何尺寸， 造成安装速度慢的主要因素由于正明工业园 整组钢梁拼接数较少，由5根钢梁组成，整组 钢梁的焊接收缩总和对厂房钢柱的垂直度的 偏差在规范范围内。铜峰工程和正明工业园 工程所用的钢板材质基本一致，但铜峰工程 整组钢梁由16根钢梁组成，按以往做法，取 上表的焊接收缩平均值2㎜，16根钢梁×2=32 ㎜，已经超出国家规范要求。会对以后工程 竣工造成极坏的影响。，下表为正明工业园 电缆厂钢梁焊接收缩变形的数据：
1
2
图一：
构件总数 焊接收缩 角变形 波浪变形 弯曲变形 扭曲变形
从以上图中可以看出构件焊接收缩影响构件长度是主要原 因，必须重点解决。
以下就是要采取措施有效控制焊接收缩，确保构件几何尺寸。
六、原因分析
针对构件焊接变形的主要原因，我们QC小组成员通过认真的现场调查研究 集体讨论，分析造成焊接拼装后钢构件长度缩短原因如下：
活动时间
2019.1~2019.10
1.2小组成员情况（见表二）
序号 姓名 性别 年龄 文化程度 单位职务 组内职务 组内分工
1
男 29
本科
安质部部长
组长
组织协调
2
女 30
大专
质计主管
副组长
组织协调
3
男 25
大专 生产部长助理 组员
收集资料
4
男 25
中专
质检员
组员
检查\发布
5
男 24
大专
技术员
组员
加强管理， 严格
按制定的焊 接艺
焊接检验 合格 率95%
1、在焊接工艺文 件中重新设计 焊接顺序。
汪亮 黄辉
2019-02 2019-10
八、对策实施
1、选择技术较好的电焊工，技术人员加强岗前对作业 人员技术和工艺交底工作，将制定的奖罚措施传达到每 名职工。
检查：技术交底、奖罚措施
2、组装上的控制
公司去年施工类似工程发现此问题，并进行过论 证和分析
工期紧，技术复杂，技术难度较大
去年施工的工程出现过焊接变形造成构件全长变 短
公司未形成相关的施工工艺标准和作业指导书
通过分析：大家一致认为，有能力实现目标完成课题
五、现状调查
在对埋弧自动焊和CO2气体保护焊的焊后成品检查中发现，由钢板装配焊接而成
6012
8547
1
0
1
2
0
4
钢梁6
8546
6012 11779
6013
8546
2
2
1
1
2
8
钢梁7
8545
6013 11778
6012
8546
3
1
2
2
2
10
钢梁8
8548
6012 11780
6013
8546
0
2
0
2
2
6
钢梁9
8546
6013 11777
6013
8546
2
2
3
1
2
10
钢梁10
8546
6013 11778
二、小组概况
1.1 小组基本情况（见表一）
小组成立时间 2019.元
小组类型 攻关型
活动方式 集中讨论 分析实施
活动次数 10次
注册号 2019-05
小组名称 蓝弧QC小组
课题名称
控制CO2气体 保护焊接收缩 提升钢柱安装质量
出勤率 98%
成员人数
9人
平均年龄
31岁
受QC教育
平均56小时
运用工具
调查表 排列图 因果图 对策表
（1） 、下料控制
为了保证构件制作完成的尺寸，技术人员在交底中明确坡口角 度和深度，考虑在构件原有的下料尺寸上预留焊接收缩余量，在 制作阶段铆工也必须考虑预留焊接收缩余量。焊接余量根据焊件 特点和设计要求，以及国家推荐的经验，四条纵向焊缝每米预留 0.6㎜，有加劲肋板的每米预留0.3㎜。再根据我厂实际制作情况， 一榀梁的连接点越多，每榀梁的焊接预留收缩余量就越大，每一 段梁的焊接预留收缩余量3～4㎜。切割加工余量根据切割板的厚 度和所选的切割设备，板厚小于10㎜的，预留2～2.5㎜，板厚10～ 20㎜的，预留3㎜。
6013
8547
2
1
2
1
1
7
钢梁11
8545
6013 11779
6012
8547
3
1
1
2
1
8
钢梁12
8547
6012 11778
6012
8546
1
2
2
2
2
9
钢梁13
8547
6013 11777
6013
8546
1
2
3
1
2
9
钢梁14
8546
6012 11779
6013
8547
2
2
1
1
1
7
钢梁15
8546
检查：质检员跟班检查装配顺序。
3、焊接上进行控制
（1）焊接方法：
施焊时，除短距离的焊缝和因受构件条件限制只能采用手工电弧 焊接外，其余的均采用焊接变形小的CO2气体保护焊焊接。
（2）焊接工艺：
（一） 减小构件变形的唯一方法就是依靠工艺。焊接工艺各项参数 （电流、电压、焊接速度、焊接顺序和焊接方向等）选用要合理，变 形就会相应减小。对大多数焊接结构来说，变形随着焊接电流的增加 而增加，而随电流的减小而减小。本工程根据以往同类工程的焊接经 验，选用H型梁在船型位置上（焊丝与翼缘板夹角33～35）变形最小的 单道埋弧焊部分焊接参数见下表：
确认 结果 非要因 非要因 要因 非要因
非要因
要因 非要因 要因 非要因 非要因
非要因
非要因 非要因
根据集体分析和检查测定，我
们最终找出了导致钢构件焊接收缩 的要因3项：
1、未按工艺要求施工
2、组装工艺不合理
3、焊接工艺不合理 组装工艺 不合理
未按工艺 要求施工
钢构件焊接 收缩量
焊接工艺 不合理
七、对策制定（见下表）
接头型式
T型
焊角 （㎜）
6
焊丝直径 （㎜）
焊接电流 （A）
4ห้องสมุดไป่ตู้
600～650
焊接电压 焊接速度 送丝速度 （V） （m/min） （m/min）
30～34
0.50
0.8～0.85
T型
8
4
670～700 30～34
0.35
1.85
T型
10
4
730～750 33～35
0.28
2.00
（二）电源电压上的控制：
只想进度多干快干，忽视质量
3 未按工艺要求施工 没有掌握操作要领，违反工艺要求，施工随意性
4 焊机运转不正常 表盘指示不正常
开平卷板多 5 材料不平整
使用开平板且批量大，个别板不平整,施工前组织 人员先校正后下料.
6 组装工艺不合理 未合理留置焊接收缩余量、装配间隙过大 7 部分焊脚尺寸偏高 填充金属过多，造成焊接收缩量有所增加
控制钢梁焊接收缩量
一、工程概况
今年，我厂承建了铜峰电子电容器 扩建钢结构工程，该工程为焊接H型钢 承重钢结构厂房，建筑面积为17700m2， 厂房跨度为96m，长度为184m，檐口高 度5.0m，其中H型钢钢柱159根，钢梁 334根，是我厂承接的最大的钢结构工 程，合同要求钢结构主体制作、安装 40天内完成。
正明工业园钢梁焊接收缩变形实测数据
设计尺寸（㎜）
收缩值（㎜）
构件
轴线 A
轴线B 轴线C 轴线D
轴线E 轴线
轴线 轴线
轴线
轴 线
总和 （㎜）
8548 6014 11780 6014 8548
A
B
C
D
E
焊后实际尺寸
钢梁4
8546
6013 11778
6012
8547
2
1
2
2
1
8
钢梁5
8545
6014 11777