船舶焊接質量影響要素分析

徐寶家，劉剛，曹嶺

(1.上海外高橋造船有限公司，上海 200137；2.上海外高橋造船海洋工程有限公司，上海 200137)

豪華游輪的建造難點之一就是板材很薄，變形因素很多，而且這些變形因素較難預測和控制。例如：鋼材下料變形、裝配變形、焊接變形、運輸變形、翻身變形，等。為此，考慮以“人”、“機”、“料”、“法”、“環”這5個方面為重點進行分析，減少薄板焊接變形，同時也能編制成案例對新入場的焊工進行培訓。

1 “人”因素及措施

目前在本公司從事豪華郵輪建造的人員相比其他的常規船型有很大的不同，從事常規船型建造的絕大多數是公司內部的老員工，經驗豐富、作業流程也十分清晰。由于公司以前沒有建造豪華郵輪的經驗，所以很多施工的勞務隊都是外聘的，有的焊工自身業務能力很強但是不太愿意遵守焊接工藝規范，有的勞務隊工作紀律渙散。有的焊工資格證不是過期就是長久辦理不出來，還有的施工班組對于同一結構同一焊縫焊接方式大相徑庭，等，這些問題都發生在人的身上，必須及時發現和排除。對于人員的管控，常規的重點是直接放在焊工上。但是在實際的生產過程中，應該落實到焊接相關的人員身上，除加強焊工人員的準入審核，資質審查，也要明確和落實焊接相關人員的崗位職責。

對于加強焊接人員的準入制度審核，強化資格審查，建立焊工個人檔案是一種行之有效的方法。因為一旦建檔焊工的工作履歷將會迅速匯總在一起，方便焊工信息查閱，也可作為焊工取舍的參考。通過建立焊工信息檔案可以對焊工的持證情況進行全面排查和清理無資質人員，動態管理焊接作業人員的取證，復證，升級和分級管理，從源頭上保證施工現場焊工持證上崗。

對于明確和落實焊接相關人員的崗位職責，通過書面的形式明確其崗位技能要求和質量職責，書面內容裝訂成冊下發給每一個焊工，這樣可以增強焊工質量意識，加強自律，保證專崗專責。

對于人員的管控僅僅局限于焊工是遠遠不夠的，還得規范各級管理人員職責，充分發揮施工人員，班組長，質量員，作業長的能動性。建立和完善區域質量責任制，監督焊工遵守工藝紀律和質量規范，切實提高焊接人員遵守工藝紀律的自覺性。

通過整改，公司對從事豪華郵輪的焊工全部進行了排查，沒有焊工資質的、焊接資質證書過期的又無法補辦的人員已經全部清退。對不遵守公司焊接規范、經過勸阻和教育仍不改正的焊工進行清退。對工作紀律渙散的勞務隊主管人員進行更換，在公司各部門抽調骨干參與豪華郵輪建造項目管理。最終保留下來的隊伍年輕有為、思想積極、敢于擔當、能夠嚴格遵守公司工藝和管理制度，后來事實證明人員結構的調整是減少薄板變形的重要因素之一。

2 “機”因素及措施

焊接的必備硬件設備之一就是焊機、焊材保溫設施、焊接檢測設備等。對于豪華郵輪這個項目焊接設備大部分都是外聘勞務隊自己購買，下發至個人使用和保管，所以焊接設備保管上問題不大。

但是在對焊機作業時焊接參數的測試中發現，在實際的焊接過程中常出現的現象是：現場焊接人員為了追趕計劃進度和提高生產物量，經常開啟大電流，大電壓模式進行焊接作業。這樣就很容易造成焊接質量隱患。為了規避這一點，在反復的實驗和效果驗證過程中，探索出對CO焊機的機頭實施有效的限流措施(制作限位工裝，將焊機旋鈕鎖住)，使得焊機的最大開啟電流限定在施工工藝要求的電流規范內，從而在硬件上直接消除這一焊接作業隱患。

在焊接參數限位工裝使用的同時可以制定書面的規定：嚴禁拆除焊機上的限位工裝，由安全員負責早、中、晚每天3次的巡查。如果發現就通報批評，并進行嚴格的處罰，各級焊接管理者承擔連帶且雙倍的責任。

通過焊機整改，在后續的薄板焊接過程中，在安全員的巡察日志中沒有通報焊機違規操作的案例。焊機整改結束且效果良好，這樣可以保證焊接時焊機按照工藝要求參數作業，薄板焊接變形也更加趨近于預設的理論值，讓焊接變形更加穩定方便控制。

3 “料”因素及措施

現場外聘勞務隊對于焊材的實際發放方式為：班組長代替全班組去領取，全憑口頭告知發料員自己班組需要的焊材數量和焊材規格。有的班組甚至分幾次去冒領焊材，領料員和發料員因為焊材領取發生口角是常有的事情。上述的這些因素都會導致發料員的工作十分繁忙、在繁忙的同時倉庫管理也比較混亂。發料員由于長期處于十分緊張的工作狀態所以發錯焊材的數量和規格也經常發生。焊工焊接時也不會過多留意焊材的規格，所以在同一位置同一板材的焊縫采用不同焊劑的現象時有發生。不同的焊接材料即使在相同的焊接設備作用下也會產生不同的熱量，導致薄板焊接后產生不等量的熱變形。

針對焊材的領用管理，結合信息化手段探索推出了“焊材打卡領料”系統，保證領取人的信息真實，準確，也極大的方便了焊材的分類管理。使得儲存和發放過程透明、高效、準確，見圖1。

圖1 “焊材打卡領料”系統使用流程

此系統已實施，反饋效果非常好，特別是對于員工焊材的定額領取起到了很好的規范作用。焊工在對應的工位都可使用正確的焊材進行作業，可以保證焊接時薄板焊接變形也更加趨近于預設的理論值，讓焊接變形更加穩定方便后續有穩定的方案進行變形修正。

4 “法”因素及措施

焊接工藝規范通常在船舶生產設計階段就已經確定，焊工和焊接相關人員要做的往往是遵守焊接工藝規范。與焊接有關的工藝規范包括：裝配工藝，焊接工藝(WPS)，焊接作業標準等。

對于薄板最佳的焊接縫隙為4～6 mm(常規薄板板材和坡口型式)，焊縫間隙太窄會導致電焊燒不透而存在焊接夾渣，焊縫間隙太寬會導致無法焊接或者引起很大的熱變形。嚴格遵守裝配工藝規范，嚴禁隨意修割坡口和板縫，保證裝配間隙，為良好的焊接質量打下堅實的基礎。

在嚴格遵守裝配規范的同時，也需要嚴格遵守焊接工藝規范，焊接工藝規范WPS是在船體結構焊接過程中一整套工藝程序或技術規定(涉及母材材質，板厚，焊接規范電流，電壓等標準參數),是指導現場焊工施工的重要依據。

對于成功的裝配和焊接方法要及時編制作業標準書，是將現場的工作制定出一套專門的標準流程，相關人員應該學習和借鑒，減少施工過程中的問題發生概率，提高作業的規范性和高效性。

通過整改，在質量員的監察日志中未見記錄焊工違反工藝規范的案例，標準作業書確實做到了人手一本，而且還做成了A4塑封文檔進行了現場工具箱張貼方便查看。良好的作業習慣會讓薄板焊接變形更加可控。

5 “環”因素及措施

所述的環境主要是指焊接材料保管的環境。在實際施工的過程中，焊材通常從倉庫領出來后在現場的運輸、使用、臨時存放和回收等方面存在較多不規范的現象。例如：手工焊條的隨取隨用，缺失有效保護措施；員工下班后焊材未回收，隨意放置；焊劑等在施工的過程中長時間裸露在外，無法做到防潮防濕。

針對上述情況，通過研討和收集各方面意見和建議，通過如下措施實施“全過程焊材存放”管理。例如： 制作標準的焊材保溫箱，讓焊材保溫箱服務到班組，解決下班后的焊材回收問題；采購焊條保溫桶和焊條保溫袋，使其服務到員工個人，保證手工焊條的施工過程中存放規范；制作焊劑保溫桶配置到埋弧焊施工區域，避免焊劑暴漏在空氣中，有效的解決了防潮，防濕問題。

在實施焊材全過程管理的同時，公司也對焊材保管的庫房進行了全面改善，增加了相應的保溫除濕設備和大量的木質托盤，對托盤距離墻面和地面的距離有作出了明確規定。通過這些舉措，保證焊工作業時使用的焊材都是保質的，將導致薄板焊接變形的隱患大大降低。

6 結論

針對豪華郵輪薄板焊接變形這一突出問題，充分運用全過程質量管理這一質量管理工具，通過不懈的努力最終減少了薄板焊接的變形趨勢和變形量，實現了預期目標。整個管理工作推進的過程實際上是一個不斷探索試錯，又持續改進的過程。在推進的過程中可以看出，人是最關鍵的因素，良好的工作氛圍和優質的團隊十分重要，主管的個人能動性能讓團隊更加優秀。焊機焊接參數的統一、工藝規范的遵守，焊接材料的數字化配給和高質量庫房管理等都有人為的干涉。所有的改進都來自于人的智慧，所以船舶企業要想在各方面得以改善和飛躍還是要重視人才的培養，建立人人獻言獻策的平臺和鼓勵機制，最終實現建造高質量船舶的目標。