船舶焊接质量影响要素分析

徐宝家，刘刚，曹岭

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

豪华游轮的建造难点之一就是板材很薄，变形因素很多，而且这些变形因素较难预测和控制。例如：钢材下料变形、装配变形、焊接变形、运输变形、翻身变形，等。为此，考虑以“人”、“机”、“料”、“法”、“环”这5个方面为重点进行分析，减少薄板焊接变形，同时也能编制成案例对新入场的焊工进行培训。

1 “人”因素及措施

目前在本公司从事豪华邮轮建造的人员相比其他的常规船型有很大的不同，从事常规船型建造的绝大多数是公司内部的老员工，经验丰富、作业流程也十分清晰。由于公司以前没有建造豪华邮轮的经验，所以很多施工的劳务队都是外聘的，有的焊工自身业务能力很强但是不太愿意遵守焊接工艺规范，有的劳务队工作纪律涣散。有的焊工资格证不是过期就是长久办理不出来，还有的施工班组对于同一结构同一焊缝焊接方式大相径庭，等，这些问题都发生在人的身上，必须及时发现和排除。对于人员的管控，常规的重点是直接放在焊工上。但是在实际的生产过程中，应该落实到焊接相关的人员身上，除加强焊工人员的准入审核，资质审查，也要明确和落实焊接相关人员的岗位职责。

对于加强焊接人员的准入制度审核，强化资格审查，建立焊工个人档案是一种行之有效的方法。因为一旦建档焊工的工作履历将会迅速汇总在一起，方便焊工信息查阅，也可作为焊工取舍的参考。通过建立焊工信息档案可以对焊工的持证情况进行全面排查和清理无资质人员，动态管理焊接作业人员的取证，复证，升级和分级管理，从源头上保证施工现场焊工持证上岗。

对于明确和落实焊接相关人员的岗位职责，通过书面的形式明确其岗位技能要求和质量职责，书面内容装订成册下发给每一个焊工，这样可以增强焊工质量意识，加强自律，保证专岗专责。

对于人员的管控仅仅局限于焊工是远远不够的，还得规范各级管理人员职责，充分发挥施工人员，班组长，质量员，作业长的能动性。建立和完善区域质量责任制，监督焊工遵守工艺纪律和质量规范，切实提高焊接人员遵守工艺纪律的自觉性。

通过整改，公司对从事豪华邮轮的焊工全部进行了排查，没有焊工资质的、焊接资质证书过期的又无法补办的人员已经全部清退。对不遵守公司焊接规范、经过劝阻和教育仍不改正的焊工进行清退。对工作纪律涣散的劳务队主管人员进行更换，在公司各部门抽调骨干参与豪华邮轮建造项目管理。最终保留下来的队伍年轻有为、思想积极、敢于担当、能够严格遵守公司工艺和管理制度，后来事实证明人员结构的调整是减少薄板变形的重要因素之一。

2 “机”因素及措施

焊接的必备硬件设备之一就是焊机、焊材保温设施、焊接检测设备等。对于豪华邮轮这个项目焊接设备大部分都是外聘劳务队自己购买，下发至个人使用和保管，所以焊接设备保管上问题不大。

但是在对焊机作业时焊接参数的测试中发现，在实际的焊接过程中常出现的现象是：现场焊接人员为了追赶计划进度和提高生产物量，经常开启大电流，大电压模式进行焊接作业。这样就很容易造成焊接质量隐患。为了规避这一点，在反复的实验和效果验证过程中，探索出对CO焊机的机头实施有效的限流措施(制作限位工装，将焊机旋钮锁住)，使得焊机的最大开启电流限定在施工工艺要求的电流规范内，从而在硬件上直接消除这一焊接作业隐患。

在焊接参数限位工装使用的同时可以制定书面的规定：严禁拆除焊机上的限位工装，由安全员负责早、中、晚每天3次的巡查。如果发现就通报批评，并进行严格的处罚，各级焊接管理者承担连带且双倍的责任。

通过焊机整改，在后续的薄板焊接过程中，在安全员的巡察日志中没有通报焊机违规操作的案例。焊机整改结束且效果良好，这样可以保证焊接时焊机按照工艺要求参数作业，薄板焊接变形也更加趋近于预设的理论值，让焊接变形更加稳定方便控制。

3 “料”因素及措施

现场外聘劳务队对于焊材的实际发放方式为：班组长代替全班组去领取，全凭口头告知发料员自己班组需要的焊材数量和焊材规格。有的班组甚至分几次去冒领焊材，领料员和发料员因为焊材领取发生口角是常有的事情。上述的这些因素都会导致发料员的工作十分繁忙、在繁忙的同时仓库管理也比较混乱。发料员由于长期处于十分紧张的工作状态所以发错焊材的数量和规格也经常发生。焊工焊接时也不会过多留意焊材的规格，所以在同一位置同一板材的焊缝采用不同焊剂的现象时有发生。不同的焊接材料即使在相同的焊接设备作用下也会产生不同的热量，导致薄板焊接后产生不等量的热变形。

针对焊材的领用管理，结合信息化手段探索推出了“焊材打卡领料”系统，保证领取人的信息真实，准确，也极大的方便了焊材的分类管理。使得储存和发放过程透明、高效、准确，见图1。

图1 “焊材打卡领料”系统使用流程

此系统已实施，反馈效果非常好，特别是对于员工焊材的定额领取起到了很好的规范作用。焊工在对应的工位都可使用正确的焊材进行作业，可以保证焊接时薄板焊接变形也更加趋近于预设的理论值，让焊接变形更加稳定方便后续有稳定的方案进行变形修正。

4 “法”因素及措施

焊接工艺规范通常在船舶生产设计阶段就已经确定，焊工和焊接相关人员要做的往往是遵守焊接工艺规范。与焊接有关的工艺规范包括：装配工艺，焊接工艺(WPS)，焊接作业标准等。

对于薄板最佳的焊接缝隙为4～6 mm(常规薄板板材和坡口型式)，焊缝间隙太窄会导致电焊烧不透而存在焊接夹渣，焊缝间隙太宽会导致无法焊接或者引起很大的热变形。严格遵守装配工艺规范，严禁随意修割坡口和板缝，保证装配间隙，为良好的焊接质量打下坚实的基础。

在严格遵守装配规范的同时，也需要严格遵守焊接工艺规范，焊接工艺规范WPS是在船体结构焊接过程中一整套工艺程序或技术规定(涉及母材材质，板厚，焊接规范电流，电压等标准参数),是指导现场焊工施工的重要依据。

对于成功的装配和焊接方法要及时编制作业标准书，是将现场的工作制定出一套专门的标准流程，相关人员应该学习和借鉴，减少施工过程中的问题发生概率，提高作业的规范性和高效性。

通过整改，在质量员的监察日志中未见记录焊工违反工艺规范的案例，标准作业书确实做到了人手一本，而且还做成了A4塑封文档进行了现场工具箱张贴方便查看。良好的作业习惯会让薄板焊接变形更加可控。

5 “环”因素及措施

所述的环境主要是指焊接材料保管的环境。在实际施工的过程中，焊材通常从仓库领出来后在现场的运输、使用、临时存放和回收等方面存在较多不规范的现象。例如：手工焊条的随取随用，缺失有效保护措施；员工下班后焊材未回收，随意放置；焊剂等在施工的过程中长时间裸露在外，无法做到防潮防湿。

针对上述情况，通过研讨和收集各方面意见和建议，通过如下措施实施“全过程焊材存放”管理。例如： 制作标准的焊材保温箱，让焊材保温箱服务到班组，解决下班后的焊材回收问题；采购焊条保温桶和焊条保温袋，使其服务到员工个人，保证手工焊条的施工过程中存放规范；制作焊剂保温桶配置到埋弧焊施工区域，避免焊剂暴漏在空气中，有效的解决了防潮，防湿问题。

在实施焊材全过程管理的同时，公司也对焊材保管的库房进行了全面改善，增加了相应的保温除湿设备和大量的木质托盘，对托盘距离墙面和地面的距离有作出了明确规定。通过这些举措，保证焊工作业时使用的焊材都是保质的，将导致薄板焊接变形的隐患大大降低。

6 结论

针对豪华邮轮薄板焊接变形这一突出问题，充分运用全过程质量管理这一质量管理工具，通过不懈的努力最终减少了薄板焊接的变形趋势和变形量，实现了预期目标。整个管理工作推进的过程实际上是一个不断探索试错，又持续改进的过程。在推进的过程中可以看出，人是最关键的因素，良好的工作氛围和优质的团队十分重要，主管的个人能动性能让团队更加优秀。焊机焊接参数的统一、工艺规范的遵守，焊接材料的数字化配给和高质量库房管理等都有人为的干涉。所有的改进都来自于人的智慧，所以船舶企业要想在各方面得以改善和飞跃还是要重视人才的培养，建立人人献言献策的平台和鼓励机制，最终实现建造高质量船舶的目标。