问:我们平时在谈及焊接时,经常听到工艺、工艺守则、工艺规范、工艺纪律等专业术语,一连串的“工艺”;还有焊接工艺评定、焊接工艺评定报告,PQR、WPS等等焊接名称。有时候不免有些混淆,不知道该如何正确和区分?
答:这个问题涉及的内容很多,有的还存在一个习惯叫法的问题,我们一起探讨吧。
问:好的,那我们首先从“工艺”两字说起。
答:所谓“工艺”是指利用生产工具对原材料、半成品进行增值加工或处理,最终使之成为成品的方法与过程。制定工艺的原则,主要从产品的使用性、安全性,技术上的先进性、经济上的合理性几个方面考虑,由于工厂的设备能力、工人技术水平以及生产经验习惯都不同,即使同一种产品,不同的工厂制定的工艺可能也不同,甚至同一个工厂在不同时期的工艺可能也是不同的。就某一产品而言,工艺不是唯一的,且没有好坏之分。这种不确定性和不唯一性,和现代工业的其他元素有较大的不同,反而类似艺术,所以有人将工艺理解为“做工的艺术”。
问:那么焊接工艺有什么特殊性呢?
答:焊接生产过程中,利用焊接设备、工具、手段按照一定的程序及技术规定,将金属原材料焊接加工成为构件、结构的方法与过程,称为“焊接工艺”。具体地讲是针对特定的钢材类别,使用特定的焊接材料、特定是焊接方法、接头形式、焊接位置、焊接设备、焊前准备、加工、装配、预热、后热措施、焊接顺序、焊接操作、焊后热处理,以及焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数的一整套组合条件。由于焊接工艺是影响产品质量和制造效率、成本的决定因素,正确的焊接工艺的制定,需要大量前期的研究或经验积累,某些焊接工艺包含着特殊、重要的内容,所以焊接工艺往往作为企业的一种技术核心资料非常宝贵,一般不予公开,甚至作为“专利”加以保护。
问:焊接工艺文件究竟指的是那些文件呢?
答:焊接“工艺文件”是描述焊接工艺,指导焊接生产文件,是确保焊缝质量满足接头设计要求的保证。焊接工艺文件通常是指更为原则的文件,如某一产品的原则工艺,某一焊接方法的工艺标准,而焊接工艺规程,是指具体的焊接工艺的描述和条件的限定,是焊接工艺文件中的一种。焊工应严格按照焊接工艺文件规定的焊接接头形式、接头准备条件、焊接方法、焊接材料、焊接规范参数、施焊热量、温度控制及施焊措施等焊接。从焊接工艺文件的执行角度出发,把工艺文件作为“原则”严格遵守,因此把工艺文件的贯彻执行的规定称为“工艺守则”。
问:焊接工艺规程和焊接工艺规范是一回事吗?
答:所谓焊接工艺规程是指WPS-------焊接工艺规程英文缩写(welding Procedure Specification),就是根据成熟的焊接工艺以及焊接工艺评定报告,制定的指导焊接生产的工艺规定。焊接工艺规程是保证焊接质量的细则文件,其目的是指导焊工的焊接施工,所以通常以表格形式出现,内容精炼、扼要、操作性强。焊接工艺规程可以根据焊接工艺的经验编制,但必须通过焊接工艺评定试验验证,最终予以确定。而焊接工艺规范,实际上指的是焊接参数,针对特定的焊接方法、焊接形式和焊接位置;焊接工艺中具体的焊接电流、电弧电压和焊接速度、送丝速度、保护气体流量、焊丝直径等有关焊接工艺的量化的参数,称为焊接工艺参数,习惯上也称为“焊接规范”。这里的规范不是平时所说的标准规范,应理解为规定的焊接参数。
问:我们都知道纪律的含义,但工艺怎么会有纪律呢?
答:焊接工艺文件,工艺规程,作为一种焊接的工艺守则,要求焊工必须严格地遵守、执行将这一原则上升到纪律,就成为一种“工艺纪律”。工艺纪律和劳动纪律、安全纪律一起是制造类企业的三大纪律之一。同样地相对安全管理、生产管理、质量管理,焊接工艺的贯彻的措施、保证,称为“工艺管理”。由于焊接的特殊性和重要性,焊接工艺纪律的执行更为重要,需要严格的工艺管理来保证。
问:所谓工艺设计是指针对工艺的设计吗?
答:如果说母材钢种、材料强度、使用温度、材料厚度、结构形式、焊缝尺寸等内容,属于结构设计的话,焊接方法、焊接材料、坡口形式、焊接位置、焊后热处理,焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数,预热、后热等措施的考虑都是属于焊接“工艺设计”的范畴。
问:工艺流程和生产流程有什么区别?
答:既然从原料到成品的加工是一个过程,那么反映这一过程的顺序、节点、以及各节点的重要性的整个过程的说明,即为“流程”。反映整个生产、加工过程的称为“加工流程”、 “生产流程”;主要反映工艺过程的即“工艺流程”。对于焊接而言,工艺流程是指从坡口切割、焊前准备、装配、焊接,到焊后处理这一主要过程。有时采用反映这一流程的卡片,也叫工艺流程卡,随着工件一起流转,工艺流程卡不仅反映了流程的顺序,往往还有重要节点责任人、鉴证人的签名。
问:什么叫焊接工艺评定?
答:所谓焊接工艺评定是针对特定的基体材料、接头形式、选用的焊接材料、焊接方法、焊接位置、焊接参数、焊后热处理措施等;在与实际工程焊接施工一致的条件下,按照规定的步骤,进行试验性的焊接;焊接后按照规定的标准程序、检验检测手段进行验证;根据规定的标准要求进行评判,编制完整的焊接工艺试验评定报告,对整套焊接方案作出最终的评定、认可。焊接工艺评定试验,又称“焊接工艺认可试验”或“焊接方法认可试验”。
问:为什么要做焊接工艺评定?
答:对于焊接结构而言,焊接的质量是至关重要的。但是结构工程中实际的焊接接头是不可能实物取样,作破坏性检验的。为保证工程焊接质量,必须在构件制作和安装施工焊接前进行焊接工艺评定,然后编制焊接工艺规程,指导焊接生产。焊接工艺评定试验是对采用的焊接工艺进行的验证,只有通过工艺评定试验,评定合格的工艺才能用于焊接生产。
问:哪些情况下需要做焊接工艺评定?
答:当设计规定的钢材类别、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理,及施工单位所采用的焊接工艺参数、预热及后热等各种工艺措施的组合条件为施工企业首次采用时,则必须进行焊接工艺评定。特别是国内首次应用于结构工程的钢材,国内首次应用于结构工程的焊接材料。国内外的船级社、监督机构都明确规定了,施工单位应在生产开始前,按照产品将要遵循的规范标准要求,进行焊接工艺评定试验,并根据工艺评定试验报告确定焊接工艺。