第45届世界技能大赛全国选拔技术文档.docx

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第45届世界技能大赛全国选拔技术文档

第45届世界技能大赛

焊接项目全国选拔赛技术工作文件

2018年1月15日

内容目录

1技术描述

1.1技术描述

焊工是操作焊接和气割设备，进行金属工件的焊接或切割成型的人员。

不同的材料需要不同的焊接方法。

为了达到质量要求，焊工必须能够读懂焊接图纸、焊接标准和标记符号。

焊工还应了解材料的特性并掌握所要求的焊接方法。

此外还需掌握焊接作业安全知识。

焊接技能涵盖了低碳钢、不锈钢、铝等材料的型材、板、管的各类产品焊接。

1.2知识与能力要求

世界技能组织的标准规范（WSSS）规定了焊接技术和职业最高国际水平所需的知识、理解力和具体技能，反映了全球范围对于该项行业这份工作或职位的理解。

技能竞赛的目的既是展现世界技能组织标准规范（WSSS）所述的本项技能在世界上的最高水平，或至少在某种程度上它能够对此予以展示。

因此该标准规范就是该技能备赛和培训的指导。

在技能大赛上，有关该项技能的知识和理解将通过选手的技能表现予以考核。

全国选拔赛不设单独的理论考试。

1

工作组织和管理

权重（%）

选手需了解和理解：

1）焊接行业相关的健康、安全、防护和卫生的标准和法规；

2）在各种环境下个人防护装备的防护范围、使用和维护；

3）特殊作业或危险作业时如何选择和使用安全设备；

4）采用ISOA和/或ISOE（美国和/或欧洲）标准的图纸表达方法；

5）图纸和竞赛方案中使用的技术术语和符号；

6）制造商提供的术语和安全数据；

7）焊接作业对环境和可持续性发展的要求和影响；

8）基本数学运算和单位转换；

9）几何原理、技术及计算。

10

选手应具备的能力：

1）注意自身和他人安全；

2）根据需要，选择、穿戴并维护个人防护装备；

3）识别危险情况，并采取适当的措施以保护自身和他人安全；

4）在危险环境作业时，应遵守正确的工艺流程；

5）定位并识别尺寸和焊接符号；

6）遵守生产商提供的安全数据表；

7）保持工作环境整洁；

8）在规定时间内完成工作；

9）根据具体的焊接工艺焊出可靠的焊缝。

2

准备和组装技术

权重（%）

选手需了解和理解：

1）工程或制造图纸及焊接符号的含义；

2）焊材的分类和具体使用，包含：

①型号和牌号；

②规格和特定用途；

③选择和准备。

3）表面污染对焊缝性能的影响机理；

4）依据下列内容正确设定焊机：

1焊接极性

2焊接位置、

3材料

4材料厚度

5填充材料和送丝速度；

5）设备硬件、TIG钨极形状、焊丝种类和直径等的细微调整；

6）坡口制备方法应与接头的形状、强度和材质一致；

7）钢、合金和铝的缺陷控制方法。

10

选手应具备的能力：

1）根据生产商说明进行焊接设备设置，包含（但不限于）：

①焊接极性

②焊接电流

③焊接电压

④送丝速度

⑤焊接速度

⑥焊条倾角

⑦金属过渡模式

2）根据规范和图纸要求制备母材坡口；

3）通过合理的准备和操作来减少和校正变形；

4）执行合理的工艺来控制热输入。

3

焊接材料

权重（%）

选手需了解和理解：

1）下列材料的机械性能和物理性能：

①碳钢

②铝及其合金

③不锈钢

2）根据材料正确选择焊接方法；

3）焊材的选择；

4）焊材的正确存放和处理；

5）焊接气体和保护气体的术语、特性以及安全使用；

6）焊接对母材结构的影响。

10

选手应具备的能力：

1）根据材料的机械性能和物理性能使用材料；

2）根据焊材的种类、用途和安全因素正确储存焊材；

3）依据图纸材料清单，选择并准备材料；

4）选择保护焊接金属不受污染的方法；

5）选择保护气体。

4

手工电弧焊MMAW（111）和熔化极非惰性气体保护焊GMAW（135）焊接方法

权重（%）

选手需了解和理解：

1）图纸焊接符号含义的解读；

2）焊接位置，焊接倾角和焊接速度；

3）有效起弧/停弧的技术；

4）单面焊双面成形技术；

5）对接焊缝和角焊缝无缺陷技术。

25

选手应具备的能力：

1）按照国际规范焊接相关接头；

2）解读焊接术语，并完成符合规范要求的任务；

3）碳钢板、管的所有位置（除立向下外）的焊接；

4）管、板的对接焊缝和角焊缝的全熔透焊；

5）停弧/起弧。

5

非惰性气体保护药芯焊丝电弧焊FCAW（136）焊接方法

权重（%）

选手需了解和理解：

1）图纸焊接符号含义的解读；

2）焊接位置，焊接倾角和焊接速度；

3）有效起弧/停弧的技术；

4）对接焊缝和角焊缝无缺陷技术。

10

选手应具备的能力：

1）按照国际规范焊接相关接头；

2）解读焊接术语，并完成符合规范要求的任务；

3）碳钢板、管的所有位置（除立向下外）的焊接；

4）停弧/起弧；

5）管、板的对接焊缝和角焊缝的全熔透焊。

6

钨极气体保护电弧焊GTAW（141）焊接方法

权重（%）

选手需了解和掌握：

1）图纸焊接符号含义的解读；

2）焊接位置，焊接倾角和焊接速度；

3）有效起弧停弧的技术；

4）对接焊缝和角焊缝无缺陷技术。

15

选手应具备的能力：

1）按照国际规范焊接相关接头；

2）解读焊接术语，并完成符合规范要求的任务；

3）碳钢、铝以及不锈钢材质的板、管的所有位置（除立向下外）的焊接；

4）停弧/起弧；

5）管、板的对接焊缝和角焊缝的全熔透焊；

6）不锈钢和铝薄板的单道焊，包含根部和盖面焊道。

7

最后清理、质量保证和检测

权重（%）

选手需了解和理解：

1）焊接质量控制的国际规范标准；

2）焊接行业专业术语；

3）焊接过程中可能出现的缺欠/缺陷；

4）焊缝金属洁净度对焊缝质量的重要性；

5）破坏性试验和无损试验的适用范围；

6）符合国际标准的焊工资格认证试样。

20

选手应具备的能力：

1）根据图纸和规范要求完成焊缝焊接；

2）识别焊接缺陷，并采取恰当的措施予以修补；

3）采用恰当的措施保持焊缝金属的洁净度；

4）使用钢丝刷、刮刀、錾子等进行焊缝清理；

5）根据图纸要求检查焊件是否达到所需的精准度、垂直度和平整度；

6）进行基础无损检测，并了解更先进的检测方法；

7）通过静态水压试验。

合计

100

1.3焊接质量要求

技能评分标准是简洁清晰的评定细则，并准确地解释了每项分数的评定方式及原因。

1.3.1依据标准

1缺陷评判水平不得低于ISO9606焊工资格考试—熔焊第一部分：

钢和第二部分：

铝和铝合金中对焊工水平的要求。

2缺陷水平不得低于ISO5817焊接—钢、镍、钛及其合金的熔化焊焊缝（电子束焊接除外）—质量分级的B级。

3ISO10042铝和铝合金的弧焊接头—缺陷质量分级指南

1.3.2焊缝质量标准说明

序号

缺陷

说明

缺陷允许范围

1

裂纹

焊缝是否没有任何裂纹？

不允许有裂纹

2

焊缝起弧、收弧弧坑

焊缝起弧和收弧弧坑填满了吗？

（从弧坑顶部到底部，或到停弧和再起弧点顶部）

模块2（压力容器）≤1.5mm

模块3（铝结构）≤1.0mm

模块4（不锈钢结构）≤1.0mm

3

电弧擦伤

有无电弧擦伤？

不允许有电弧擦伤

4

焊渣及飞溅清理

接头及周围表面的焊渣及飞溅是否清除？

99%以上的焊渣及飞溅应被清除

5

打磨痕迹

根部焊道背面和盖面焊道表面是否打磨或清除多余金属，以提高完成的焊缝的质量？

严禁在完成的焊缝表面清除金属

6

可见夹杂物

焊缝金属是否有短的、固态缺陷？

（焊渣，焊剂，氧化物或金属杂质）

模块2（压力容器）最大可得分允许缺陷：

2处缺陷

7

条虫状气孔

焊缝金属是否有可见孔洞或气孔？

（条形气孔）

模块1（组件）见ISO5817

8

表面或内部气孔

焊缝金属是否有气孔？

模块1（组合件）见ISO5817；

模块2（压力容器）最大可得分允许缺陷为2处缺陷；

模块3（铝结构）最大可得分允许缺陷为2处缺陷；

模块4（不锈钢结构）最大可得分允许缺陷为2处缺陷；

9

咬边

焊接接头有咬边吗？

不允许有≥0.5mm的咬边

10

焊瘤

焊接接头是否有焊瘤？

不允许有焊瘤

11

未焊透

焊接接头是否有未焊透或根部未熔合吗？

模块1（组合件）见ISO5817；

模块3（铝结构）最大可得分

模块4（不锈钢结构）最大可得分

12

根部凹陷（根部收缩）

熔透焊缝是否有根部凹陷？

模块1（组合件）见ISO5817

13

下塌（过分熔透）

焊接接头是否有下塌？

模块1（组合件）≤2.0mm

模块2（压力容器）N/A

模块3（铝结构）≤3.0mm

模块4（不锈钢结构）≤2.5mm

14

余高

焊缝接头有无超标余高？

模块1（角焊缝）≤3.0mm

模块1（对接焊缝）≤2.5mm

模块2（压力容器）≤2.5mm

模块3（铝结构）≤1.5mm

模块4（不锈钢结构）≤1.0mm

15

未焊满

对接焊缝坡口是否焊满？

不允许有未焊满

16

错边（高/低）

焊接接头是否有错边？

模块1见IS05817

模块2（压力容器）≤1.0mm

模块3（铝结构）≤1.0mm

模块4（不锈钢结构）≤1.0mm

17

角焊缝尺寸

角焊缝尺寸是否符合规定？

（测量角焊缝焊脚尺寸）

模块1（组合件）0/+2mm

模块2（压力容器）0/+2mm

模块3（铝结构）0/+2mm

模块4（不锈钢结构）0/+1mm

18

转角焊缝半径

焊缝接头是否有完整的转角焊缝半径=板厚？

完整的转角焊缝半径

19

对接焊缝表面宽窄差

焊缝宽度是否均匀规则？

（测量焊缝最宽与最窄处之差）

模块1（组合件）≤2.0mm

模块2（压力容器）≤2.0mm

模块3（铝结构）≤1.5mm

模块4（不锈钢结构）≤1.0mm

1.3.3无损检测程序

1所有无损检测都应遵照规定程序进行。

2焊接完成的试件应以焊后状态进行射线探伤。

（不允许清除任何多余金属）。

3试件的射线探伤检测应遵照ISO5817进行。

没有可记录缺陷的焊缝将被评为A级。

1.3.4角焊缝试件折断试验程序

1每个试件都应遵守ISO9017金属材料焊缝的破坏性试验—断裂试验进行定位折断。

2每个试件在折断后，应对其断面进行外观检测，以检测其是否有未熔合和气孔。

2裁判组

2.1裁判组分组及职责

裁判组成员负责各项赛务工作。

主要包括参与确定竞赛项目和比赛规则、评分标准及相关竞赛技术性文件；负责竞赛场地、设备等的检验；负责全过程竞赛的执裁工作和竞赛成绩的汇总、审核、报批、发布。

裁判组下设5个工作组，各组的职责如下：

1监考组

负责竞赛现场的检录、监考工作，主要包括：

核对选手证件；维护赛场纪律；控制竞赛时间；记录赛场情况，做好监考记录；纠正选手违规行为，并对情节严重者及时向裁判长报告；按程序与选手一起封闭实际操作试件密码号并向保密组移交；核查实际操作竞赛使用材料、设备；监督焊材烘干、装筒、发放；参与竞赛的抽签工作。

2保密组

按照竞赛规则负责竞赛有关程序的保密工作。

主要包括：

试件明码的编码、保管、移交并参与试件解密工作。

3外观评定组

负责竞赛试件的外观质量的评判、成绩复核和汇总工作；与射线探伤组共同解决试件中外观检查或射线探伤中的疑难问题。

4射线探伤组

负责竞赛试件射线无损检测成绩的审核和汇总工作。

5折断检验组

负责竞赛试件折断试验的实施和成绩评定、汇总工作。

3竞赛项目

3.1竞赛项目命题原则

全国选拔赛的竞赛项目本着如下原则确定：

以第44届世界技能大赛比赛项目为基础，以检验参赛选手的焊接操作基本功为重点，竞赛项目涵盖世界技能大赛焊接项目所涉及的三种母材种类和四种焊接工艺，以及各种焊接位置，保留世界技能大赛的基本技术难度，竞赛项目应在三天内完成。

本次选拔赛仅进行实际操作项目比赛。

3.2竞赛包含的焊接方法

竞赛包含以下焊接工艺方法：

代号

名称

111

焊条电弧焊（SMAW）

135

熔化极富氩气体保护焊（GMAW）

136

富氩气体保护药芯焊丝电弧焊（FCAW）

141

钨极氩弧焊（GTAW）

3.3竞赛包含的焊接位置

竞赛包含以下各种板、管和轧制型材的全位置对接焊和角焊、倾斜和旋转不同角度的焊缝：

板或管

焊接位置

位置代号

AWS

ISO

板

平焊

1G、1F

PA

板

横焊

2G、2F

PC、PB

板

立向上

3G、3FUPHILL

PF

板

仰焊

4G、4F

PE、PD

管

垂直固定

2G

PC

管

水平固定

5GUPHILL

PH

管

45°固定

6GUPHILL

H-L045

3.4竞赛包含的材质

母材包含符合ISO/TR15608（2005）第1、2、3类低碳钢系列、不锈钢（300系列）以及铝合金（5000和6000系列）三种材质。

3.5竞赛项目内容

竞赛项目分为四个模块，分别为模块1组合件、模块2压力容器、模块3铝合金结构件和模块4不锈钢结构件。

竞赛图纸为第44届世界技能大赛竞赛图纸，详见附录1。

竞赛总时间为18小时，包括打磨、组对、焊接、清理、休息、饮水、上洗手间的时间，参赛选手必须在规定时间内独立完成所有项目。

具体如下：

1模块1组合件由五组低碳钢试件组成，组合件的位置、根部焊道以及填充和盖面焊道的焊接方法的竞赛组合方案见表1，最终竞赛组合方案赛前抽签决定。

2模块2压力容器是一个全封闭的板/管结构，包含111、141、135、136共4种焊接方法及所有焊接位置。

3模块3铝合金结构件是一个部分密封铝结构，焊接方法为钨极氩弧焊GTAW（141）。

4模块4不锈钢结构件是一个部分封闭不锈钢结构，焊接方法为钨极氩弧焊GTAW（141）。

表1模块1组合件项目选择清单

项目

焊接位置

焊接方法

GB

AWS

根部

填充和盖面

管

H-L045

6G

SMAW111

SMAW111

PH

5G

GTAW141

SMAW111

GMAW135

PC

2G

GMAW135

FCAW136

10mm板

PE

4G

SMAW111

SMAW111

16mm板

PF

3G

GMAW135

FCAW136

PA

1G

SMAW111

FCAW136

PC

2G

SMAW111

GMAW135

角焊缝

PB

2F

FCAW136

SMAW111

PF

3F

SMAW111

PE

4F

GMAW135

3.6竞赛项目配分

满分为100分，竞赛配分表详见表2规定。

表2配分表

项目

外观检查

射线检测

折断试验

水压试验

单项满分

模块1

组合件

10mm板

2.4分

7分

—

—

9.4分

16mm板

2.4分

7分

—

—

9.4分

管

2.4分

7分

—

—

9.4分

板：

角焊缝

2.5分

—

4.5分

—

7分

板：

角焊缝

2.5分

—

4.5分

—

7分

模块2压力容器

22.8分

—

—

15分

37.8分

模块3铝合金结构件

10分

—

—

—

10分

模块4不锈钢结构件

10分

—

—

—

10分

总分

55分

21分

9分

15分

100分

3.7扣分规定

模块1采用熔化极气体保护焊GMAW135和FCAW136方法进行焊接时，16mm板试件和角焊缝组件须按9.1操作规定进行停弧并重新起弧。

在重新起弧前，选手举手示意裁判员按照规定检查确认停弧，并打上钢印号。

未经监考裁判检查确认、参赛选手擅自重新起弧焊接的试件，将按照评分规则给予扣分。

3.8评分标准

3.8.1模块1组合件

110mm板：

板试件两端各20mm范围内不评分，对其余全长焊缝进行正、反面外观检查及100％射线检测。

216mm板：

板试件两端各20mm范围内不评分，对其余全长焊缝进行正、反面外观检查及100％射线检测。

3管：

焊缝全长正、反面外观检查和100％射线检测。

4角焊缝：

板试件两端各20mm范围内不评分，对其余全长焊缝进行正、反面外观检查及折断试验。

3.8.2模块2压力容器

所有焊缝正面全长进行外观检测，压力容器进行水压试验。

3.8.3模块3铝合金结构件评分标准

所有焊缝正、反面全长进行外观检测。

3.8.4模块4不锈钢结构件评分标准

所有焊缝正、反面全长进行外观检测。

4命题方式

竞赛模块1组合件项目为变化题目，比赛题目从表1中所提供的备选题目中抽取确定。

当下一个待定项目所抽出的工艺方法与前面已抽取的工艺方法重复时，应重新抽取，直至与前面确认项目不完全相同。

模块2压力容器、模块3铝合金结构件和模块4不锈钢结构件将在附录1竞赛图纸的基础上进行不少于30%的变化，变化内容可包含零件尺寸、接头形式、焊接方法/焊接位置。

5成绩评判

5.1评判流程

按照不同模块遵循以下流程：

1模块1组合件：

全部焊接完成后，交裁判员进行暗码密封，并在试件上编写明码。

对于对接板、管试件首先进行射线探伤检验，后进行外观评判；对于角焊缝首先进行外观检验，后进行折断检验。

2模块2压力容器：

试件焊接完成后，交裁判员进行暗码密封，并在试件上编写明码。

首先进行外观检验，完成后进行水压检验。

3模块3铝合金结构件、模块4不锈钢结构件：

试件焊接完成后，交裁判员进行暗码密封，并在试件上编写明码，进行外观检验。

4每个项目评判完成后，裁判员应对评判结果进行确认，并由工作人员进行明码成绩录入。

5所有项目评判完成后，裁判员对试件进行解密，并由工作人员将成绩统计录入人社部自行开发的竞赛信息管理系统。

5.2评判方法

5.2.1射线探伤组评判方法

1射线探伤委托第三方检测机构完成。

射线探伤组裁判与第三方检测逐一检查、核对试件编号、数量，并对存在违反竞赛规定或不符合无损检测要求的试样进行处理后送检。

2委托的第三方检测机构应按照GB/T19418-2003（ISO5817）标准的要求对试件进行探伤和评判，并出具检测报告。

3第三方检测机构评判完毕后，应及时归还试件，并将底片和检测报告一并提交射线探伤组。

4射线探伤组应逐张复核评判结果，核对无误后，组长应按明码号统计分数、缺陷分类，并向裁判长提交分数汇总表和射线探伤成绩分析点评报告。

5.2.2外观评定组评判方法

1裁判员采取流水评判的方式对每个试件进行评分。

具体如下：

1）实行评价评分的项目，按照0-3级制进行评价。

每个评价评分项目由3名裁判员进行评分，裁判员评分级别差值不得超过1级，否则视为无效。

同时有第四名辅助裁判员协助进行评判。

为保持尺度的一致性和严谨性，0-3级尺寸如下：

10级：

低于行业标准；

21级：

达到行业标准；

32级：

达到并在某些方面超过行业标准；

43级：

完全超过行业标准并视为完美。

2）采用测量评分的项目，由3名裁判员独立进行测量，核对无误后认真填写实测数据，并在该项记录表上准确注明试件的明码号；对已填写数据进行修改时，应采用划改，并由同组3名裁判员在修改处签名，报裁判长确认。

3）凡在评判中总体判0分的试件，裁判员应说明判0分的原因，并交由裁判长确认。

裁判长确认无误后，应将试件单独存放。

4）裁判员应先用手摸、目测测量试件焊缝最高点（h）、最低点（d）、最宽处（w）、最窄处（z），并用记号笔划上横贯焊缝的直线标记，且分别注上hdwz。

5）裁判员应统一使用游标卡尺测量焊缝宽度，卡尺应卡在焊缝表面熔合的边缘，准确读出小数点后面一位数值并记录在试件上。

6）裁判员应使用焊缝检测尺测量焊缝高度，检测尺基准面应与试件母材面贴紧，同时应避免飞溅、沙砾、熔渣等影响检测尺的贴合情况。

测量焊缝表面中间最高点，准确读出小数点后面一位数值，3名裁判员测量一致后将其记录在试件上。

7）裁判员不得在飞溅点上测高、测宽。

8）裁判员应使用记号笔标记咬边、气孔等缺陷。

9）组长应安排2名裁判员负责单项分数累加，其中一名裁判员负责计算，另一名负责核查。

10）裁判员应标记评判完成的试件，并将其有序放置。

2在外观评判过程中，组长有权抽查评判完成的试件，发现与评判数据有较大差异时，组长可要求重新评定。

3所有试件评定完成后，裁判员应将各类外观得分较高的试件进行再次比对确认，以确保评判的准确性。

4组长应按各类试件明码号统计分数、缺陷分类，并向裁判长提交分数汇总表和外观成绩分析点评报告。

5.2.3折断检验组评判方法

1组长应认真核查保密组移交来的试件，核查无误后，并将试件分配给各评判小组进行评判。

核查内容包括两个方面：

1）核对试件数量；

2）检查各试件是否都有铁片密封，明码有无异常，有无其他不符合竞赛规定的痕迹。

2使用恰当加压工具（设备），将试验焊缝压断。

3为保证断口位于焊缝位置，应使用电动砂轮切割片或其它切削方式在试验角焊缝表面中心位置加工宽度、深度2mm左右的缺口。

4每个试件折断，应立即对其断面进行根部熔透、道间熔合和气孔、夹渣等缺陷检测。

5所有试件检测完成后，组长应按明码号统计分数、缺陷分类，并向裁判长提交分数汇总表和折断试验成绩分析点评报告。

5.2.4水压试验评判方法

1将水装满容器，确保容器内部无空气。

2确保容器表面完全干燥。

3按阶段（至少4个阶段）持续对容器进行加压，直至最大压力69bar（1000psi）。

4达到每个试验压力后，先稳定十秒再进行泄漏检查，包括检查时间在内持续稳定60秒。

5每个试验压力在规定的持续时间内出现泄漏，试验结束。

6对每个压力档次得分进行累加为选手容器水压试验分数。

7试验结束后，排空容器内所有的水。

8允许现场观看压力容器水压检测。

注：

若检测到泄漏处，则应用记号笔进行标记。

6基础设施

6.1焊接设备

焊接电源应满足包括低合金钢焊条电弧焊（SMAW111）、低合金钢实心焊丝熔化极富氩气体保护电弧焊（GMAW135）、低合金钢药芯焊丝富氩气体保护焊电弧焊（FCAW136）以及低合金钢、不锈钢、铝合金钨极氩气保护电弧焊（GTAW141）的工艺要求。

6.2材料

1竞赛试件材质和尺寸、坡口形式详见附录1竞赛图纸，试件应采取机械切削方式进行加工，以保证表面质量。

2竞赛所用的焊接材料具体型号和规格如表3所示。

表3焊接材料型号和规格

类别

型号

规格

焊条

E5015

Φ2.5、Φ3.2、Φ4.0

实芯焊丝

ER50-6

Φ1.0

药芯焊丝

E501T-1

Φ1.2

氩弧焊焊丝

ER50-6

Φ2.4

不锈钢焊丝

ER308L

Φ1.6、Φ2.4

铝焊丝

SAL5356

Φ2.4、Φ3.0

3其余全部所需的材料由竞赛承办单位统一提供。

6.3检测工具

检测工具将根据正