QC小组活动降低R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷率.docx

QC小组活动降低R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷率.docx

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QC小组活动降低R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷率

降低R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷率

冠鲁建设股份有限公司螺丝钉QC小组

一、工程概况

本工程为单县海吉亚医院门诊医技楼工程，共四层，建筑面积15498㎡。

门诊各房间采用直流变频智能多联中央空调系统，每层为一个系统。

多联机系统采用R410a制冷剂作为冷媒，通过空调用去磷薄壁紫铜管输送至室内末端，单系统最大管径41.28mm，最小管径9.52mm，采用5%低银焊条钎焊连接。

二、小组简介

QC小组概况一览表表1

小组名称

冠鲁建设股份有限公司螺丝钉QC小组

成立时间

2013.6.16

小组类型

攻关型

注册编号

GLQC15-011

课题名称

降低R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷率

课题注册编号

GLQCKT15-73

QC小组活动时间

2015.10—2016.1

小组成就

获得2014年度国家工程建设优秀质量管理小组二等奖

小组活动出勤率

100%

小组人数：

10人

小组平均年龄

29岁

接受QC教育时间

平均48小时以上

序号

姓名

年龄

性别

职称

组内职务

承担职务

1.

李兴宁

27

男

助工

组长、诊断师

活动指导、成果发布

2.

杨峰刚

34

男

工程师

副组长

技术指导

3.

翟夫欣

29

男

助工

副组长

活动策划

4.

张德银

31

男

工程师

组员

现场组织

5.

林志远

28

男

工程师

组员

过程记录

6.

杜曙光

25

男

工程师

组员

活动实施

7.

董克伟

28

男

助工

组员

活动实施

8.

邵士勇

26

男

技术员

组员

活动实施

9.

闫茂昂

23

男

技术员

组员

活动实施

10.

沈洪建

32

男

助工

组员

活动实施

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年10月20日

三、选题理由

1.R410a制冷剂虽然无毒、不伤害臭氧层，但温室效应较高（GMP为1730，GMP是一种物质产生温室效应的一个指数。

是各种温室气体的温室效应对应于相同效应的二氧化碳的质量。

简单来说R410a制冷剂的温室效应为二氧化碳的1730倍），所以R410a泄漏会加重温室效应。

2.系统共追加制冷剂340kg，R410a制冷剂市场价53元/kg，制冷剂泄漏50%，仅制冷剂原材料经济损失将达到9010元。

3.根据日立空调发布的技术指导文件《空调系统制冷剂泄漏故障原因分析》一文中统计制冷剂泄漏原因统计如下：

制冷剂泄漏原因统计表表2

故障原因

冷媒管焊接

截止阀芯泄漏

毛细管磨损

U型管泄漏

其它原因

百分率（%）

76

6

4

3

11

制冷剂泄漏原因统计柱状图图1

制表/制图：

林志远审核人：

李兴宁日期：

2015年10月23日

从图1可以看出冷媒管焊接原因是造成制冷剂泄漏故障的主要原因。

4.从目前对菏泽市2个类似工程的多联机系统铜管焊接质量进行了走访调查，在现场制作焊接试件，共调查640个点，其中不合格点数54个，一次焊接缺陷率8.4%（见表3，图3）。

R410a薄壁紫铜管焊接情况调查表表3

工程名称

检测情况

单县人民医院医生全科楼

家政学院行政楼

现场焊接试件

合

计

合格点

262

235

89

586

640

不合格点

18

25

11

54

缺陷率

6.4%

9.6%

11.0%

8.4%

平均缺陷率

54÷640=8.4%

铜管钎焊缺陷率柱形图图2

制表/制图：

林志远审核人：

李兴宁日期：

2015年10月23日

综合上述原因，我们小组选定本次活动的课题为：

降低R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷率。

四、现状调查

为了了解R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝施工质量，我们QC小组，通过对被调查工程铜管钎焊连接焊缝质量的进一步分析，对铜管钎焊连接质量问题进行了归类和总结。

根据调查结果，运用统计方法，确定铜管钎焊施工过程中的主要质量缺陷：

R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷统计表表4

序号

质量缺陷描述

频数

频率

累计频率

检查人

1

焊缝存在气孔

23

43%

43%

杜曙光

林志远

沈洪建

2

钎缝裂纹

19

35%

78%

3

焊缝夹渣

3

6%

84%

4

局部过热烧流

3

6%

90%

5

接头未钎透

2

3%

93%

6

其它原因

4

7%

100%

合计

54

100%

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月1日

根据质量缺陷统计表，我们绘制了质量缺陷排列图。

铜管钎焊缺陷排列图图3

制图：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月1日

通过对图表数据的分析可以得出结论：

影响R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷的主要症结在于焊缝存在气孔和钎缝裂纹。

五、设定目标

通过以上的图表分析可以知道，影响R410a薄壁紫铜管钎焊连接焊缝缺陷的主要症结在于焊缝存在气孔和钎缝裂纹。

只要全力解决这两个缺陷，那么铜管钎焊连接焊缝缺陷率将降低至（54-19-15）÷640=3.1%，即使这两个主要症结的治愈率达到90%，那么整体缺陷率也可以达到[54-（19+15）×0.9]÷640=3.7%因此，我们设定了QC小组本次课题攻关的目标：

目标值：

R410a薄壁紫铜管钎焊一次缺陷率降至4%。

六、原因分析

2015年11月8日，小组召开会议，围绕问题症结焊缝存在气孔和钎缝裂纹，运用头脑风暴法从人、机、料、法、环、等五个方面，广泛收集现场监理工程师、工人、班组长、质检人员、技术人员的意见，相互启发，相互补充，找出9条末端因素，绘制出关联图。

通过关联图分析，共得出末端因素9个，分别是：

1、缺少教育、培训；

2、技术交底不具体；

3、钎料含有气体和杂质；

4、钎料存放不当；

5、承口胀管过大；

6、钎焊后冷却太快；

7、钎焊温度高；

8、管材含有气体杂质

9、管材表面清理不干净

七、要因确认

7.1从关联图可以看出，造成铜管钎焊连接“焊缝中存在气孔”和“钎缝裂纹”的末端因素总共9项。

针对末端因素，我们制定要因确认计划表如下：

要因确认表表5

序号

末端因素

确认内容

确认方法

标准

负责人

时间

是否

要因

1

缺少教育、培训

检查工人培训情况，考核多工艺的了解情况

现场调查

考核合格率100%

杜曙光

2015.11.13

是

2

技术交底不具体

检查有无技术交底记录

现场调查

符合规范规定及工程实际，可操作性强。

张德银

2015.11.15

否

3

钎料含气体和杂质

检查钎料检测报告中的总杂质量

调查分析

总杂质量小于5%

董克伟

2015.11.15

否

4、

钎料存放不当

检查入库出库记录，仓库条件

现场调查

100%按照钎料说明书存放。

杨峰刚

2015.11.16

是

5

胀管承口过大

焊接是母材之间的间隙

现场验证

l6以下铜管接头为0．05—O．10mm（单边）；l6以上管路件，间隙为≤0．15mm；对22以上管路件，间隙为≤0．20mm。

林志远

2015.11.20

是

6

钎焊温度高

检查作业记录，现场检测施焊温度

现场验证

调查分析

母材温度750~850℃时添加钎料

沈洪建

2015.11.20

是

7.

钎焊后冷却太快

冷却时间和冷却温度

现场验证调查分析

当钎缝冷却至300℃以下时，方能用水

冷却焊缝。

李兴宁

2015.11.20

否

8

管材含杂质

检测铜管检测报告中铜的纯度

调查分析

铜+银含量不低于99.9%

闫茂昂

2015.12.2

否

9

管材表面清理不干净

接头部位外观检查

现场验证

接头清理合格率100%，无肉眼可见氧化膜

翟夫欣

2015.12.2

否

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月12日

7.2对末端因素逐项进行要因确认：

7.2.1要因确认一

末端因素：

缺少教育、培训

标准：

考核合格率100%

实测：

由于施工现场不能提供对工人的培训记录和课件，2015年11月13日，我们对现场负责施焊作业的12名焊工进行了摸底。

经过摸底调查，我们发现：

焊接工人对施工流程比较熟悉，但是施工要点比较模糊，需要进行针对性的技术教育培训。

焊接作业人员施工工艺摸底统计表表6

考核人数

合格人数

合格率

12

9

75%

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月13日

考试合格率仅有75%，可以看出施工现场缺少对工人的培训。

结论：

要因。

7.2.2要因确认二

末端因素：

技术交底不详细

标准：

符合规范规定及工程实际，可操作性强。

实测：

2015年11月15日，副组长张德银检查了对施工班组的技术交底情况，经调查，有本工程项目技术负责人编制的铜管钎焊技术交底记录，其记录结合工程实际，内容详细，可操作性强，且经集团总工复核审查，符合规范要求。

结论：

非要因。

7.2.3要因确认三

末端因素：

钎料含有气体和杂质

标准：

钎料中的总杂质含量不超过5%。

经过对现场使用的钎料的检测报告进行检查，现场使用的钎料的杂质含量小于5%，符合规范要求。

结论：

非要因

7.2.4要因确认四

末端因素：

钎焊材料存放不当

标准：

100%按照钎料说明书存放。

2015年11月16日我们小组组织人员对钎料存放仓库及进出库情况进行了检查。

按照说明书要求对库存的34包钎料的存放情况统计如下：

钎料存放情况统计表表7

违规事项

数量

不合格率（%）

包装破损

3

8.8%

后进先出

2

5.9%

开包超过一周

1

2.7%

合计

6

17.4%

制表人：

邵士勇审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月16日

检查结果表明，钎料存储方式不符合要求，应该加强管理。

结论：

要因。

7.2.5要因确认五

末端因素：

胀管承口过大

标准：

l6mm以下铜管接头为0．05—O．10mm（单边）；l6mm以上管路件，间隙为≤0．15mm；对22mm以上管路件，间隙为≤0．20mm。

实测：

小组成员林志远对已经完成胀管的试件，随机抽取了50个样本进行了检测，未发现胀管偏小，胀管偏大72%，合格28%，远远达不到质量要求。

结论：

要因

7.2.6要因确认六

末端因素：

钎焊温度过高

标准：

均匀加热至750~850℃；

实测：

2015年11月20日，我们在事先未通知的情况下，随机用工业用红外测温枪对12名焊接工人添加焊料时温度进行了检测，检测结果如下图：

预热温度散点分布图图5

制图：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年12月1日

通过上图可以看出，钎焊温度12人均高于规定值。

个别甚至接近融化温度1080℃，预热温度难以控制。

这个问题亟待解决。

结论：

要因

7.2.7要因确认七

末端因素：

钎焊后冷却太快

标准：

当钎缝自然冷却至300℃以下时，方能用水冷却焊缝。

实测：

通过对随即选取的50个焊接试件样本水冷前温度的检测得出下表;

浸水冷却前试件温度统计表表8

冷却温度/℃

频数

0-100

0

101-200

8

201-300

38

301-400

3

401-500

1

501-600

0

601-700

0

制表：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月29日

根据检测结果，我们绘制了柱状图如下：

试件浸水冷却温度柱状图图6

制图：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月29日

从图表中可以看出，50个试件样本中有46个试件浸水冷却前的温度小于300℃，占到样本总数的92%，可以满足要求。

结论：

非要因。

7.2.8要因确认八

末端因素：

管材含杂质

标准：

铜管铜和银的含量不小于99.9%，磷含量在0.015%~0.040%。

调查：

在监理单位见证下，我们对进场的铜管按规定进行了取样，送实验室进行了复检。

其中的化学成分检测结果如下：

浸水冷却前试件温度统计表表9

管径

化学成分/%

Au+Ag

P

9.52

99.953

0.023

12.7

99.973

0.025

15.88

99.95

0.027

19.1

99.963

0.026

22

99.97

0.023

28.6

99.97

0.033

31.8

99.97

0.027

34.9

99.956

0.025

38.1

99.97

0.027

41.9

99.963

0.024

制表：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2015年12月2日

通过复检报告可以看出，铜管的化学成分符合规范要求。

结论：

非要因。

7.2.9要因确认九

末端因素：

管材表面清理不干净

标准：

铜管、分歧管、接头部位100%进行清理，处理完成隔绝空气，避免二次氧化。

调查：

试件焊接前，小组成员翟夫欣对焊接试件接头进行了逐个检查，焊件清理达标率100%，焊接前无肉眼可见氧化膜

结论：

非要因

八、制定对策

针对确定的要因小组成员召开专题讨论会议，研究制定了对策表（见表12）

对策表表10

序号

要因

对策

目标

措施

地点

完成人

完成日期

1

缺少教育、培训

完善培训制度、组织培训

操作工人考核合格率100%

1.对原来的培训制度进行修改；

2.邀请专家、公司总工对工人进行培训；

3.通过多媒体方式进行岗位知识培训；

4.培训后对工人进行考核。

项目部

杜曙光翟夫欣沈洪建

2015年12月5日-12日

2

钎料存放不当

改善存储环境、健全收发制度

钎料存储无损耗

1.仓库应通风干燥；

2.钎料应在架上存放；

3.分批存放，做好标识；

4.按需领用，剩余归还。

仓库

李兴宁林志远

2015年12月8日-2016年1月6日

3

承口胀管过大

改变胀管工艺

胀管合格率100%

1.选用适合的胀管器

2.重新制定胀管工艺操作指导；

3.加强检查，及时清除胀管过大的承口。

现场

张德银董克伟

2015年12月14日-2016年1月6日

4

钎焊温度高

控制钎焊温度

钎焊温度750~850℃

1.通过实验找到铜管温度与颜色的对应关系；

2.焊接过程及时用测温枪抽查监测；

现场

邵士勇闫茂昂沈洪建

2015年12月12日-2016年1月6日

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制图时间：

2015年12月4日

九、实施对策

实施一：

完善培训制度、组织培训

在2015年12月5日QC小组结合项目经理部在施工现场召开全体人员质量会议。

制定了下列管理措施：

1、修改培训制度

正式焊接前对所有有关人员进行基本原理、工艺流程，技术交底等方面的内容进行集中培训；焊接期间，每天班前进行班前培训会，总结前一日焊接存在的问题和本日应注意的问题。

2.邀请集团专家、集团总工对工人进行培训

2015年12月7日~8日，我们QC小组，在分公司领导的帮助下邀请了集团公司总工陈利富同志和集团公司暖通部总工刘长杰同志分别进行了理论培训和实操指导。

3.2015年12月8日~10日晚间，我们组织工人观看了《唯金空调专家》中的铜管钎焊部分内容，并由小组成员翟夫欣讲解其中要点。

4.培训后考核

2015年12月12日，我们组织所有参与焊接的工人进行了考核。

所有工人经培训考试合格后方可上岗工作，考核成绩作为计算工资的依据。

实施效果：

工人培训考核成绩如下：

工人培训考试成绩表11

姓名

理论成绩

成绩评定

刘瑞斌

96

合格

宋毓培

97

合格

杨富文

94

合格

王志峰

89

合格

晁玉亮

92

合格

管闯

98

合格

任俊旭

90

合格

张兵

97

合格

张玉收

98

合格

季传成

94

合格

张凡栋

99

合格

李德裕

96

合格

制表人：

翟夫欣审核人：

李兴宁制表时间：

2015.年12月12日

经过培训考核，所有工人的理论成绩全部合格，比培训前有大幅度提高，达到了培训效果。

实施二：

改善存储环境、健全收发制度

2015年12月8日，QC小组对因存储不当失效的钎料进行了退场处理，同时制定了钎料存储和收发管理制度。

一、保管

1.钎料必须在干燥通风良好的室内仓库中存放，库内不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。

2.钎料应存放在架子上，架子离地面高度距离不少于30厘米，架下应放置干燥剂，严防钎料受潮。

3.钎料堆放应按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类堆放，每垛应有明显的标识，避免混乱。

4.钎料贮存库内，应设置温湿度计，室内温度不低于5℃，相对空气湿度不高于60%。

二、领用

1.根据施工进度和当天实际工作量的需要，凭限额领料单提前一天向钎料库填写钎料申请领用单，并按实际需要写明规格型号、数量。

2.计划外用料必须填写追补计划申请单，经班组，有关部门领导批准，机材室主管审核，方可在钎料库认领。

3.钎料在使用前，如钎料说明书无特殊规定时，一般应进行烘干，酸性钎料视受潮情况在75~150℃烘干1~2小时，烘干的钎料应放在100~150℃保温箱（筒）随用随取，使用时注意保持干燥。

4.钎料烘干时应作记录，记录上应有牌号、批号、温度、时间等项内容。

在钎料烘干期间，应有专业技术人员，负责对操作过程进行检查和核对，对每批钎料不得少一次，并在操作记录上签名。

5.当天用不完的钎料，应及时的退回钎料库，不允许露天存放，应在低温烘箱中恒温保存，待次日使用。

实施效果：

自新的保管制度实施后，小组成员随机抽检出库的钎料的状态进行检查；检查结果如下。

出库钎料状态统计表表12

出库日期

抽检量/支

合格数

合格率

2015年12月14日

50

50

100%

2015年12月15日

50

50

100%

2015年12月16日

60

60

100%

2015年12月18日

50

50

100%

2015年12月21日

50

50

100%

2015年12月22日

50

50

100%

2015年12月23日

60

59

100%

2015年12月25日

70

70

100%

2015年12月27日

60

60

100%

2015年12月28日

60

60

100%

2015年12月30日

40

40

100%

2016年1月2日

50

50

100%

2016年1月4日

50

50

100%

2016年1月6日

20

20

100%

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2016年1月6日

从检查结果可以看出，新的管理制度实施后钎料出库合格率为100%，保存的损失率为了0，措施发挥了作用。

实施三：

改变胀管工艺

1.经质量管理小组与项目经理部商议，使用电动自动式胀管器代替原有的手动机械式胀管器。

2.严格禁止使用扩口器再次胀管。

3.制定胀管工艺标准：

胀管后组对的管道内壁应齐平，错边量不大于0.1倍壁厚，且不大于1mm。

承口深度不应小于管径。

胀管后的内径D应为管道外径Φ+0.1mm～0.15mm。

4.对胀管后的承口全部进行检查，标准如下：

l6mm以下铜管间隙为0．05—O．10mm（单边）；l6mm以上管路件，间隙为≤0．15mm；对22mm以上管路件，间隙为≤0．20mm。

超过标准的，返工重做。

实施效果：

通过上述措施的实施胀管承口的一次加工合格率和二次加工合格率如下表：

管材承口合格率统计表表13

加工次数

一次加工

二次加工

成品

合格率

97%

100%

100%

制表人：

董克伟审核人：

李兴宁制表时间：

2015年1月7日

综上所述，通过四项措施的实施，达到了对策目标的要求，有效地解决了问题，使得承口尺寸符合规范要求，达到了控制焊口裂缝的目的。

实施四：

钎焊温度过高

1.小组成员根据现有资料及现场实验，总结出薄壁紫铜管在各温度下的颜色和各温度状态下，制作成知识卡片，并安排小组成员邵士勇现场指导。

火焰由浅蓝转为略微浅红色，母材未红黑色时达到标准焊接温度。

焊料添加时间指示卡图图7

制图：

邵士勇审核人：

李兴宁制图时间：

2015年1月7日

2.为保证第一条措施的准确实施，我们请集团公司医务室工作人员到施工现场对施焊工人进行了辨色力测试，发现一名工人辨色力存在红色色弱现象，经项目生产经理批准，将该工人调整至辅助岗位。

3.焊接过程中小组成员闫茂昂使用手持式红外测温枪对焊接接头进行实时抽检，保证抽检比例不低于10%。

并将检查结果记录整理。

实施效果：

根据闫茂昂的抽检结果，我们从中随机抽取了200个点，整理了母材焊接测温记录，并绘制了焊接温度频率分布直方图：

母材焊接测温频率分布直方图图8

制图：

闫茂昂审核人：

李兴宁制表时间：

2015年11月1日

结论：

根据直方图可以看出，96.5%的焊接点添加焊料的温度分布在750~850℃，措施得到了可靠的实施。

十、效果检查

1、2016年1月7日至1月9日质量管理小组对单县海吉亚门诊医技综合楼已焊接完成的多联机系统铜管的焊接质量进行了检查，共计检查焊点1200个，其中合格1179点，存在缺陷点数为21点，缺陷率1.75%，低于目标值4%。

铜管银钎焊质量实现了既定目标。

目标完成情况柱状图图9

制图：

邵士勇审核人：

李兴宁制图时间：

2016年1月9日

根据现场检查的情况，我们质量管理小组又针对查出的21个缺陷点进行了质量分析，并对造成缺陷的原因进行了统计，绘制了缺陷统计表和缺陷统计饼图。

铜管钎焊质量缺陷统计表表14

序号

项目名称

频数

频率（%）

累计频率（%）

1

焊缝夹渣

5

23.8

23.8

2

局部过热烧流

3

14.3

38.1

3

接头未钎透

3

14.3

52.4

4

焊缝存在气孔

2

9.5

61.9

5

钎缝裂纹

2

9.5

71.4

6

其它原因

6

28.6

100

7

合计

21

制表人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2016年1月12日

铜管钎焊质量缺陷统计饼图图10

制图人：

林志远审核人：

李兴宁制表时间：

2016年1月14日

通过图表分析可以看出，原来主要的质量缺陷“钎缝裂纹”和“焊缝存在裂纹”已经成为次要问题，达到了小组预定的目标。

2、经济效益

通过本次质量管理小组活动，在提高工程质量的前提下，节省了后期的质量缺陷修补成本。

根据类似工程的消耗量指标测算：

节约后期维修成本费用3.5万元；节省铜管和焊料0.3万元节约人工费1.4万元，工期提前4天。

购买红外测温枪花费0.003万元。

购买新型胀管器0.2万元，QC小组活动经