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铸钢件具有较大的设计灵活性,容易做出复杂的形状和非应力集中部件,可以通过不同的热处理工艺在较大的范围内选择力学性能和使用性能,良好的耐磨性,焊接性能和加工性能,在交货周期相比传统钢板加班周期缩短,在经济方面具有较高的竞争优势所以铸钢件广泛应用于机械加工及制造行业。
船舶行业对于船体线形具有极高的要求,船体局部线形难以通过传统钢板加工达到设计所需线形效果,所以在船舶行业大量铸钢件产品被设计并使用,如,艏柱,挂舵臂,舵叶,锚唇,轴架等。
然而铸钢件在具有以上诸多优点的同时其也有自身的一些缺点,如组织不均匀晶粒比较粗大,表面疏松甚至缩孔,表面较粗糙,局部浇铸形状较难控制,会产生实物与设计偏差影响船舶整体性能。 为把控铸钢件来货质量及保证船厂内铸钢件施工的有续性,因此船用铸钢件验收尤为关键,下面就船用铸钢件的验收及关重点进行梳理并简述如下:
1.铸钢件施工过程监管
(1)施工前确认关重步骤及施工停止点,模具样板制作,模型匹配,重量重心控制工艺及流程,施工方案及检验方法明确;
(2)厂家供方资质及人员能力和施工资质评估,配套厂家设备情况复查,使用检测工具的计量情况,综合检查,核实明确配套厂家能力及是否为船厂直接合格供方,防止因各种原因完成制造商不是与船厂直接签署协议的第三方,影响产品质量及供货;
(3)通过在线视频检验配套厂家铸钢模板及热处理程序及热处理曲线,重点检验热处理曲线温控及变化是否在规定要求内,并进行简要记录用于后期正式报告的比对,保证温控曲线的一致性;
(4) 审查焊接工艺指导书(WPS))和焊接工艺评定记录,重点关注工艺的匹配性及工艺评定的有效日期;
(5)在线参与铸钢件厂家铸钢件化学及力学实验,并简要记录实现数据,供后期报告检查参考。
2.船用铸钢件验收前准备
(1)技术规格书,商务订货图(验收依据),相关双方认可的纪要或设计更改;
(2)铸钢件首尾端部截面放样图纸,确保与船厂接口数据的匹配性及验证铸钢件厂家木制样板的准确性;
(3)其他型船铸钢件质量问题收集,中心线偏差,局部厚度不达标,中心线偏差,表面缺陷及焊接过程中热影响区的局部裂纹等质量问题,对以往质量案例的收集及汇总可以为后续的铸件检验提供关注点,前道进行合理的质量管控有利于铸钢件质量的整体提升。
(4)验收工具准备,手电,卷尺,测厚仪等。
3船用铸钢件·现场验收步骤及关重点
(1)纸质文件记录及报告检查,施工实名制表格,热处理温度曲线表,铸钢件化学元素,力学性能报告,无损检测报告及厂家返修记录。
(2)铸钢件线形检查,使用界面放样图纸检查首位端面情况,再核实厂家样板的准确性,无误后使用厂家样板对铸钢件进行匹配性检查。
(3)主尺度及中心线检查,测量铸钢件外形尺寸或核对相关测量点的垂向距离,复查厂家的中心线洋冲点的准确性。
(4)铸钢件质量检查,铸件常见缺陷有砂眼,气孔,夹渣,缩孔,疏松,偏析,裂纹及白斑等,以裂纹,缩孔最为严重,铸件浇冒口极其下部截面最后凝固的部位该类缺陷最容易产生,需重点关注和检查,配合使用磁粉探伤方法进行检测。对于发现的缺陷在补焊前做好缺陷图,并采用打磨或铣刀挖除的方式清除缺陷后经检测确认后按照铸件修补工艺进行修补,消除应力热处理后达到时效进行磁粉复探,并形成返修报告,对所有缺陷的位置及形式进行准确的记录。
由于铸件制造工艺及成形特点,给铸钢件的超声波检测带来较大困难因素,例如晶粒粗大,散射强烈造成过多余波干扰,降低超声波的穿透性,容易造成误判或者漏检的情况,所以很大一部分超声探伤属于工艺性预检,只要求检出危险性或大体积类型的缺陷,加以控制修补。
(5)接口数据及坡口检查,对于出厂后与船体需要进行装配焊接的区域需要根據订货图进行追一核对过渡斜长度,坡口角度及钝边厚度,对于近坡口区域需使用直探头/斜探头进行反复检测,确保焊接区域及热影响预取没有缺陷存在,保障后期的施工有序进行。
(6)铸钢件取样及炉号拓印,现场进行钢印号拓印并按要求现场进行样块的取样,确认样块唯一性及同炉性,检查样块的规格满足试验当量要求,样块验收合格后对样块进行原记号编写并署名。
(7)使用测厚仪对铸钢件进行测厚抽查,因铸钢件线形变化大,所以具体的测量位置的厚度应首先先在三维模型确认后在实物上进行进行比对,对测量点进行图纸标注及记录按照铸钢件公差要求对数据进行评判。
(8)现场进行铸件称重并核对重量重心报告数据,针对批次行数量较多的铸钢件可以采取抽称的办法,抽称的比例一般不小于35%,所有称重做好记录在完工资料中进行汇总。
(9)铸件检验过程中进行影像记录,对质量缺陷进行详尽的位置及尺寸描述并对现场进行拍照,汇总所有问题及资料检查情况,最后根据检验情况签署验收意见,并要求铸件相关人员进行签字确认。
(10)针对验收意见要求厂家提供整改意见并限期整改,后期可通过现场检验或邮件形式对检验意见进行闭环,待所有意见整改结束,相关资料收集整理后形成整套验收报告后所有验收结束。
4.铸钢件样块复验及到货开箱
(1)铸钢件样块检查样块原记号及署名,确认无误后进行机加工,制作试样样块。
(2)试样样块进行化学/力学检测,出具船厂检测报告,校验是否符合标准并比对厂家出厂报告,逐一核对化学元素及力学性能指标,若出现偏差交大的情况要联系厂家确认,并对样块进行二次复验,确保产品质量。
(3)船厂无损检测人员对到厂铸件进行二次复测,检测过程中对未超标的缺陷进行实物表面标注,并比对厂家出厂检验记录。
5.铸钢件使用与总结
(1)铸件在船厂装配及电焊作业过程中进行跟踪,焊接作业的热影响区在施工过程中需要重点进行关注,尤其是铸件一侧的热影响区在焊接逐步受力后该区域可能会发生可见的开口性缺陷,如裂纹,夹渣,此时因停止焊接作业,对铸钢件本体进行再次确认与排查,待所有问题闭环后再进行焊接作业。待焊接结束达到时效后对于钢板与铸件接口处进行探伤检测,若铸件本体发现缺陷及时联系铸件厂家进厂确认,并制定经船厂认可的缺陷修复方案,铸钢件厂家派人进厂修复,船厂人员对修复过程进行跟踪并确认。
(2)厂内作业严格按照铸钢件施工要求进行预热,后热及焊接过程的温度控制,保证厂内焊接质量。
(3)从铸钢件的制作及验收,再到铸钢件船厂内部的装配与焊接,各个环节都要按照相关工艺文件进行质量管控,船厂针对铸钢件检验及使用需要进行专项的质量总结,并对过程中的质量问题进行收集和分类,制作铸钢件质量案例库,一方面用于厂内人员检验及施工质量培训,另一方面此类案例船厂可定期与铸钢件厂家进行技术交流,分享相关的质量信息,双方可通过增加质量互动来进行施工方案及流程的优化,致力于提升船用铸钢件的整体质量,为实现船舶制造业的现高质量发展贡献力量。
船舶行业对于船体线形具有极高的要求,船体局部线形难以通过传统钢板加工达到设计所需线形效果,所以在船舶行业大量铸钢件产品被设计并使用,如,艏柱,挂舵臂,舵叶,锚唇,轴架等。
然而铸钢件在具有以上诸多优点的同时其也有自身的一些缺点,如组织不均匀晶粒比较粗大,表面疏松甚至缩孔,表面较粗糙,局部浇铸形状较难控制,会产生实物与设计偏差影响船舶整体性能。 为把控铸钢件来货质量及保证船厂内铸钢件施工的有续性,因此船用铸钢件验收尤为关键,下面就船用铸钢件的验收及关重点进行梳理并简述如下:
1.铸钢件施工过程监管
(1)施工前确认关重步骤及施工停止点,模具样板制作,模型匹配,重量重心控制工艺及流程,施工方案及检验方法明确;
(2)厂家供方资质及人员能力和施工资质评估,配套厂家设备情况复查,使用检测工具的计量情况,综合检查,核实明确配套厂家能力及是否为船厂直接合格供方,防止因各种原因完成制造商不是与船厂直接签署协议的第三方,影响产品质量及供货;
(3)通过在线视频检验配套厂家铸钢模板及热处理程序及热处理曲线,重点检验热处理曲线温控及变化是否在规定要求内,并进行简要记录用于后期正式报告的比对,保证温控曲线的一致性;
(4) 审查焊接工艺指导书(WPS))和焊接工艺评定记录,重点关注工艺的匹配性及工艺评定的有效日期;
(5)在线参与铸钢件厂家铸钢件化学及力学实验,并简要记录实现数据,供后期报告检查参考。
2.船用铸钢件验收前准备
(1)技术规格书,商务订货图(验收依据),相关双方认可的纪要或设计更改;
(2)铸钢件首尾端部截面放样图纸,确保与船厂接口数据的匹配性及验证铸钢件厂家木制样板的准确性;
(3)其他型船铸钢件质量问题收集,中心线偏差,局部厚度不达标,中心线偏差,表面缺陷及焊接过程中热影响区的局部裂纹等质量问题,对以往质量案例的收集及汇总可以为后续的铸件检验提供关注点,前道进行合理的质量管控有利于铸钢件质量的整体提升。
(4)验收工具准备,手电,卷尺,测厚仪等。
3船用铸钢件·现场验收步骤及关重点
(1)纸质文件记录及报告检查,施工实名制表格,热处理温度曲线表,铸钢件化学元素,力学性能报告,无损检测报告及厂家返修记录。
(2)铸钢件线形检查,使用界面放样图纸检查首位端面情况,再核实厂家样板的准确性,无误后使用厂家样板对铸钢件进行匹配性检查。
(3)主尺度及中心线检查,测量铸钢件外形尺寸或核对相关测量点的垂向距离,复查厂家的中心线洋冲点的准确性。
(4)铸钢件质量检查,铸件常见缺陷有砂眼,气孔,夹渣,缩孔,疏松,偏析,裂纹及白斑等,以裂纹,缩孔最为严重,铸件浇冒口极其下部截面最后凝固的部位该类缺陷最容易产生,需重点关注和检查,配合使用磁粉探伤方法进行检测。对于发现的缺陷在补焊前做好缺陷图,并采用打磨或铣刀挖除的方式清除缺陷后经检测确认后按照铸件修补工艺进行修补,消除应力热处理后达到时效进行磁粉复探,并形成返修报告,对所有缺陷的位置及形式进行准确的记录。
由于铸件制造工艺及成形特点,给铸钢件的超声波检测带来较大困难因素,例如晶粒粗大,散射强烈造成过多余波干扰,降低超声波的穿透性,容易造成误判或者漏检的情况,所以很大一部分超声探伤属于工艺性预检,只要求检出危险性或大体积类型的缺陷,加以控制修补。
(5)接口数据及坡口检查,对于出厂后与船体需要进行装配焊接的区域需要根據订货图进行追一核对过渡斜长度,坡口角度及钝边厚度,对于近坡口区域需使用直探头/斜探头进行反复检测,确保焊接区域及热影响预取没有缺陷存在,保障后期的施工有序进行。
(6)铸钢件取样及炉号拓印,现场进行钢印号拓印并按要求现场进行样块的取样,确认样块唯一性及同炉性,检查样块的规格满足试验当量要求,样块验收合格后对样块进行原记号编写并署名。
(7)使用测厚仪对铸钢件进行测厚抽查,因铸钢件线形变化大,所以具体的测量位置的厚度应首先先在三维模型确认后在实物上进行进行比对,对测量点进行图纸标注及记录按照铸钢件公差要求对数据进行评判。
(8)现场进行铸件称重并核对重量重心报告数据,针对批次行数量较多的铸钢件可以采取抽称的办法,抽称的比例一般不小于35%,所有称重做好记录在完工资料中进行汇总。
(9)铸件检验过程中进行影像记录,对质量缺陷进行详尽的位置及尺寸描述并对现场进行拍照,汇总所有问题及资料检查情况,最后根据检验情况签署验收意见,并要求铸件相关人员进行签字确认。
(10)针对验收意见要求厂家提供整改意见并限期整改,后期可通过现场检验或邮件形式对检验意见进行闭环,待所有意见整改结束,相关资料收集整理后形成整套验收报告后所有验收结束。
4.铸钢件样块复验及到货开箱
(1)铸钢件样块检查样块原记号及署名,确认无误后进行机加工,制作试样样块。
(2)试样样块进行化学/力学检测,出具船厂检测报告,校验是否符合标准并比对厂家出厂报告,逐一核对化学元素及力学性能指标,若出现偏差交大的情况要联系厂家确认,并对样块进行二次复验,确保产品质量。
(3)船厂无损检测人员对到厂铸件进行二次复测,检测过程中对未超标的缺陷进行实物表面标注,并比对厂家出厂检验记录。
5.铸钢件使用与总结
(1)铸件在船厂装配及电焊作业过程中进行跟踪,焊接作业的热影响区在施工过程中需要重点进行关注,尤其是铸件一侧的热影响区在焊接逐步受力后该区域可能会发生可见的开口性缺陷,如裂纹,夹渣,此时因停止焊接作业,对铸钢件本体进行再次确认与排查,待所有问题闭环后再进行焊接作业。待焊接结束达到时效后对于钢板与铸件接口处进行探伤检测,若铸件本体发现缺陷及时联系铸件厂家进厂确认,并制定经船厂认可的缺陷修复方案,铸钢件厂家派人进厂修复,船厂人员对修复过程进行跟踪并确认。
(2)厂内作业严格按照铸钢件施工要求进行预热,后热及焊接过程的温度控制,保证厂内焊接质量。
(3)从铸钢件的制作及验收,再到铸钢件船厂内部的装配与焊接,各个环节都要按照相关工艺文件进行质量管控,船厂针对铸钢件检验及使用需要进行专项的质量总结,并对过程中的质量问题进行收集和分类,制作铸钢件质量案例库,一方面用于厂内人员检验及施工质量培训,另一方面此类案例船厂可定期与铸钢件厂家进行技术交流,分享相关的质量信息,双方可通过增加质量互动来进行施工方案及流程的优化,致力于提升船用铸钢件的整体质量,为实现船舶制造业的现高质量发展贡献力量。