Организация контроля качества сварных соединений

  3.1.Система технического контроля в сварочном производстве

  Важнейшей функцией системы организации производства продукции предприятием-изготовителем является ее технический контроль, под которым понимают проверку соответствия объекта контроля установленным техническим требованиям [18].

  Система технического контроля предусматривает организацию на предприятии службы технического контроля, которая наряду с технологическими службами должна обеспечивать высокое качество выпускаемой продукции.

Система технического контроля включает следующие основные элементы:

· объект контроля;

· метод и средства контроля;

· исполнители;

· техническая документация.

   Под объектом контроля понимают продукцию на той или иной стадии технологического процесса, средства производства и технологические процессы.

   Метод контроля – это совокупность определенных принципов и правил выполнения контроля.

   К средствам контроля относят контрольно-измерительные приборы, инструменты, аппаратуру, материалы, применяемые при контроле (например, рентгеновская пленка).

     Под исполнителями контроля понимают специалистов отдела технического контроля (ОТК) и работников центральной заводской лаборатории (ЦЗЛ), занимающейся поверкой и ремонтом средств измерения.

    При техническом контроле выявляют отклонения объекта контроля от установленных требований НТД (нормативно-технической документации).

   Технический контроль проводится в соответствии с технической документации и организуется по правилам, установленным стандартом предприятия. Алгоритм выполнения операции контроля представлен на схеме.

  Анализ приведенной схемы показывает, что сущность технического контроля определяется выполнением двух следующих функций:

. получение информации о фактическом состоянии объекта контроля, его контролируемых параметрах и показателях качества (эту информацию называют первичной);

. сопоставление первичной информации с установленными требованиями, критериями и нормами (информация об отклонениях фактических параметров и показателей качества от заданных называется вторичной).

    Вторичная информация используется для выработки управляющего решения, направленного на объект контроля. При этом решается главная задача управления качеством – сведение к минимуму или полное устранение выявленных отклонений в ходе технологического процесса изготовления продукции.

    Помимо отмеченных к другим понятиям, используемым при контроле относятся:

· объем контроля – отношение общего количества проконтролированных объектов к общему количеству изготовленных;

· продолжительность контроля – время, необходимое для его подготовки, проведения и анализа результатов;

· стоимость контроля – материальные затраты на проведение контроля;

· контролируемый параметр – количественная или качественная характеристика объекта контроля;

· достоверность контроля – вероятность соответствия фактических результатов действительным значениям контролируемых признаков.

   3.2.Виды и средства технического контроля

    В зависимости от требований к сварным соединениям и категории их ответственности устанавливается определенная система организации контроля продукции на предприятии. В основу этой системы положена классификация видов технического контроля по отдельным признакам.

3.2.1. По стадиям технологического процесса контроль разделяют на:

А) входной (предварительный);

Б) операционный (текущий);

В) окончательный (готовой продукции).

   К входному контролю предъявляют основной и сварочный материалы
(присадочную проволоку, флюсы, газы, электроды), полуфабрикаты и комплектующие. Под термином предварительный контроль понимают не только проверку материала, но и работоспособности сварочного оборудования и квалификации исполнителей работ.

    Операционному контролю подвергают технологические процессы по отдельным операциям маршрутной технологии после ее завершения или во время исполнения.

3.2.2. По объему контролируемой продукции:

А) сплошной;

Б) выборочный.

   Сплошной контроль выполняют для ответственных сварных конструкций.

    Выборочный – при контроле изделий крупносерийного и массового производства.

3.2.3. По месту проведения контроля:

А) стационарный;

Б) подвижный (скользящий).

    Стационарный контроль производится на специальном оборудованном контрольном пункте или в специальном помещении (например, рентгеноконтроль выполняют в изолированных боксах).

    Подвижный контроль производится непосредственно на рабочем месте
(например, ультразвуковой контроль)

3.2.4. По характеру контроля:

А) инспекционный;

Б) летучий.

  Под инспекционным контролем понимают выборочный контроль продукции специальными лицами (инспекторами) для дополнительной проверки качества проконтролированной продукции.

   Летучий контроль выполняется с произвольной периодичностью, носит инспекционный характер и выполняется работниками ОТК. При этом контролируется соблюдение технологических процессов (контроль технологической дисциплины), например, последовательность выполнения швов, соблюдение правил хранения и условий транспортировки изделий на соответствие требованиям технической документации.

При проверке соблюдения технологического процесса особое внимание уделяется рациональной организации рабочих мест, которая предполагает наличие необходимой технологической документации, оснастки и контрольно- измерительных приборов и инструмента и их состояния, соблюдения правил и норм техники безопасности, состояние рабочего места и соответствие его требованиям технологической документации. Такую проверку часто называют контролем производственной дисциплины.

3.2.5. По цели контроля:

А) приемочный;

Б) статистический.

Приемочный контроль имеет отбраковочный характер и проводится с целью отделения годной продукции от брака. Статистический контроль используется в крупносерийном и массовом производстве в системе управления качеством продукции. Статистический контроль является средством профилактического воздействия на ход технологического процесса с целью его корректировки и исключения появления брака.

3.2.6. По возможности использования проконтролированной продукции:

А) разрушающий;

Б) неразрушающий.

Разрушающий контроль применяют для получения контролируемых количественных показателей продукции. В некоторых случаях контроль проводят с частичным нарушением целостности материала изделия, т.е. путем испытаний без разрушения изделия.

Неразрушающий контроль не оказывает влияния на целостность продукции и косвенно характеризует ее качество.

3.2.7. По средствам контроля и получения информации:

А) визуальный;

Б) инструментальный.

Визуальному контролю подвергают 100% изделий.

Инструментальный контроль является более совершенным, т.к. осуществляется с помощью разнообразных технических средств контроля.

Технические средства контроля можно разделить на следующие группы.

3.2.8. По характеру измерения контролируемого параметра:

А) контрольно-измерительные инструменты и приборы;

Б) контрольно-сортирующие устройства.

Контрольно-измерительные средства являются основными средствами контроля. Контрольно-сортирующие средства предназначены для сортировки объектов контроля по двум группам: годен, негоден; либо по нескольким группам, исходя, например, из геометрических размеров.

3.2.9. По степени воздействия на ход технологического процесса:

А) средства пассивного контроля;

Б) средства активного контроля.

Средства пассивного контроля относятся к обычным контрольно- измерительным средствам, фиксирующим полученный результат или контрольно- сортирующим устройствам. Средства активного контроля встраиваются в технологическое оборудование и используются для непосредственного управления технологическими процессами. При достижении предельных значений контролируемых параметров эти устройства автоматически управляют режимом работы оборудования, обеспечивают заданную точность, и обладают значительно большей эффективностью предупреждения брака.

3.2.10. По степени автоматизации:

А) ручные;

Б) механизированные;

В) автоматические.

Средства ручного контроля используют там, где применение механизированных автоматических контрольных устройств затруднено или практически невозможно. Эффективность использования автоматических контролирующих устройств обусловлено возможностью получения документа или протоколирования результатов контроля. При использовании механизированных средств контроля протоколирование результатов контроля осуществляет контролер.

3.3.Система испытаний в сварочном производстве

Испытания являются особым видом контроля, так как по их результатам оценивается качество продукции и возможность ее использования по назначению.

Программа испытаний включает данные об объекте испытаний, цель и задачи испытаний, номенклатуру контролируемых параметров, вид и объем испытуемых образцов, условия, организацию и порядок оформления результатов испытаний.

Испытания проводятся на различных стадиях жизненного цикла продукции и включают:

· исследовательские испытания (стадия проектирования);

· доводочные и приемные испытания (стадия внедрения);

· испытания при входном контроле, операционном контроле, типовые испытания, приемо-сдаточные испытания (стадия серийного производства);

· приемно-сдаточные послеремонтные испытания (стадия эксплуатации).

На стадии проектирования проводят исследовательские испытания, которые носят сравнительный характер, и осуществляются с целью выбора материала, типа соединения, способа и режима сварки, отработки технологических приемов, обеспечивающие получение качественных сварных соединений.
   Исследовательские испытания проводят на технологических образцах (образцах- свидетелях) или моделях.

Объектом доводочных испытаний на стадии внедрения является либо опытный образец или установочная партия изделий. Эти испытания позволяют довести технологию изготовления изделия до оптимального варианта. Для запуска продукции в производство проводятся приемочные испытания. Для особо ответственной продукции проводятся ведомственные или государственные испытания, которые являются разновидностью приемочных испытаний.

На стадии серийного производства проводятся испытания металла при входном контроле и испытания сварных технологических образцов при проведении пробной сварки.

На стадии серийного производства могут быть проведены типовые испытания, если вносятся изменения в конструкцию или технологию изготовления. Для изделий первой категории ответственности проводят приемо-сдаточные испытания для проверки годности изделия к эксплуатации и соответствия их требованиям НТД или контрольным образцам. На принятую к эксплуатации продукцию оформляется формуляр (паспорт). Приемо-сдаточные испытания проводят и на стадии эксплуатации после ремонта сварных соединений.

Окончательной принятой считается продукция, прошедшая с положительными результатами приемо-сдаточные испытания в объеме и последовательности предусмотренной НТД, полностью укомплектованная и упакованная в соответствующую тару.

В испытаниях используются технические средства, прошедшие метрологическую проверку в сроки, установленные технической документацией на эти средства.

В сварочном производстве все виды испытаний можно классифицировать на две группы: разрушающие и неразрушающие. Это обусловлено большим разнообразием используемых материалов и их свойств, конструктивными особенностями и технологией производства, особенностями эксплуатации и ремонта изделий.

Поэтому предусматривается комплекс испытаний, взаимодополняющих друг друга. Разрушающие испытания проводят выборочным методом на образцах- свидетелях, моделях или натурных образцах сварных соединений. Такие испытания позволяют количественно оценить показатели работоспособности (прочность, пластичность, коррозионную стойкость и др.) и надежности изделий. К разрушающим испытаниям относят механические, коррозионные и технологические испытания и исследования химического состава и структуры материала.

Неразрушающие испытания позволяют определить наличие дефектов в изделии и косвенным путем оценить работоспособность и надежность изделий. Эти испытания основаны на различных физических явлениях и поэтому их часто называют физическими методами контроля.

К неразрушающим испытаниям относят такие методы контроля как: радиационные, акустические, магнитные, вихретоковые, тепловые, электрические, оптические, радиоволновые и проникающими веществами.

В зависимости от степени ответственности изделий те или иные виды испытаний имеют приоритетное значение.

 

3.4.Особенности организации технического контроля в сварочном производстве

Технический контроль в сварочном производстве разделяют на входной, операционный и приемочный.

К входному контролю относят контроль основных и сварочных материалов и полуфабрикатов, предназначенных для использования при изготовлении изделий, а также предварительный контроль сварочного оборудования и квалификации сварщиков. Входной контроль основных и сварочных материалов имеет целью не допустить использование некачественной продукции поставщика, поступившей к изготовителю сварных изделий.

Целью предварительного контроля является оценка работоспособности сварочного оборудования и допуск производственного персонала к выполнению сварочных работ.

Система операционного контроля предусматривает контроль технологического процесса и продукции во время выполнения или после завершения технологической операции. Контроль технологического процесса сварки включает контроль подготовки свариваемых деталей, их сборки под сварку, непосредственно процесса сварки и полученных сварных соединений.

Приемочный контроль сварных изделий включает внешний осмотр изделия и определение его размеров, а также испытания (неразрушающие для всех изделий и разрушающие для определенного объема выборки). При приемочном контроле проверяется соответствие изготовленной продукции требованиям НТД и принимается решение о ее пригодности к использованию.

Таким образом, учитывая особые требования к изготовлению сварных изделий, организация технического контроля в сварочном производстве должна быть направлена не только на приемочный контроль продукции, но и на контроль всех стадий производственного процесса ее изготовления, а также всех факторов, влияющих на качество продукции.

3.5.Организация службы технического контроля

   Технический контроль рассматривают как один из основных элементов системы управления качеством выпускаемой продукции на предприятии.
Информация о качестве контролируемой продукции является очень важной. Ее правильное и своевременное использование позволяет оперативно совершенствовать конструкцию изделий и технологию их производства, производить необходимое регулирование технологического процесса, не дожидаясь появления дефектных издений и решать многие другие задачи.
Решение этих задач возлагается на службу технического контроля предприятия.

   Основной целью службы технического контроля является предупреждение появления брака выпускаемой продукции.

 Основным органом службы технического контроля на предприятии является отдел технического контроля (ОТК). Состав, структура, права и обязанности его определяются «Положением об отделе технического контроля», утверждаемым руководителем предприятия. Этот документ разрабатывается в соответствии с отраслевым типовым положением об ОТК.

При организации отдела технического контроля придерживаются следующих принципов:

· ОТК выполняет контроль на всех стадиях производственного цикла изготовления продукции, начиная от поступающих на предприятие материалов и полуфабрикатов, и заканчивая выпуском готовой продукции;

· ОТК централизуется в едином органе по контролю качества продукции;

· ОТК является независимым органом предприятия, т.к. начальник ОТК подчинятся только руководителю предприятия и работники ОТК не зависят от администрации цехов и отделов;

· в состав работников ОТК входят сотрудники из числа высококвалифицированных специалистов производства;

· операции технического контроля вносят в технологические карты в единой последовательности с производственными операциями по изготовлению продукции.

· ОТК координирует работу не только по выпуску качественной продукции, но и поддерживает связь с её потребителями через рассмотрение рекламаций и отзывов гарантийных мастерских и ремонтного отдела предприятия;

· ОТК обеспечивает постоянное и надёжное сохранения единства измерительных мер на предприятии и соответствие их государственным эталонам;

· ОТК организует работу и взаимоотношения с руководителями цехов и отделов по обеспечению выпуска качественной продукции.

Основными задачами службы технического контроля являются:

· входной контроль основных и сварочных материалов, заготовок и полуфабрикатов;

· операционный контроль технологического процесса изготовления изделий;

· приёмочный контроль готовой продукции;

· инспекционный контроль производственного процесса изготовления продукции (хранение, транспортировка, складирование);

· контроль за соблюдением и внедрением новой нормативно-технической документации (НТД);

· накопление, учёт и анализ информации по качеству;

· совершенствование системы контроля и управления качеством;

· участие в разработке методов и средств контроля;

· контроль за сохранением единства измерительных мер.

В соответствии с задачами на каждом предприятии разрабатывается соответствующая структура службы технического контроля. В эту структуру входят:

· группа входного контроля, работающая в системе службы материально- технического снабжения;

· группа приёмки готовой продукции, работающая в системе службы сбыта;

· лаборатория неразрушающих методов контроля;

· техническое бюро и др.

Основной задачей группы входного контроля является техническая приемка поступающих на предприятие материалов и полуфабрикатов, а группы приемки готовой продукции – проверка соответствия ее представляемым требованиям. На некачественный материал оформляется акт – рекламация, направляемый предприятию – изготовителю, а на некачественную готовую продукцию акт–извещение о браке, направляемый в цеха.

Под рекламацией понимают заявление потребителя о несоответствии продукции установленным требованиям.

Техническое бюро ведет учет и анализ брака, изучает причины образования дефектов и брака, рассматривает рекламации потребителей продукции и анализирует причины ее неисправностей и отказов, участвует в проведении испытаний продукции, контролирует мероприятия по устранению дефектов, подбирает и систематизирует научно-техническую литературу, руководящие и нормативные материалы.

Основу отдела технического контроля составляют бюро технического контроля (БТК), работающее в производственных цехах предприятия. В обязанности БТК входят:

· контроль за изготовлением продукции;

· оформление технической документации;

· учёт брака;

· разработка мероприятий по устранению брака;

· инспекционный контроль за соблюдением технологического процесса.

На предприятиях крупносерийного и массового производства создаются группы статистического контроля, ведущие систематический учёт и анализ качества продукции.

Группа статистического контроля осуществляет статистический анализ состояния технического процесса и статистический приемочный контроль готовой продукции, а также занимается вопросами разработки мероприятий по статистическому управлением качеством выпускаемой продукции с целью предупреждения образования брака.

3.6.Техническая документация контроля

Техническую документацию контроля разделяют на три вида:

1. Технологическая документация;

2. Сопроводительная документация;

3. Накопительная документация.

Под технологической документацией понимают операционные карты и ведомости операций.

Операционные карты (ОК) и ведомости операций (ВОП) используют для описания технологических операций и технологических процессов технического контроля. В составе комплекса ЕСТД разработан ГОСТ 3.1502-85 «ЕСТД. Формы и правила оформления документов на технический контроль».

Выбор технологического документа определяет технолог производства, согласовывая его с ОТК и метрологической службы.

Операционные карты предназначены для описания технологических операций технического контроля с указанием содержания и последовательности переходов. Под переходом понимают элементарную часть технологической операции. Операционные карты, как правило, разрабатывают для сложных операций с большим числом переходов. Они используются в крупносерийном и массовом производстве. В их указывают контролируемые параметры, данные о применяемых средствах технологического оснащения и норм времени.

Ведомости операций предназначены для операционного описания технологических операций технического контроля в технологической последовательности с указанием переходов. Их разрабатывают в том случае, если технологический процесс содержит большое число операций технического контроля, а сами операции состоят из двух – трёх несложных переходов.

Ведомости операций и операционные карты должны применяться совместно с маршрутной картой (МК) или заменяющими ее картами технологического процесса (КТП) или картой типового (группового) технологического процесса (КТТП) в зависимости от того, разрабатывается комплект документов на единичный или типовой (групповой) технологический процесс.

В зависимости от сложности изделия и объема контролируемых параметров операции технического контроля могут входить в самостоятельный технологический процесс технического контроля, так и быть составными частями технологических процессов, специализированных по методам обработки, оформления и сборки.

Наименование операций технического контроля следует применять по классификатору технологических операций машиностроения и приборостроения.

Операции технического контроля могут быть описаны в маршрутном или маршрутно – операционном описании (в единичном и мелкосерийном производстве) либо в операционном описании (в крупносерийном и массовом производстве).

Для разработки технологической документации на испытания в составе ЕСТД разработан ГОСТ 3.1507- 84 «ЕСТД. Правила оформления документов на испытания». Их разрабатывают в форме маршрутных карт (МК).

Совместно с ОК, ВОП и МК могут применяться карты эскизов (КЭ), на которых помещаются графическое изображение зоны изделия, подлежащие контроля или испытаниям, таблицы контролируемых параметров, схемы и т.п.

При разработке технологических документов используют унифицированные и машинно – ориентированные формы, обеспечивающие возможность обработки содержащейся в них информации с применением средств вычислительной техники.

Сопроводительная документация сопровождает каждое изделие или партию изделий на протяжении всего технологического процесса. К сопроводительным документам относят технологический паспорт, технологическую бирку и сопроводительный ярлык.

Технологический паспорт предназначен для указания содержания выполняемых при изготовлении изделия операций и проставления подписей исполнителей и контролирующих лиц. Документ используется для учёта и анализа результатов контроля при изготовлении особо ответственных изделий.

Технологический паспорт оформляется также на специфические технологические процессы, например, когда время выполнения отдельных операций или между их выполнением регламентировано. Этот документ после приемки и сдачи изделия хранится в ОТК весь период, рассчитанный на эксплуатацию изделия. В технологический паспорт могут входить вспомогательные документы: карты измерений и испытаний. Их используют для регистрации результатов измерения контролируемых параметров при изготовлении изделий и регистрации условий, режимов и контролируемых параметров при проведении испытаний. На картах проставляются даты выполнения и подписи исполнителей.

Технологическая бирка является разновидностью паспорта и оформляется на несколько изделий одного типа.

Сопроводительный ярлык является разновидностью технологической бирки при изготовлении большой партии.

На ряде предприятий к сопроводительным документам относят рабочие карты
(рабочие наряды, сменные задания). В этих документах оформляются сведения, указывающие общее количество контролируемых объектов и результаты проверки их качества.

Накопительные документы используются для дальнейшего анализа и обобщения результатов контроля и получения сводных карт (отчётов) по контролю. К таким документам относятся: акты (извещения) о браке, рекламационные карточки и журналы контроля технологического процесса и др.

Акты о браке оформляются контролерами БТК. Он является основным первичным документом для учета и анализа брака. Браком считается продукция, которая по своему качеству не соответствует НТД. На основании актов составляются сменные или ежедневные сводки по браку. Они позволяют более углубленно изучать причины брака с целью разработки эффективных мероприятий по его устранению.

Рекламационные карты заполняются после анализа причин отказов продукции. Она может быть полезной при последующем обобщении и сопоставлении с данными контроля по другим рекламациям. В журналы контроля заносится текущая информация о контроле качества материалов и полуфабрикатов, состоянии технологических операций и процессов и результатах приемочного контроля готовой продукции.

Накопительная документация позволяет получить историю качества по выпуску продукции данного типа с целью управления процессом изготовления продукции и прогнозирования её качества. Для систематизации сведений о браке продукции и автоматизации учёта результатов контроля вводятся классификаторы. Они представляют собой шифры из набора цифр и букв. С помощью шифра фиксируют виды и причины брака, а также их виновников.

При анализе причин брака принимают во внимание следующие принципы:

· сначала формируются предположение (версия), которая затем уточняется путём проведения определённой исследовательской работы;

· область поиска причин дефектности сужают, переходя от общего к частному;

· устанавливаются отрицательно действующие на качество факторы и определяются характеризующие их параметры, которые нужно контролировать;

· анализ причин дефектности должен быть направлен на выявление причино- следственных связей;

· определяют наиболее существенные причины брака или отказа и результаты исследования изображают в виде диаграмм или графиков;

· если трудно выявить отдельные причины брака, которые могут быть зависимы от нескольких факторов, используют методы статистического анализа.

При изучении и анализе брака или отказов сварных изделий можно выявить три группы причин:

1.Конструктивные причины. Они являются следствием несовершенства методов расчёта, недостаточным учётом реальных условий эксплуатации и ошибками в проектировании изделия и технологической подготовке производства.

2. Производственные причины. Они являются следствием отклонений в производственных процессах изготовления изделий. Производственные причины, как и дефекты, можно разделить на металлургические и технологические причины.

Металлургические причины связаны с металлургическими факторами производства отливок и их последующей обработки для получения свариваемых деталей.

Технологические причины связаны с:

· неудовлетворительной подготовкой поверхности;

· низким качеством сборки;

· нарушением технологии сварки;

· низкой квалификацией сварщиков;

· неисправностью оборудования;

· неблагоприятными производственными условиями.

3.Эксплуатационные причины. Они связаны с нарушением условий эксплуатации изделий.