摘要：在某炼化车间抢修过程中，二催再生器旋分吊臂壁板焊缝出现开裂，光谱检测显示材质为：Incoloy800，由于抢修任务重，工期紧 ，现在需要进行工艺评定后进行补焊。由于施工作业空间狭小，夜间施工风速较大，且材质特殊，我方根据已有焊评组织人员运用鱼骨图 因果分析法，分析产生问题的原因，运用5W1H提出最优的焊接工艺解决方案。
关键词：检修；焊接工艺；鱼骨图；5W1H
0 引言
鱼骨图由日本管理大师石川馨先生所发明，故又名石川图。鱼骨图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可以称之为“Ishikawa”或 者“因果图”[1]。问题的特性总是受到“人、机、料、法、环”的影响，我们通过头脑风暴法找出这些因素，并将它们与特性值一起， 按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫鱼骨图。[2]
1 焊接现状分析
1．1 Incoloy800化学性能分析
Incoloy 800合金中的Cr含量通常为19-23%，镍含量为30-35%，并含有少量的铝和钛。800合金从高温快冷后均处于奥氏体单项区，因此， 使用状态为单一奥氏体组织[3]。材料化学成分表见表1.1
表1.1 Incoloy800化学成分表
元素CSiCrNiPMnSFe
化学成分0.06-0.10≤1.019.0-23.030.0-35.0≤0.03≤1.50≤0.015≥39.5
从表1可以看出，其铬含量与不锈钢类似，因而在一般的腐蚀介质中耐蚀性与不锈钢相似，由于镍含量比不锈钢高，因而它对碱性硫化物 的耐蚀性及高温氧化性能优于不锈钢，有较高的耐高温腐蚀性能。
1．2 Incoloy800焊接性分析
（1）一般镍基焊接容易出现热裂纹，Incoloy800也是一样，主要是结晶裂纹，其产生机理由于溶质（S、P）偏析形成低熔点共晶液膜， 在收缩产生的拉应力而产生的，所以应严格控制焊缝中的S、P等杂质含量，当杂质含量越大，其裂纹倾向也越大[4]。
（2）最常见的缺陷要属气孔，由于液态镍能溶解大量的氧，凝固时氧的溶解度下降，凝固过程中过剩的氧将镍氧化成NiO，NiO在熔池中 的氢化合，镍被还原而氢和氧结合成水，水在熔池中来不及抑出，即形成气孔[5]。
（3）Incoloy800合金焊接一般不需要预热，但当母材温度温度低于15℃时，应对两侧250-300mm宽的区域内加热到15℃-20℃，以免湿气 冷凝导致焊缝气孔[6]。
（4）焊接应采用小线能量焊接，同时在焊接过程中应该控制层间温度不高于150℃[7]。
综合上述因素，焊前应清理杂物，特别注意表面不可残留含硫与铅物质，焊接时应采用小线能量，快速焊的方法，以减少焊接缺陷的产生 。
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图1.2 壁板焊缝开裂原因鱼骨图
2 问题产生分析
2．1 问题产生原因分析
（1）人员：焊接人员没有持证上岗，缺乏系统培训，没有规范标准作业流程，员工自检、复检不到位。
（2）机械：焊接焊机有故障，导致电流电压不稳定；焊材烘干机未使用。（3）物料：在现场可以清晰的发现在安装时，由于缝隙较大， 施工方塞进304不锈钢板，由于304含镍量为8%，在高温腐蚀下，逐渐氧化，使焊口出现开裂。焊条选用不合格。部分焊道在高温环境下成 为粉末状，推测安装时所选用焊条应为普通的不锈钢焊条A102（用于焊接S30408的不锈钢结构）。
（3）工艺方法：电流、电压选择是否恰当，焊接手法、焊接速度选择是否恰当。
（4）环境：温度过高，容易氧化，湿度过高，风速过大，影响焊接质量。
3 解决方案
（1）人员：焊接人员应该持证上岗，严格按照标准作业流程和规范进行施焊。
（2）机器设备：焊接焊机使用前应试运行一边，看是否正常工作。
（3）焊接材料：焊材选用主要根据母材的合金类别、化学成分以及使用的环境要求，一般来说，焊接材料主要化学成分和母材应尽量相 似，以保证各项性能与母材相当，所以我们选择ENiCrFe-3焊条，其主要化学成分见表1.5。
表1.3 ENiCrFe-3熔敷金属化学成分（%）
元素CSiCrNiFeMnTiSPNb
化学成分≤1.0≤1.013.0-17.0≥60≤10.05.0-9.5≤1.0≤0.015≤0.021.0-2.5
（4）工艺方法：由于之前塞有钢板，需清理焊口两侧各20mm范围内的残渣，焊前检查装配间隙是否满足要求，层间清渣彻底，严格控制 层间温度＜60℃，收弧时应采用反向收弧技术，以免产生弧坑裂纹，必要时对收弧时进行打磨，焊后清理。电流和电压应选择合适范围， 焊接速度应保持在可控范围。
（5）环境：当风速过高时，应支设围挡进行挡风。
4 结束语
焊接时应从人、机、料、法、环多方面考虑，焊接应该严格遵守合格的焊接工艺评定以及焊接工艺进行焊接，焊接镍基材料过程中应该严 格控制层间温度和焊接线能量；焊接过程中应严格加强焊接纪律检查，保证焊接过程中的质量；焊接不同的材料应该选用相适应的焊接材 料。
参考文献：
[1] 高辉.摩擦叠焊试验装置及焊接工艺研究.[J].焊接技术，2010，（4）.
[2] 吴伦发，王军民，蒋立培.低合金钢用湿法水下焊条的研制及应用.[J].热加工工艺，2006，35（11）：65-67.
[3] 王洪臣.运用鱼骨图分析法分析钻井施工高处坠落事故.[J].山东工业技术，2018，7（55）：7-9.
[4] 孙家钟.摩擦焊工艺及其应用.[J].航天工艺，1988，（5）：34-37.
[5] 徐晓菱.径向摩擦焊.[J].四川兵工学报，1995，16（3）：15-16.
[6] 安希墉.LY12铝合金的动态形变机制.[J].稀有金属，1988，（5）：353-357.
[7] 郜业见.5W1H方法在铸造车间工程设计中的应用.[J].工程建设与设计，2017，（17）：19-21.
论文作者:闫博,孙国安
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/20
标签：鱼骨论文; 焊条论文; 化学成分论文; 裂纹论文; 壁板论文; 温度论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第18期论文;