什么是焊接工藝(WPS)?

黃建明 Email. [email protected]

在焊接之前我們都會先做一個焊接工藝評定，如果能通過某個標準和規范的要求，就認為是一個合格的焊接工藝(WPS)，然后，焊工根據它來進行考核，焊工若能通過考核就是這個規范下的合格焊工了。焊接工程也都根據這個焊接工藝(WPS)進行焊接。

可是我們的焊接工藝評定絕大多數是在環境條件很好的實驗室內(車間)進行，用最好的焊工、最好焊接設備和焊接材料等等，而且只是按標準要求進行一小塊的焊接，盡管是這么好的條件有時候還是千辛萬苦才能做到僅僅「合格」而已。

我們很多時候做焊接工藝評定是為了滿足驗船師和業主的要求，完全背離了焊接工藝的原本意義，如果用這樣的焊接工藝(WPS)來指導現場惡劣的工作環境，又遇上不遵守焊接工藝焊工自由的發揮，完全不照焊接工藝的要求進行焊接。這樣的焊接工藝，我們可以想象到焊縫質量能好嗎?!

什么是好的焊接工藝呢? 我認為最好的焊接工藝是能在現場焊接條件下任何一個合格焊工都能焊出好質量的焊縫才是好的焊接工藝。

以下圖片所示是一個不合格的焊接工藝評定，無論是拉伸、彎曲和沖擊試驗，所有的斷口都是斷在焊縫中，斷口可以用肉眼看到粗大的方形晶粒，這是典型的熱輸入量過高(過大的填充量)造成的晶粒粗大的脆性斷裂。

焊接方法是FCAW 藥芯自保護焊，直徑2.4mm，平板立焊，材質是相當于Q345，V形坡加墊板的對接焊縫。焊接過程中焊工執意要按他自己習慣的大電流快速度進行焊接，又沒有控制層間溫度。外觀目視和X光射線檢測卻未能發現任何問題。

我曾經在國內的一個海洋工程研討會上，聽到國內某大型國企的質量工程師很自豪地對我說: “我們的焊工從來不會「偷工減料」，最多是「偷工不減料」，為了省工時把需要二道或三道焊完的焊縫，一道就焊完。”

他這種說法是不對的，他以為「偷工不減料」就是可以了，就可以沒事了。其實一樣會造成更大的事故。因為填充量過大，焊工在焊接時用大電流慢速一次過填充大量焊縫金屬形成很高的焊接溫度，造成熱輸入過大，形成晶粒粗大使得焊縫金屬變成脆性的金屬。

國內很多工程為了趕工期時，焊工會將將原本要求分兩道和三道焊接的焊縫，就用一道焊接方法完成，QC人員在檢測外觀尺寸時也沒見少，NDT檢測也沒有見到任何焊縫內部缺陷，都以為沒有問題，可是這樣的產品將來交付使用后肯定會過早地產生金屬疲勞，金屬疲勞就會產生斷裂事故，引起財物損壞和人命傷亡。

所以我們的質量控制應該重點放在焊接過程中的監控。同時也要設計一個適合在現場進行焊接的焊接工藝。

我會在設計焊接工藝時盡可能用最簡單和最有效的方法進行焊接，保證任何一個合資格的焊工都可以輕松地完成高質量焊接。

圖 1、2、3、4、5、6典型的粗晶斷口(方晶)