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目前，隨著發展，與其它一些焊接結構不同,壓力容器都是受壓全焊結構,其焊接接頭承受著與受壓殼體相同的各種載荷、溫度和 工作介質的物理、化學作用，不但應該具有與殼體材料基本相同的靜載荷強度,且應該具有足夠的塑性與韌性。焊接質量在壓力容器的制造質量中起決定性的作用。焊接質量管理環節是相互制約并互相聯系的,任何環節的管理漏洞都會直接造成壓力容器的質量缺陷,必須重視壓力容器的焊接質量的管理。

1焊工資格評定管理

焊工考試的目的是評定焊工焊出優質焊縫的能力,并對焊工資格進行評定審查。焊縫質量與焊工的操作技能與所具備的專業知識密切相關,焊工培訓與焊工評定是質量管理體系中的重要環節,應定期檢查焊工焊接質量和其資格評定情況,并根據具體情況采取培訓和資格評定。培訓和資格評定包括基本知識和焊接技能操作兩部分。基本知識考試包括焊接安全知識和規定、壓力容器基本知識、焊接材料、焊接設備、焊接方法和工藝的基本知識、焊接缺陷和變形的防止及消除措施等。焊接操作技能考試包括焊接方法、試件材料、焊接材料及試件形式等方面,通過檢驗焊工考試試件進行評定。

2焊接設備使用維護管理

焊接設備主要有焊機、焊條烘干箱、保溫桶、加熱器、鉗形電流表及其溫度測量儀。為保證焊接質量,應定期對焊接設備進行全面的檢查和維護。焊機都應裝配電流表、電壓表,焊條烘干箱要有溫度表等儀器,并定期對焊接設備的電流、電壓、溫度顯示進行校驗,確保焊接所使用的工藝參數的正確。另外每次對設備進行全面的檢查、維護與校驗都要做記錄,并進行保存,以便備查。

3焊接材料管理

在焊條周轉或儲存過程中,由于保管不善或存放時間過長,都有可能發生焊條吸潮、銹蝕及藥皮脫落等缺陷,這就會影響焊條的使用性能,造成飛濺增大、產生氣孔、焊接過程中藥皮成塊脫落甚至焊條報

廢等。管理不善還可能造成錯發、錯用,造成質量事故。焊接材料的管理目的是確保壓力容器的焊接正確、焊縫合格,應保證在整個生產過程中焊條的領用有條不紊。焊接材料的管理包括焊接材料的采購、驗收、保管、烘干、發放和回收。焊接材料合格與否由焊材的訂貨、驗收和復驗來保證。焊接材料進廠后,檢驗人員應根據材料質量證明書、采購合同、訂貨技術條件及相關標準進行驗收。

4焊接工藝評定及焊接檢驗管理

4.1焊接工藝評定

焊接工藝評定是指為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價,即通過擬定正確的焊接工藝保證焊接接頭獲得所要求的使用性能。作為焊接的質量管理,目前沒有條件制定以各種使用性能作為焊接工藝評定的判斷準則,因此以焊接接頭的力學性能作為判斷焊接工藝的準則。對于特殊材料,還需要增加化學成分分析及晶間腐蝕試驗等。如要評定焊接工藝,首先要擬定焊接工藝指導書(PQR),用焊接工藝評定報告(WPS)來證明PQR的正確性。根據評定合格的焊接工藝制定具體的焊接工藝規程來指導具體焊接工作。每個WPS都有相應的評定合格的PQR與之對應,一般應對PQR及WPS編號歸檔。WPS上應按要求填入PQR號,以證明WPS是評定合格的。WPS是焊接質量管理體系的核心,是指導生產的標準依據,壓力容器制造廠必須確保焊接工藝文件的正確性及可靠性。WPS必須是由本單位技術熟練的焊接人員使用本單位焊接設備焊接試件,即焊接工藝評定不允許借用或交換。壓力容器制造廠的焊接工藝文件一般分為通用焊接工藝及專用焊接工藝。通用焊接工藝是將廠內常用的焊接材料、結構、焊接方法和典型零部件的焊接匯總成通用焊接工藝文件。隨著生產的發展以及新工藝、新材料、新標準的實施,需要不斷對通用工藝進行必要的補充、更新和重新修訂。專用焊接工藝是針對鋼材的焊接性能,結合產品的特點,對特定產品制定的焊接工藝。若焊接對象是新材料或采用新的焊接方法,就需要按照JB 4708―2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》,對受壓元件的焊縫,與受壓元件相焊的焊縫,熔入永久焊縫內的定位焊縫,受壓元件母材表面堆焊、補焊及以上焊縫的返修焊縫進行焊接工藝評定。

4.2焊接檢驗

焊接檢驗是確保壓力容器可靠性必不可少的環節之一,包括焊前檢查、焊接過程中工藝執行情況的檢查、焊后焊縫的外觀檢查及焊縫的無損檢測。焊前檢查的內容包括確認焊工資格、確認焊接材料及其烘干溫度和保溫時間、焊縫坡口清理情況、焊縫裝配質量、預熱溫度等的檢驗。焊接過程中的檢查內容,主要是監督焊工是否按焊接工藝規程提供的參數進行焊接,如焊接電流大小、焊接電壓、焊速、層數、層間溫度、后熱溫度及保溫時間的檢查等。對于不銹鋼制壓力容器,由于不銹鋼材料對熱輸入比較敏感,焊前不能預熱,焊接過程中的層間溫度不能超過100℃,焊接過程中的焊條擺動幅度不能超過2~3倍的焊條直徑,以防止焊縫組織發生轉變。焊后檢查的內容包括焊縫外觀成型檢查、焊縫后熱檢查及焊縫的無損檢測。焊縫外觀成型檢查即檢查焊縫及熱影響區表面不得有裂紋、氣孔、夾渣、凹坑、未焊滿及飛濺物等缺陷,并對角焊縫的焊腳尺寸、對接焊縫的增寬尺寸及焊縫余高尺寸進行檢查。對于有后熱要求的焊縫,應在焊后立即進行焊縫后熱,溫度應按焊接工藝文件的規定進行,時間宜為0.5~1 h。在焊后立即對焊縫進行加熱保溫,有利于焊縫中氫原子的大量擴散,大多數有后熱要求的壓力容器焊縫往往都沒有及時進行后熱消氫處理,會對焊縫的

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1 加強焊接工藝文件管理

在焊接質量管理過程中，焊接工藝文件起著重要的指導作用。按照生產條件與產品類別，焊接工藝文件主要包括焊接工藝守則以及焊接工藝規程兩部分。焊接工藝守則主要是對常用焊接工藝進行匯總，以便對整個焊接操作起到原則性的指導作用，也是編制焊接工藝的重要依據。焊接工藝規程主要針對焊接產品的結構、材料、技術要求編制的焊接工藝，對焊接材料、焊接方法、焊接工藝以及相關工藝參數提出了具體的要求。正是因為焊接工藝文件在壓力容器焊接中的重要性，為此，在編制焊接工藝文件過程中，必須從源頭抓起，加強焊接工藝文件管理。在具體編制過程中，企業生產技術部門必須認真負責，按照標準完成焊接工藝文件的制定工作，焊接工藝文件制定完成后，企業生產技術部門要將其交給焊接責任師進行審核，審核完成后，焊接責任師再將焊接工藝文件交予技術總監審核，然后由技術總監將其下發給生產車間，生產車間的管理人員再按照焊接工藝文件的要求將任務分配給焊工完成。在正式焊接壓力容器之前，必須對焊接工藝文件中的相關焊接工藝進行驗證性實驗，對焊接工藝的準確性進行評定。只有評定合格的焊接工藝文件才能進入到生產環節，對于評定不合格的焊接工藝文件，相關人員必須針對其中存在的問題進行認真的分析，并重新編制，直至達到評定要求為止。

2 加強焊工資格評定的管理

焊工資格是壓力容器質量的保證，焊接工藝只有依靠水平較高的焊工才能體現在壓力容器的焊縫之上。而要想保證焊工焊接處高質量的焊縫，必須加強焊工資格評定的管理，選拔操作技術過硬的焊工。按照相關標準，焊工必須接受嚴格的考試，并獲取相關證書后持證上崗，并且其證書具有一定的有效期限。目前，焊工資格考試主要包括基本知識與焊接操作技能，基本知識部分主要內容有壓力容器相關知識、焊縫的規定及安全知識、焊接工藝、焊接設備、焊接材料、焊接方法等內容。焊接操作技能主要內容有試件形式、試件材料、焊接材料以及焊接方法等。為保證焊工焊接水平，在考試過程中必須嚴格制定考試規范，對于違反考試規范或者相關知識、操作技術不達標者，堅決不頒發相關合格證書。考試合格者必須由相關機構審核后再簽發證書，即使考試合格的焊工如果中間中斷焊接工作半年，仍需再次進行考試，待獲得相關合格證書后才可上崗操作。對于特種設備或者III類容器，可進行現場考試。為了保證焊工焊接的質量，必須嚴格審查焊工的機械化程度、焊接位置、焊接方法、試件類別是不是和所持證書相符合。即使取得相關合格證書的焊工，也要對其進行壓力容器質量管理規章制度，質量保證體系，焊接工藝文件等方面的知識進行培訓。

3 加強焊接設備的維護管理

焊接設備的質量也是焊接質量的保證，如果焊接設備存在著質量問題，由該設備焊接出來多數會存在質量問題。為此，必須加強對焊接設備的維護管理，以提高焊接設備的質量。目前，焊接設備主要包括焊條烘干箱、焊機、加熱器、溫度測量儀、鉗形電流表、保溫桶等，焊條烘干箱裝配有溫度表，焊機裝配有電壓表、電流表，管理人員要定期對焊條烘干箱、焊機等焊接設備進行檢查，確保溫度表、電壓表、電流表能夠正常運行，顯示無誤，確保焊接工程中的工藝參數完全正確。每次檢查完畢都要對焊接設備進行維護，確保焊接設備運行良好，切忌焊接設備帶傷運行。每次檢查維護完畢，都要及時進行記錄存檔備查。

4 加強焊接材料管理

焊接材料管理主要包括材料采購、材料驗收、材料保管、材料烘干、材料發放以及回收等環節的管理。在材料采購過程中，首先要對生產企業的資質、產品質量、信譽度等多方面考察，在確定購買企業后在與其洽談業務并簽訂相關購貨合同。焊接材料購進后，檢驗人員必須嚴格按照采購合同、材料質量證明、訂貨技術條件以及其他相關標準驗收。對于項目質量證明文件不全、項目缺失、性能指標存在疑問、有特殊技術要求的材料，要進行復檢，檢查不合格者一律拒收。材料檢查合格后檢察人員要加蓋合格圖章，然后入庫，入庫后，庫房管理人員要按照材料的種類、牌號、規格、批次等標準分類存放。材料必須在通風干燥的庫房內存放，庫房內不允許存放腐蝕性介質與有害氣體，避免其腐蝕材料，材料要擺放在架子上，并與地面、墻面保持300mm以上的距離。室內溫度必須大于5℃，相對濕度大于60%。使用前，焊條必須按照廠家規定的溫度標準烘干。在保溫桶內，焊條存放時間需小于4h，如果大于4h，必須重新烘干后使用。焊工在施工前，必須按照焊接工藝指導清單領取焊接材料，管理人員必須認真審核清單，并嚴格按照清單發放材料，并對發放的材料進行記錄。

5 加強焊接檢驗管理

焊接檢驗是保證壓力容器焊接質量的重要環節，主要內容有焊接前檢查、執行焊接工藝情況檢查、焊后外觀檢查、焊縫無損檢測等。焊接前主要針對焊工的資格、焊接材料、焊縫清理、焊縫裝配、預熱溫度等內容進行檢驗。焊接時要重點監督焊工是不是能夠按照焊接工藝進行焊接。焊接后要檢查焊縫，對焊縫進行無損檢測。在焊縫檢查過程中要針對焊縫與熱影響區進行認真的檢查，確保其表面無氣孔、凹坑、裂紋、未焊滿、夾渣或者飛濺物等。需要進行后熱處理的焊縫，焊接后要立即進行，并且其溫度嚴格按照工藝文件的相關規定選擇，時間以0.5h-1h為宜。焊接完成后要馬上對焊縫加熱保溫，以促進焊縫中存在的氫離子的快速擴散進而提高焊縫的抗裂性能。焊縫無損檢測必須嚴格按照相關技術操作規范進行，杜絕不按技術操作規范進行檢測現象的發生。

6 加強焊接環境的管理

焊接環境對于焊接質量存在著較大的影響，在焊接過程中，必須嚴格按照相關規定進行焊接環境管理，若環境出現下列情況，且沒有相對有效的防護措施，必須停止焊接操作：環境溫度低于-5℃，雨雪天氣，相對濕度>90%，進行氣體保護焊時環境風速>2m/s，進行手工焊時環境風速>8m/s。

總之，焊接質量管理是保證壓力容器質量的前提，壓力容器焊接過程中，管理人員及焊工必須嚴格按照相關規范進行管理與操作，只有這樣，才能焊接出高質量的壓力容器，避免壓力容器使用過程中重大安全事故的發生。

參考文獻

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[2]邢志海，劉相偉.鍋爐壓力容器中焊接工藝規程輔助系統的研究使用[J].科技視界，2013，18：189-190.

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人是決定焊接質量第一位的要素。從事壓力管道受壓元件焊接的焊工；經規定的基本知識和操作技能考試合格后；取得質量技術監督部門頒發的焊工合格證；且在有效期內方能進行相應項目的焊接工作。嚴禁無證從事焊接作業。施工企業必須與焊工簽訂勞動合同。

管工要對管口組對質量負責；確保管口表面質量；坡口尺寸；對口間隙；錯邊量控制在規定的范圍內。《石油天然氣鋼制管道無損檢測》是等同采用API有關標準制定的；該標準第一次提出錯邊未焊透這一新的焊接缺陷概念；并將錯邊未焊透的長度單獨進行焊縫質量評級；而且規定出現錯邊未焊透的X光底片不能評為Ⅰ級片。此外錯邊未焊透缺陷的返修是較為困難的。

另外；質檢員要起到嚴格把關的作用。及時發現問題；及時給予糾正；及時反饋質量信息；防止不合格品發生。

焊接機組其他人員都必須圍繞保證焊接質量這個中心；盡心、盡責、盡力做好本崗位工作。

二、焊接設備和檢驗儀器工具

壓力管道焊接所需的自動焊機、手弧焊機、氬弧焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等；應具備保證焊接質量的過程能力。

所有指示、測量、檢驗所使用的儀器、儀表；檢驗工具；如電流表、電壓表、焊口檢驗尺、溫濕度儀、風速儀、紅外測溫儀等等；都應通過周期檢定合格；并在有效期內。

據實際經驗；焊機上電壓表、電流表所指示的數值與焊點附近的真實數值是有一定的差距的；主要原因是焊接把線有一定的電阻而造成電壓降。要比較準確地掌握焊接電流、電壓值；我們的做法是用鉗形電流表在焊點附近；對正在工作的焊接把線測量電流、電壓數值。這樣測量的數值是比較準確的。

三、材料與焊材的控制

對構成長輸管道的鋼管、焊材、管件、法蘭、閥門等壓力管道元件；應采購取得壓力管道元件制造許可證的廠家生產的產品；材料或焊材上的標記必須完整、清晰、牢固；質量證明書內容齊全、符合標準要求；質量證明書嚴禁用抄件；一般應為原件或復印后加蓋有經銷單位紅色檢驗印章和經辦人章的有效復印件；質量證明書上的品種、規格、批號等內容應與實物一致。

壓力管道元件(含業主提供的材料)和輔助材料如陰極保護、防腐補口補傷材料等都應經檢驗合格；由材料質控責任工程師驗證后；簽署準用意見。我們將材料驗證設置為“停點” ；旨在控制未經驗證的壓力管道元件；嚴禁緊急放行;經檢驗不合格的材料；嚴禁投入使用。

材料存放、保管、吊裝、運輸等應保證材料不受損傷。

焊材應有專設的庫房存放；配備控制溫度、濕度的設備和溫、濕度測量儀器、儀表；保證存放條件滿足工藝文件規定的要求。領用焊條應用焊條保溫桶；當班用不完的焊條應回收；回收焊材應按規定經烘干后才能用于管道的焊接。

四、焊接工藝文件的控制

焊接工藝評定、焊接施工措施方案或焊接作業指導書；是焊接施工必須嚴格遵守的“法律”文件。

在壓力管道安裝質保體系諸多控制點中；我們將焊接工藝評定設置為“停點”；不具備焊接工藝評定不得開焊。

焊接工藝評定的內容、數量要能覆蓋長輸管道線路、聯頭、返修、不同壁厚及爬坡管段等各種焊接工況。

焊接作業指導書依據焊接工藝評定來制定；焊接作業指導書中的焊接工藝參數應在焊接工藝評定規定的范圍內。

焊接作業指導書應由焊接技術人員向焊接施工班組交底；交底的內容包括:焊接工藝參數；工藝流程；質量要求；檢驗方法；焊接環境要求；施工安全要求等。

五、焊接環境控制

焊接環境直接影響焊接質量。當施焊環境出現下列任何一種情況；且無有效防護措施時；禁止施焊。

1.雨雪天氣;

2.大氣相對濕度大于90%;

3.低氫型焊條電弧焊；風速大于5m/s;

4.酸性焊條電弧焊；風速大于8m/s;

5.自保護藥芯焊絲半自動焊；風速大于8m/s;

6.氣體保護焊；風速大于2m/s;

7.環境溫度低于焊接工藝規程中規定的溫度。

六、焊前及焊接檢驗檢測控制

焊前焊接質檢員應檢查焊縫坡口表面狀況、坡口角度、鈍邊、組對間隙、錯邊量等數據應符合工藝文件規定。監督施焊的全過程；檢查焊接工藝的執行情況；發現問題及時處理或向有關人員反饋。每條焊縫焊完后；焊工應按要求將飛濺、熔渣及肉眼可見的缺陷等清除干凈；自檢合格后；按規定進行焊口標識并做好記錄；交焊接質檢員確認和專檢。焊接質檢員對焊工自檢合格后的焊縫進行外觀檢查。需要無損檢測的焊縫由焊接質檢員根據規定的探傷比例、施焊外觀質檢情況和焊接作業指導書的規定進行無損檢測委托；嚴禁焊前指定待探的焊口。

對焊接咬邊應予重視。焊接咬邊將造成應力集中；而成為疲勞裂紋源；使管道早期疲勞斷裂失效。目視法測量咬邊深度只能由檢驗者憑經驗來進行；對于內咬邊的深度；通過X射線透照的方法來進行測量。咬邊深度的測定；存在一定的誤差。鋼制管道焊縫咬邊；應盡可能進行補焊、修磨；使焊縫與母材圓滑過渡；消除咬邊對焊接接頭性能的不利影響。

七、焊縫返修控制

焊縫同一部位允許的返修次數應嚴格執行標準規范和設計的規定。返修由焊接工藝人員對需返修的缺陷；分析產生原因并編制返修工藝；返修工藝應經相關責任工程師審批。

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Keywords: long-distance pipelines; welding process; quality control

中圖分類號： TV732.4 文獻標識碼： A 文章編號：

1施工人員的控制

在任何施工質量控制過程中“人”是第一要素，在焊接質量控制中也同樣如此。從事壓力管道受壓元件焊接的焊工，必須通過基本知識和操作技能考試合格后，取得質量技術監督部門頒發的焊工合格證，而且在有效期內才能進行相應項目的焊接工作。施工單位必須與焊工簽訂勞動合同，通過合同約束和規范焊工行為，保持穩定焊接質量。堅決不允許無有效證件人員從事焊接工作。焊工參與具體管道工程焊接前必須參加由業主（監理單位）組織焊工考試，考試合格后方可取得參與該工程焊接資格。焊接機組所有操作人員都必須緊密圍繞保證管道焊接一次合格率這個中心，盡心、盡責、盡力做好本職工作，認真履行崗位責任。另外，質檢員要起到嚴格把關的作用，及時發現問題，及時給予糾正，及時反饋質量信息，防止不合格品發生

2焊接設備和檢驗儀器工具

壓力管道焊接所需的氬弧焊機、自動焊機、手弧焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備技術性能參數應具備保證焊接質量的能力。所有指示、測量、檢驗所使用的儀器、儀表，檢驗工具都必須通過周期檢定合格且在有效期內使用，如電流表、溫濕度儀、風速儀、電壓表、焊口檢驗尺、紅外測溫儀等等。

3材料與焊材的控制

采購應用于長輸管道的鋼管、法蘭、焊材、管件、閥門等壓力管道元件，必須是取得壓力管道元件制造許可證的正規廠家生產的產品，材料或焊材上的標記必須完整、清晰、牢固，質量證明書內容齊全、符合標準要求，質量證明書嚴禁用抄件，一般應為原件或復印后加蓋有經銷單位紅色檢驗印章和經辦人章的有效復印件，質量證明書上的品種、規格、批號等內容應與實物一致。

壓力管道元件和輔助材料如陰極保護、防腐補口補傷材料等必須按照設計標準檢驗合格后由材料質控責任工程師驗證后，簽署準用意見。然后報審專業監理工程師審核后準用，將材料驗證設置為“停檢點”，旨在控制未經驗證的壓力管道元件，嚴禁緊急放行；經檢驗不合格的材料，嚴禁投入使用。材料存放、保管、吊裝、運輸等應保證材料不受損傷。

4焊接工藝文件的控制

焊接工藝評定。焊接施工措施方案或焊接作業指導書是焊接施工必須嚴格遵守的“法律”文件。焊接工藝評定的內容、數量要能覆蓋長輸管道線路、連頭、返修、不同壁厚及爬坡管段等各種焊接工況。

焊接作業指導書依據焊接工藝評定來制定，焊接作業指導書中的焊接工藝參數應在焊接工藝評定規定的范圍內。焊接作業指導書應由焊接技術人員向焊接施工班組交底，交底的內容包括：焊接工藝參數，檢驗方法，工藝流程，質量要求，焊接環境要求，施工安全要求等。

5焊接環境控制

焊接環境是影響焊接質量的關鍵。當施焊環境出現下列任何一種情況，且無有效防護措施時，禁止施焊。①雨雪天氣；②氣體保護焊，風速大于2m/s；③大氣相對濕度大于90％；④低氫型焊條電弧焊，風速大于5m/s；⑤酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；⑥自保護藥芯焊絲半自動焊，風速大于8m/s；⑦環境溫度低于焊接工藝規程中規定的溫度。

6焊前及焊接檢驗檢測控制

管工要對管口組對質量負責，確保管口表面質量，坡口尺寸，對口間隙，錯邊量控制在規定的范圍內。SY-T4109-2006《石油天然氣鋼制管道無損檢測》是等同采用API有關標準制定的，該標準第一次提出錯邊未焊透這一新的焊接缺陷概念，并將錯邊未焊透的長度單獨進行焊縫質量評級，而且規定出現錯邊未焊透的X光底片不能評為I級片。此外錯邊未焊透缺陷的返修是較為困難的。

焊前焊接質檢員應檢查焊縫坡口表面狀況、坡口角度、鈍邊、組對間隙、錯邊量等數據應符合工藝文件規定。每道焊縫焊接完畢后，焊工應按要求將飛濺、熔渣及肉眼可見的缺陷等清除干凈，自檢合格后，按規定進行焊口標識并做好記錄，交焊接質檢員確認和專檢。焊接質檢員對焊工自檢合格后的焊縫進行外觀檢查。需要無損檢測的焊縫由焊接質檢員根據規定的探傷比例、施焊外觀質檢情況和焊接作業指導書的規定進行無損檢測委托，嚴禁焊前指定待探的焊口。監督施焊的全過程，檢查焊接工藝的執行情況，發現問題及時處理或向有關人員進行反饋。

對焊接咬邊應予重視。焊接咬邊將造成應力集中，而成為疲勞裂紋源，使管道早期疲勞斷裂失效。目視法測量咬邊深度只能由檢驗者憑經驗來進行，對于內咬邊的深度，通過X射線透照的方法來進行測量。咬邊深度的測定，存在一定的誤差。鋼制管道焊縫咬邊，應盡可能進行補焊、修磨，使焊縫與母材圓滑過渡，消除咬邊對焊接接頭性能的不利影響。

7焊縫返修控制

焊縫同一部位允許的返修次數應嚴格執行標準規范和設計的規定。返修由焊接工藝人員對需返修的缺陷，分析產生原因并編制返修工藝，返修工藝應經相關責任工程師審批。焊縫返修后應按返修工藝的要求進行焊接檢驗和無損檢測合格。要求焊后熱處理的管道焊縫，一般應在熱處理前進行返修。

焊縫返修部位、返修次數、返修情況以及熱處理報告應記入返修記錄,并進入工程交工資料。

8焊縫質量控制應嚴格執行施工規范和質量驗收標準，《油氣長輸管道工程施工及驗收規范》GB50369-2006；《鋼質管道焊接施工及驗收規范》SY/T4103-2006；《石油天然氣鋼質管道無損檢測》SY/T4109-2005；這些標準貫徹執行和施工應用，將會確保管道焊接施工質量。

9結束語

長輸管道焊接的現場情況復雜、施焊環境惡劣、焊縫數量較多，影響焊接質量的因素很多，只要對這些影響因素進行有效的控制和預防，就能保證長輸管道焊接質量滿足標準規范和設計圖紙的要求。隨著焊接新技術推廣和廣泛應用，加之焊接研究人員努力深入研究焊接科學工藝技術，繼續開發新的焊接方法，以進一步提高和確保管道焊接施工質量。

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引言

18MnMoNbR+S30403不銹鋼復合鋼板是一種新型材料， 其基層為18MnMoNbR， 復層為S30403奧氏體不銹鋼。不銹鋼復合鋼板兼有兩種鋼材的優點， 復合鋼板是一種制造成本低、具有良好綜合性能的金屬材料，具有很高的經濟價值。復合鋼板制造及焊接工藝較復雜，特別是對過渡層及復層的焊接質量要求很高，有關不銹鋼復合鋼板工藝的文獻較多，但關于18MnMoNbR+S30403不銹鋼復合鋼板焊接工藝的研究目前較少。

某公司承接氣壓包容器，容器類別Ⅲ類，設計壓力26.5MPa，設計溫度450攝氏度，容器規格Ф800mm*13000mm，介質為脫鹽水/飽和水蒸汽，主要受壓材料為18MnMoNbR+S30403復合鋼板。不銹鋼復合鋼板的焊接是防腐蝕的關鍵環節之一， 因此， 研究其焊接工藝不僅具有重要意義， 而且可為同種材料的焊接提供參考。

1、產品分析

1.1 焊接性分析

為保證復合鋼板不因焊接而失去原有優良的綜合性能，把復合板接頭分為基層的焊接、復層的焊接及復層交界處過渡區的焊接三個部分。基層18MnMoNbR屬于Fe-3-3類，屬于系晶粒、用Nb強化的中溫壓力容器用鋼，低合金高強度用鋼（化學成分見表1），綜合機械性能較高（見表2）。該類鋼的平均碳當量為0.55%，存在淬硬性和延遲裂紋敏感性。碳及合金元素的含量都較高，淬硬傾向及冷裂傾向較大，對焊縫應采取預熱及焊后熱處理。復層S30403屬于超低碳不銹鋼（化學成分見表3），發生晶間腐蝕的概率很小，力學性能較好（見表4），可采用常用的焊接進行焊接。過渡層的焊接與異種鋼焊接類似，要保證過渡層的成為為奧氏體和少量鐵素體，原則上不能出現馬氏體，避免產生裂紋。基層和復層的含碳量和所含的合金成分也存在較大的差異，焊接時易產生合金元素稀釋和滲碳等問題。焊接時過渡層焊縫必須防止產生脆硬馬氏體，保證其力學性能；復層焊縫必須保證焊縫的合金成分，以確保其耐腐性能。這是不銹鋼復合板焊接時的兩個關鍵問題。化學成分的選擇要依據它對鋼板綜合機械性能的作用為基準。復層S30403焊接過程中應適當控制焊接線能量.手工電弧焊的焊接線能量應控制在20KJ/CM以下。埋弧焊的焊接線能量應控制在35KJ/CM以下.但焊接線能量不能過小，否則焊接接頭易出現淬硬組織而降低韌性.層間溫度控制在200℃和300℃之間，焊后應進行消除焊接殘余應力的高溫回火處理。

1.2 焊接工藝制定

（1）焊接方法的選擇

1）基層焊接方法

產品直徑為Ф800mm，根據焊接設備的能力和具體板厚，將50mm+8mm18MnMoNbR+ S30403的復合鋼板對接，18MnMoNbR基層較厚，焊接性良好，采用埋弧焊，提高生產效率。

2）過渡層的焊接方法

復合鋼板基層和復層交界處的焊接屬于異種鋼焊接，其焊接性主要由復層和基層的物理性能、化學成分、接頭形式及填充金屬等因素決定。焊接此類碳鋼與不銹鋼的復合鋼板時，容易產生的缺陷為高溫結晶裂紋、液化裂紋和脆化等，因此只有選擇合理的焊接工藝，才能保證焊接質量，提高焊接效率。不銹鋼復合板過渡層的焊接是整個復合鋼板焊接的難點，為防止基層金屬對過渡層焊縫金屬的稀釋，因此焊接時要盡量減少熔合比，以減低對焊縫金屬對的稀釋作用。母材的熔合比與許多因素有關，其中焊接方法是最重要的影響因素。使用奧氏體鋼或鎳基合金填充材料焊接或堆焊時，各種焊接方法得到熔合比范圍如表5所示。

從表5可以看出，使用焊條電弧焊的熔合比較低，變化范圍小，因此焊縫成分比較穩定，這也是目前不銹鋼鋼板過度層焊接最常用的焊接方法。

3）復層的焊接方法

復層為S30403奧氏體不銹鋼，且厚度比較薄，為減少熱輸入量及熔合比綜合考慮采用焊條電弧焊。

（2）焊接材料

根據NB/T47015-2011《壓力容器焊接規程》、圖樣設計溫度和圖樣技術要求，基層18MnMoNbR焊接時，定位焊選用E6015-D1（J607）Ф3.2焊條，埋弧焊選用H08Mn2MoAФ4.0焊絲+SJ101焊劑；過渡層為保證抗裂性能和力學性能，選用E309（A302）Ф3.2焊條；復層為保證化學成分，采用E308L-16（A002）Ф4.0焊條。

1.3 焊接接頭設計

氣壓包圖樣給出的是50mm+8mm18MnMoNbR+S30403對接接頭，接頭形式如圖1并參照NB/T47015-2011有關規定，對坡口形式進行加工。

2、 焊接工藝評定

為驗證擬定的焊接方法是否合理，焊接接頭的性能是否滿足產品設計要求，進行焊接工藝評定。根據NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》，考慮到焊接工藝評定的覆蓋率，以及耐腐蝕層不參加強度計算，綜合考慮進行了40mm18MnMoNbR焊條電弧焊平板對接、40mm18MnMoNbR埋弧焊平板對接及10mm18MnMoNbR表面堆焊。

2.1 焊接工藝評定一

40mm18MnMoNbR焊條電弧焊平板對接焊接接頭如圖2所示，焊接參數見表6，焊接工藝評定結果見表7

2.2 焊接工藝評定二

40mm18MnMoNbR埋弧焊平板對接焊接接頭如圖3所示，焊接參數見表8，焊接工藝評定見表9

2.3 焊接工藝評定三

10mm18MnMoNbR堆焊焊接接頭如圖4所示，焊接參數見表10，焊接工藝評定見表11

3、焊接工藝確定及生產應用

根據焊接工藝評定結果，參照NB/T47015和其他有關內容，確定了實際施焊工藝。

3.1 焊前準備

（1）對焊工進行培訓，是其了解復合鋼板的基本知識和焊接要點。按TSGZ6002-2010《特種設備焊接操作人員考核細則》基層焊工必須持有相應基材或相應類別的焊工合格證，焊接不銹鋼復層之間焊縫及過渡焊縫的焊工，應當取得耐腐蝕堆焊資格。

（2）按照工藝流轉卡上的程序領料、下料、機械加工坡口、坡口探傷、圈圓、點固、熱處理、裝引弧板等。用剪床切割不銹鋼復合板時，復層朝上。用等離子弧切割和加工坡口時，復層朝上，從復層側開始切割，一面放切割余量，避免將切割的熔渣濺落在復層表面上。組裝前檢查待焊區坡口的正確性。組裝前母材兩側25mm范圍內徹底清污并打磨出金屬光澤，并做好覆層防護。焊前坡口表面按要求進行檢測，合格后施焊。在基層上定位焊點固均勻。

（3）對焊接材料進行烘干和保溫。

3.2 基層預熱

對基層18MnMoNbR進行焊前預熱，預熱溫度≥100℃，預熱范圍為焊縫兩側不小于100mm。預熱焊件的溫度在整個焊接過程中不低于預熱溫度。

3.3 焊接參數及注意事項

（1）根據焊接工藝評定，確定產品焊接接點圖（圖5）及焊接參數（表12）。

（2）定位焊縫只允許焊在基層母材上，不得有裂紋，否則應清除重焊；如存在氣孔、夾渣應除去。熔入永久焊縫內的定位焊縫兩端應便于接弧，否則應予修整。

（3）焊縫基層焊接后焊后磨平，并及時消氫處理，清根后焊接過渡層，焊接24小時后先進行100%衍射時差法超聲檢測（TOFD）探傷，達NB/T47013.10-2010的Ⅱ級合格。

（4）清理過渡層基層焊縫及坡口，為了控制稀釋率，采用小電流、快速焊、不擺動的焊接工藝，焊至高于復合界面0.5～1.5mm。焊接過渡層和復層時應確保小線能量。去除引弧板回圓后，對基層100%衍射時差法超聲檢測（TOFD）探傷，達NB/T47013.10-2012的Ⅱ級合格。過渡層100%PT探傷，按NB/T47013.5-2012的Ⅰ級合格。

（5）焊接時要嚴格執行焊接工藝規程。

4、結論

采用此焊接工藝施焊的產品經無損檢測及力學性能試驗結果均符合要求，證明該焊接工藝可行。該設備檢驗合格，目前已投入使用。

參考文獻

[1] 王國璋.壓力容器焊接實用手冊[M].北京：中國石化出版社，2013.

篇6

0 引言：油氣田油氣大多采用管道運輸，這是一種既安全又經濟的輸送方式。為了提高運輸量，常用辦法就是提高輸送壓力、擴大管道的直徑。并且管道的連接完全依靠焊接工藝來完成，因此在要求管材質量的同時，最為關鍵的就是對焊接質量的控制。

1長輸管道的焊接工藝

1.1 傳統的長輸管道焊接技術工藝

在我國現階段還明顯存有許多傳統的焊接技術，比如焊條、電弧焊和氬弧焊。這些方法在現代當下對石油和天然氣的需要量增大的情況已經不能滿足生產了，那么傳統長輸管道焊接是怎樣的呢？

（1）我國長輸管道焊接工藝在二十世紀七、八十年代都普遍傳統主要以手工焊為主，一般是上向焊、下向纖維素焊條手工焊，由于這些方法為手工操作，因此效率低，耗時長，且焊接質量也受到了人工技能水平的制約。上向焊在當時抵抗惡劣環境的能力強；可實現大批量流水作業，效率高；采用多層焊接，焊接質量高。這一技術在很大程度上保證了管線焊接質量，但不足的是在焊接的中間過程需要換焊條，這個操作就會耽誤時間；工藝上頻繁起弧和熄弧，在起弧和熄弧點易產生未焊透、未熔合等缺陷；

（2）傳統管道焊接工藝常以手工焊為主，焊接人員利用焊具和焊條對管道接口處進行焊接，這種方法效率極慢而且產生的缺陷較多，速度慢，耗費人力，而且精度和質量均達不到現代化焊接設備的要求，手工焊就不易在現代實用了。

（3）在我國二十世紀初期也使用了碳極電弧焊和氣焊，同時代替了不少手工焊，電弧比較穩定，焊接質量進一步提高，使得手工的操作又上升了一個層次。但這種焊接工藝對焊接人員的焊接技術要去相對較高，焊接難度相對較大，所以操作不方便，效率也就不會提高。

（4）激光焊是為了管道在水下焊接的要求而創造的焊接工藝，這種激光焊能適應水下的水壓和水流而使焊接順利進行。但是在激光焊中要求焊件的裝配精度較高，并且要求光束在兩管道之間的位置不能有明顯偏移，所以對控制系統的要求較高。而且激光器及其相關系統的成本較高，一次性投資較大。

1.2 傳統長輸管道焊接技術的弊端。

在傳統焊接工藝上存在了許多弊端，已經不能滿足當下對焊接技術的要求。其中有焊不透、未融合、帶有氣孔、夾渣等缺陷是常見的問題，此外有裂紋是最嚴重的缺陷。

1.2.1 管道焊接外部缺陷

外部缺陷可以用人們的肉眼看到管道之間有裂紋的痕跡或是管道縫之間沒有融合沒有焊透，管道之間有氣孔和咬邊等。

1.2.2 長輸管道內部缺陷

內部缺陷用肉眼是看不出來的，必須得通過x射線或A型超聲波來檢測，包括內部含有氣孔夾渣。是由于在焊接過程中氧化產生的氣體來不及排出管體而殘留在焊縫內部，所造成看不見的缺陷。

2. 施工人員的控制

人是決定焊接質量第一位的要素。從事壓力管道受壓元件焊接的焊工,經規定的基本知識和操作技能考試合格后,取得質量技術監督部門頒發的焊工合格證,且在有效期內方能進行相應項目的焊接工作。嚴禁無證從事焊接作業。施工企業必須與焊工簽訂勞動合同。

管工要對管口組對質量負責,確保管口表面質量,坡口尺寸,對口間隙,錯邊量控制在規定的范圍內。SY-T4109-2006《石油天然氣鋼制管道無損檢測》是等同采用API有關標準制定的,該標準第一次提出錯邊未焊透這一新的焊接缺陷概念,并將錯邊未焊透的長度單獨進行焊縫質量評級,而且規定出現錯邊未焊透的X光底片不能評為Ⅰ級片。此外錯邊未焊透缺陷的返修是較為困難的。

另外,質檢員要起到嚴格把關的作用。及時發現問題,及時給予糾正,及時反饋質量信息,防止不合格品發生。

焊接機組其他人員都必須圍繞保證焊接質量這個中心,盡心、盡責、盡力做好本崗位工作。

3. 焊接設備和檢驗儀器工具

壓力管道焊接所需的自動焊機、手弧焊機、氬弧焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等,應具備保證焊接質量的過程能力。

所有指示、測量、檢驗所使用的儀器、儀表,檢驗工具,如電流表、電壓表、焊口檢驗尺、溫濕度儀、風速儀、紅外測溫儀等等,都應通過周期檢定合格,并在有效期內。

據我們的經驗,焊機上電壓表、電流表所指示的數值與焊點附近的真實數值是有一定的差距的,主要原因是焊接把線有一定的電阻而造成電壓降。要比較準確地掌握焊接電流、電壓值,我們的做法是用鉗形電流表在焊點附近,對正在工作的焊接把線測量電流、電壓數值。這樣測量的數值是比較準確的。

4. 材料與焊材的控制

對構成長輸管道的鋼管、焊材、管件、法蘭、閥門等壓力管道元件,應采購取得壓力管道元件制造許可證的廠家生產的產品,材料或焊材上的標記必須完整、清晰、牢固,質量證明書內容齊全、符合標準要求,質量證明書嚴禁用抄件,一般應為原件或復印后加蓋有經銷單位紅色檢驗印章和經辦人章的有效復印件,質量證明書上的品種、規格、批號等內容應與實物一致。

壓力管道元件(含業主提供的材料)和輔助材料如陰極保護、防腐補口補傷材料等都應經檢驗合格,由材料質控責任工程師驗證后,簽署準用意見。我們將材料驗證設置為“停點” ,旨在控制未經驗證的壓力管道元件,嚴禁緊急放行;經檢驗不合格的材料,嚴禁投入使用。

材料存放、保管、吊裝、運輸等應保證材料不受損傷。

焊材應有專設的庫房存放,配備控制溫度、濕度的設備和溫、濕度測量儀器、儀表,保證存放條件滿足工藝文件規定的要求。領用焊條應用焊條保溫桶,當班用不完的焊條應回收,回收焊材應按規定經烘干后才能用于管道的焊接。

5. 焊接工藝文件的控制

焊接工藝評定、焊接施工措施方案或焊接作業指導書,是焊接施工必須嚴格遵守的“法律”文件。

在壓力管道安裝質保體系諸多控制點中,我們將焊接工藝評定設置為“停點”,不具備焊接工藝評定不得開焊。

焊接工藝評定的內容、數量要能覆蓋長輸管道線路、聯頭、返修、不同壁厚及爬坡管段等各種焊接工況。

焊接作業指導書依據焊接工藝評定來制定,焊接作業指導書中的焊接工藝參數應在焊接工藝評定規定的范圍內。

焊接作業指導書應由焊接技術人員向焊接施工班組交底,交底的內容包括:焊接工藝參數,工藝流程,質量要求,檢驗方法,焊接環境要求,施工安全要求等。

6. 焊接環境控制

焊接環境直接影響焊接質量。當施焊環境出現下列任何一種情況,且無有效防護措施時,禁止施焊。

(1)雨雪天氣;

(2)大氣相對濕度大于90%;

(3)低氫型焊條電弧焊,風速大于5m/s;

(4)酸性焊條電弧焊,風速大于8m/s;

(5)自保護藥芯焊絲半自動焊,風速大于8m/s;

(6)氣體保護焊,風速大于2m/s;

(7)環境溫度低于焊接工藝規程中規定的溫度。

7. 焊前及焊接檢驗檢測控制

焊前焊接質檢員應檢查焊縫坡口表面狀況、坡口角度、鈍邊、組對間隙、錯邊量等數據應符合工藝文件規定。監督施焊的全過程, 檢查焊接工藝的執行情況,發現問題及時處理或向有關人員反饋。每條焊縫焊完后,焊工應按要求將飛濺、熔渣及肉眼可見的缺陷等清除干凈,自檢合格后,按規定進行焊口標識并做好記錄,交焊接質檢員確認和專檢。焊接質檢員對焊工自檢合格后的焊縫進行外觀檢查。需要無損檢測的焊縫由焊接質檢員根據規定的探傷比例、施焊外觀質檢情況和焊接作業指導書的規定進行無損檢測委托,嚴禁焊前指定待探的焊口。

對焊接咬邊應予重視。焊接咬邊將造成應力集中,而成為疲勞裂紋源,使管道早期疲勞斷裂失效。目視法測量咬邊深度只能由檢驗者憑經驗來進行,對于內咬邊的深度,通過X射線透照的方法來進行測量。咬邊深度的測定,存在一定的誤差。鋼制管道焊縫咬邊,應盡可能進行補焊、修磨,使焊縫與母材圓滑過渡,消除咬邊對焊接接頭性能的不利影響。

8. 焊縫返修控制

焊縫同一部位允許的返修次數應嚴格執行標準規范和設計的規定。返修由焊接工藝人員對需返修的缺陷,分析產生原因并編制返修工藝, 返修工藝應經相關責任工程師審批。

焊縫返修后應按返修工藝的要求進行焊接檢驗和無損檢測。要求焊后熱處理的管道焊縫,一般應在熱處理前進行返修,如在熱處理后返修,補焊后應做必要的熱處理。

焊縫返修部位、返修次數、返修情況以及熱處理報告應記入返修記錄,并進入工程交工資料。

9. 結束語

長輸管道焊接的現場情況復雜、施焊環境惡劣、焊縫數量較多,影響焊接質量的因素很多,只要對這些影響因素進行有效的控制,就能保證長輸管道焊接質量滿足標準規范和設計圖紙的要求。我單位近十年來承建的長輸管道工程,焊縫探傷一次合格率均在96%以上。

參考文獻

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[2] 何小東.丁小軍.高鋼級油氣輸送管道環焊縫雙絲焊接技術的應用[J].鋼管,2007(3).

篇7

優秀的焊接人員及相關技術人才是高質量焊接結構制造的重要保證。企業應擁有業務素質好、實踐經驗豐富、具有高級工程師以上技術職稱的管理人員、焊接專業技術人員和一批具有一定操作技能水平的焊接技術工人。焊接工程師是焊接工藝文件的制定者、焊接生產的指導者和焊接工藝的管理者。焊接技術人員的技術水平直接影響到焊接工藝文件的編制質量。從事壓力管道受壓元件焊接的焊工，必須通過基本知識和操作技能考試合格后，取得質量技術監督部門頒發的焊工合格證，而且在有效期內才能進行相應項目的焊接工作。施工企業必須與焊工簽訂勞動合同。堅決杜絕無證人員從事焊接工作。焊接機組所有人員都必須圍繞保證焊接質量這個中心，盡心、盡責、盡力做好本崗位工作。另外，質檢員要起到嚴格把關的作用。及時發現問題，及時給予糾正，及時反饋質量信息，防止不合格品發生。

二、施工設備

管道焊接所需的氬弧焊機、自動焊機、手弧焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，應具備保證焊接質量的過程能力。設備要有專人管理、保養、定期維修。設備的參數儀表（如電流表、電壓表等）應在有效期內經專業部門檢驗、校正。保證工裝、胎具、卡具的完好，并定期檢查記錄。

三、材料

完善材料（包括鋼材、焊接材料等）管理制度。已列入國家標準、行業標準的鋼號，根據其化學成分、力學性能和焊接性能歸入相應的類別、組別中。未列入國家標準、行業標準的鋼號，應分別進行焊接工藝評定。使用和保管好焊接材料是保證焊接質量的基本條件，設置焊接材料一級、二級庫，建立焊接材料采購、入庫驗收、保管、烘干、發放、回收制度等。

（1） 管材及壓力管道元件采購應對材料供貨廠家進行生產能力、技術水平的評審，確定材料定點供貨廠家。采購鋼管、法蘭、焊材、管件、閥門等壓力管道元件，必須是取得壓力管道元件制造許可證的廠家生產的產品，材料或焊材上的標記必須完整、清晰、牢固，質量證明書內容齊全、符合標準要求，質量證明書嚴禁用抄件，一般應為原件或復印后加蓋有經銷單位紅色檢驗印章和經辦人章的有效復印件，質量證明書上的品種、規格、批號等內容應與實物一致。

（2）焊接材料的驗收和保管焊接材料必須有制造廠家的質保書，同時檢查部門應根據相關標準按材料批號抽樣復檢。焊接材料復檢不合格的應由供應部門和有關技術部門提出處理意見。焊接材料應存放在符合要求的專用焊接材料庫房，按分類、牌號分批擺放，并作出明顯的標記。焊條、焊劑發放前應按烘干規范進行烘干。焊工憑焊材領用單領取焊材，發放員應在領用單上登記焊材的檢驗編號和實發量（焊絲應填寫盤號）。焊工完成當班任務后，必須交回剩余的焊接材料。

四、焊接工藝文件

建立健全嚴格的焊接工藝規程是保證焊接質量保證體系的重要內容。認真貫徹國家和有關法規、標準及技術條件，并根據企業的需要，制定本企業必要的焊接質量保證體系的相關技術和管理標準。焊接技術人員要編制大量的焊接工藝文件，其中焊接工藝守則、焊接工藝規程等是焊接制造與生產直接應用的法規文件。要做好新、舊標準和工藝文件的更換，以及舊標準或工藝文件和作廢標準或工藝文件的回收工作，確保焊接技術人員和第一線操作者使用的標準和工藝文件是有效文件。

五、焊接生產過程控制

1）焊接生產

①操作者按照相應焊接工藝規程的要求進行手控焊接結構（焊接接頭）和產品的焊接。對于不受控焊接接頭，焊工按照焊接工藝守則的要求進行焊接。焊接要求預熱及層間溫度控制的接頭，質量檢查人員對預熱溫度檢查合格后，才能施焊。在焊接生產過程中，檢查人員還應抽查層間溫度是否超出規定范圍。對有氫致裂紋傾向的鋼材進行焊接時，如焊接過程中斷，不能很快焊接或完成焊接后不能立即進行熱處理時，應對焊接結構件立即進行后熱處理。

②按熱處理參數進行接頭的焊后熱處理。熱處理設備應能自動記錄實際熱處理參數。對于有再熱裂紋傾向的接頭，熱處理后還應進行無損檢驗，內容包括：目測檢查、滲透檢驗PT(Penetiative Test)、磁粉檢驗MT(Magnetic Test)、超聲檢驗UT(Ultrasonic Test)和射線檢驗RT（Radial Test）對于受控的接頭要求進行UT或RT。在焊接接頭形式和焊縫位置設計或編制產品工藝流程時，應為受控接頭的UT和RT檢查創造條件。由于結構或工藝原因，無法進行UT和RT檢查的受控接頭，為獲得合格接頭內在質量，必須采取特殊的質量保證措施。

③按照有關標準的要求進行產品試板的焊接。產品焊接試板檢驗合格后，才能進入下到工序。產品焊接試板應隨它代表產品接頭同爐進行熱處理。

④應按照不一致品處理規程的評定，進行超標焊接缺陷的返修。嚴重缺陷的返修必須有對應的焊接工藝評定，并制定缺陷返修的焊接工藝規程，同一位置的焊接缺陷的返修不能超過兩次。

2）焊接質量的可追溯性控制

可追溯性控制是焊接質量和管理的一個重要內容。焊接結構在產品制造和以后的運行中，如果出現質量問題，能夠有線索、有資料進行焊接接頭質量分析，包括焊材領用、焊前準備、施焊環境、產品試板的檢查確認、施焊記錄、焊工鋼印標記、焊后檢驗記錄、焊接缺陷的返修記錄等。

要實現焊接質量的可追溯性控制，應做如下工作。

①“標記移植”。②受控焊接接頭的焊接過程應有書面記錄。③焊工完成受控焊縫的焊接后，應在產品規定位置打上焊工代號。

3）焊接工程質量控制點、停留點和證點

焊接過程中實現控制點、停留點和見證點重要工序的重點控制，進一步加強了受控焊接結構（焊接接頭）的質量管理。

4）嚴明焊接記律

焊接操作者在生產過程中，執行焊接工藝規程和相關工藝文件的情況稱為工藝紀律。為了嚴明焊接紀律，應組織多部門對焊接生產過程不定期的進行焊接工藝紀律檢查。

六、生產環境

（1）現代化的辦公和良好的生產環境是提高產品質量的重要保證。企業要推行規范化的生產管理，做好文明辦公，文明生產。焊接試驗室是焊接試驗和焊接工藝評定的場地，大型企業應建立焊接試驗室。試驗室應配置各種先進焊接試驗、檢驗和熱處理設備，并配備一定數量的業務素質好和有豐富經驗的能夠進行材料焊接試驗和焊接工藝性能的焊接

（2）焊接環境是影響焊接質量的關鍵。主要表現在以下幾個方面：

溫度當環境溫度過低時，會使焊縫熔池金屬冷卻過快，改變金相組織，從而對力學性能造成不利影響。一般規定，焊接時允許的最低環境溫度：碳素鋼-20℃；低合金鋼、普通低合金鋼-10℃；中高金剛：0℃。

濕度 環境濕度過大，空氣中的水分就有可能進入熔池，形成氫氣孔等缺陷。一般要求環境相對濕度不大于90%。

風速 當風速過大會使焊條電弧焊、氣體保護焊的保護效果減弱，使空氣中的有害氣體滲入熔池中，從而影響焊縫質量。一般規定焊條電弧焊時風速不大于10m/s，氣體保護焊的風速不大于2m/s。

雨、雪 在下雨、下雪的露天作業不允許施焊。若采取了保護措施，且環境相對濕度不大于90%時，可以施焊。

壓力管道焊接的現場情況復雜、施焊環境惡劣、焊縫數量較多，影響焊接質量的因素很多，只要對這些影響因素進行有效的控制，就能保證壓力管道焊接質量滿足標準規范和設計圖紙的要求。

篇8

一、前言

對于油氣管道的焊接工作來說，焊接技術的好壞直接影響焊接的質量，因此，必須要選用有效合理的焊接技術，這樣才能夠提高焊接的效果，確保焊接工作的有效性。

二、管道焊接的特點

管道作為五大運抽方式之一，在擔負著把油氣資源運送到加工廠或用戶的過程中，具有線路長、跨區域范圍大的特點，所經山區、平原、丘陵、沙淇和水域等多種地形、地貌，自然條件變化大、施工作業條件差。在野外現場組裝焊接中，由于鋼管不動，需要全位置焊接。這就要求現場焊接所采用的焊接設備和材料必須滿足兩個最基本的條件:能夠進行全位置焊接；適應環境性強，具有良好的焊接性能。

三、油氣管道焊接技術

1、下向焊接技術

（一）操作要點

按照焊接順序，通常將管道焊接各層焊道稱為根焊、熱焊填充焊、蓋帽焊。根焊與熱焊道均為單道焊，而填充焊則可能是多層多道焊，這與管道的壁厚有關。焊接時，根焊采用直拉式運條，不擺動，只有當間隙過大或熔孔過長時，可作往返運條，以防止熱輸入過大而燒穿。熱焊的目的在于加強根焊，并通過繼續輸入熱量使焊道保持較高溫度而防止根焊產生裂紋、開裂等缺陷，一般均要求兩焊道間隔時間少于5min。采用直線往復運條，焊接速度要快，并保證坡口邊緣熔合良好，熱焊之前必須進行徹底清根。

（二）優點

手工下向焊通常使用纖維素焊條和低氫型焊條兩種專用下向焊條，它通過獨特的藥皮配方獲得上向焊無法比擬的優良性能。與上向焊相比，下向焊電弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以單面焊雙面成型，而且熔渣少，易脫渣，不易產生氣孔、夾渣等缺陷，焊縫一次合格率高。由于采用薄層快速焊接技術，后層焊道對前層焊道有熱處理作用，尤其熱焊道與根焊道的間隔時間短，輸入的熱量使根焊道保持較高溫度，能使根焊道中的擴散氫充分逸出，降低焊道中擴散氫含量，并能防止根焊裂紋產生，使焊接接頭性能得到提高。上向焊根焊不能連續焊接，只能采用滅弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊進行根焊和熱焊，以獲得好的根焊質量和速度，而用上向焊進行填充蓋帽，利用其焊層厚的特點，減少焊接遍數，提高整體焊接速度，即采取優勢互補的辦法使用復合焊接工藝。

2、半自動焊接技術

管道半自動焊是采用電焊工手持半自動焊槍施焊，由送絲機構連續送絲的一種焊接方式。該焊接方法可節省更換焊條等輔助作業的時間，具有熔敷速度快、焊接接頭少、焊接收弧及引弧產生的焊接缺陷少等優點，焊接合格率明顯高于手工電弧焊。國內采用半自動焊接技術始于1995～1997年建成的庫鄯輸油管道，實踐證明，該焊接法的應用效果較好。目前，國內在管道主體焊接中應用比較成熟的半自動焊工藝為纖維素焊條打底，自保護藥芯焊絲或CO2氣體保護焊絲進行填充、蓋面。藥芯焊絲半自動焊抗風能力強，而CO2氣體保護焊絲的抗風能力較差。半自動焊焊接設備較手工電弧焊設備復雜，適宜在地形較好的平原、低矮丘陵和坡度較緩的山區地段機械化流水線作業上應用。

3、全自動焊接技術

全自動焊是借助于機械和電氣的方法使整個焊接過程實現自動化。目前國外用于管道焊接比較成熟的自動焊技術主要有實芯焊絲氣體保護焊和藥芯焊絲自保護焊技術。

（一）實芯焊絲氣體保護自動焊接技術自動焊接技術減少了人為因素對焊接質量的影響，減輕了工人勞動強度，容易保證焊接質量，同時具有焊接速度快、焊接材料成本較低對焊工的技術水平要求較低等優點，在國外已廣泛應用于大口徑、大壁厚的管道焊接領域。但由于管道環縫為全位置焊接，對焊接裝備及控制系統要求較高，且全自動氣體保護焊設備目前還存在造價高、維修難度大等缺陷。

（二）藥芯焊絲自動焊接技術該焊接技術包括藥芯焊絲自保焊和藥芯焊絲氣保兩種方法，其焊接基本原理與實芯焊絲氣體保護焊相似。藥芯材料主要有礦物材料、鈦合金透氣劑、穩弧劑、造渣劑及還原劑等，與實芯焊絲相比，藥芯焊絲的優點有熔敷速度快，焊接質量好，沖擊韌性好，對各種管材的適應性好，設備投資成本比全自動氣體保護焊少等。

四、油氣管道環縫焊接工藝方法比較

根據試驗和實際應用情況, 將纖維素下向焊、低氫下向焊、低氫上向焊、藥芯焊絲半自動焊、全自動氣保焊、藥芯焊絲自動焊等五種管道環縫焊接工藝方法進行了比較, 結果見表1。

表1 管道環縫焊接工藝方案比較結果

五、油氣管道在特殊環境下的焊接質量控制

焊接的質量應該從焊接人員、設備和檢驗儀器、材料、焊接環境、焊前和焊接檢驗檢測、焊縫返修等多個方面進行控制。

1、施工人員的控制

任何的施工工程，人都是施工的主體。對施工進行質量的控制，首先要做好對施工人員的控制，焊接的質量控制也不例外。當前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主，所以焊接人員的焊接水平和焊接技術就成為影響焊接質量的最重要的因素之一。所以必須對焊接人員進行崗前培訓，掌握專業知識和專業技能，通過基本知識和操作技能考核并取得質量技術監督部門的焊工合格證之后，才能在有效期內持證上崗作業。焊接的檢驗是焊接質量控制的最后一關，也是非常重要的一關，因此對檢驗人員也要做好嚴格的崗前培訓工作和技能培訓，這樣才能在質量檢驗中對焊接質量嚴格把關，保證施工質量。

2、設備和檢驗儀器的控制

要保證焊接管道用的各種工具的質量，如手弧焊機、氬弧焊機、自動焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備的性能指數和參數達到標準，這樣才能保證設備的焊接能力和焊接質量。

溫度濕度儀、電流表、電壓表、風速儀、焊口檢驗尺等檢驗工具也要檢定合格并保證其檢驗的能力，保證在焊接質量出現問題時能及時、準確的檢驗出來。

3、焊接環境的控制

焊接工作時周圍的氣候環境是影響焊接質量的一個重要因素。下面的幾種自然環境下是不宜進行焊接的：有風天氣（氣體保護焊：風速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；藥芯自保護焊絲半自動焊，風速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達到90%以上；環境溫度過低（低于焊接工藝規定的最低焊接溫度）。

4、材料的控制

長輸管道元件，如鋼管、焊材、管件等材料，應該于有長輸管道元件生產許可證的生產商處采購，管道元件的質量說明書等內容應該清晰、齊全，管道元件的質量要符合施工標準，這是保證焊接質量的重要環節。要堅決禁止不合格、偽劣的產品投入使用。

5、焊前和焊接檢驗檢測

要確保管口表面質量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯邊量、坡口尺寸的誤差在合理的范圍內，并確定是否符合工藝文件的規定。每次焊接完成后，焊工應先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷病并將之清除，然后交給檢驗員檢驗。檢驗員應該根據相關的檢測標準進行檢測，監督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發現問題應該及時處理，或者向上進行反饋。

六、結束語

總而言之，油氣管道焊接技術一定要遵循焊接的工藝流程，從油氣管道焊接質量考慮，確保焊接的有效性，提高焊接技術的質量，保證油氣管道焊接技術得到充分應用。

【參考文獻】

[1]李俊超.關于長輸管道焊接工藝研究分析[J].中國新技術新產品，2012（12）

[2]薛振奎，隋永莉等.長輸管道焊接施工工藝[J].焊接，2012（8）

篇9

1、影響長輸管道焊接的因素

在長輸管道焊接施工中，會有各種因素影響著管道焊接的質量，主要有以下幾個因素：

(1)氣候環境。溫度、濕度等環境條件會對焊接的質量產生一定的影響。

(2)流動性施工。在長輸管道的焊接施工中，工作地點會隨工程的進度不斷的發生變化，使得焊接質量難以保證。

(3)地形、地貌。長輸管道在鋪設施工過程中會遇到各種的地形、地貌，導致焊縫位置變化多端，會對焊接質量產生直接的影響。

(4)施工場地如果比較狹窄，也會使機械化的焊接工藝的適用性差，不能應用先進的焊接技術。

2、焊接技術在長輸管道施工中的應用

2.1、手工電弧焊工藝

我們依據其所采用的焊條以及焊接方向的不同，管道手工電弧焊接主要可以分為：低氫焊條上向焊、低氫焊條下向焊、高纖維素焊條下向焊、組合焊接四種方法。

2.1.1、低氫焊條上向焊

其主要就是應用于小口徑管道的焊接，具有優良的抗冷裂性能，以及在接頭尺寸不規格出現大錯邊的情況下，依舊具有良好的X射線合格率，主要應用于工藝廠站內的一些重要管件和接頭上。該方法的焊接效率低于高纖維素的焊條下向焊和低氫焊條下向焊。

2.1.2、低氫焊條下向焊

低氫焊條下向焊，該種焊接方法主要采用的是低氫型焊條藥皮，焊縫熔合金屬含氫量低，并且小于5ml/100g，焊縫本身就具有了抗斷裂性以及優良的低溫韌性能，主要可以應用于在寒冷環境中運行的管道上或者是硫化氫腐蝕較嚴重的管道。該方法的焊接速度與纖維素焊條的焊機速度是相當的，其缺點就是焊接速度在跟纖維素焊條明顯要地的多，對根焊時的焊口組對，對坡口尺寸要求是比較高的，容易出現內咬邊、未融合以及未焊透等等的根部缺陷。所以說，這種焊接方法在長輸油氣管道中通常是不單獨的進行使用。

2.1.3、高纖維素焊條下向焊

目前，我國國內長輸管道一般采用的是焊接工藝法就是纖維素下向的焊接。其適用于X60以下鋼級，厚壁為7~16mm、直徑大于254mm鋼管的焊接。其優點就是高焊速、大電流，根焊的速度可以達20~50cm/min，這也就表明了焊接的效率是較高的。則缺點主要表現在纖維素焊條的溶解氫的含量高達30~40ml/100g，焊縫的抗裂性以及低溫韌性沒有低氫焊條好。

2.1.4、組合焊

采用不同的焊接方法來共同的完成一道環焊縫，來獲得最佳的焊接效果，這就被稱作組合焊，其主要有三種形式：

一是根焊，采用的是上向焊，填充和蓋面采用下向焊。對于根焊，下向焊要求的坡口精度要高于上向焊。在一些連頭對死口焊接之中，我們推薦使用的是上向焊打底根焊，下向焊填充、蓋面。

二是纖維素焊條下向根焊、熱焊，其余焊道采用的是低氫下向焊。纖維素的根焊速度是比較快的，對于組對質量要求則是較低的，非常適宜機械化流水線的焊接作業，填充、蓋面則采用的是低氫下向焊，不僅僅速度快，層間清渣相對比較容易，蓋面成型美觀，且焊縫具有優良的低溫韌性和抗裂性能，尤其適用于鋼級在X60以上的油氣管道。

三是根焊和熱焊，采用的是纖維素焊條下向焊，填充、蓋面采用上向焊。在壁厚為7~16mm管子的焊接之中，下向焊時最具有競爭力的。當管壁太厚的時候，焊接層數也要相應的增加，焊接燃弧時間因素對整個焊接時間的影響而有所降低，自然，其高效性的優點也就喪失了。所以說，對于壁厚超過16mm的管道，一般采用的是上向焊與下向焊兩種方法組合的焊接方式。

2.2、半自動下向焊工藝

2.2.1、藥芯焊絲自保護半自動下向焊

藥芯焊絲自保護半自動焊，非常的適用于戶外有風場合，靠藥芯高溫分解釋放出的大量氣體對電弧和熔池進行保護，同時還會有凝固焊縫金屬以及少量熔渣對熔池來進行保護的一種高效優質焊接方法。藥芯焊絲的連續作業方式可減少焊接接頭數目，提高焊縫質量和勞動生產率，藥芯焊絲工藝性能優良、電弧穩定、成形美觀，適合全位置管道焊接，通過選擇一定牌號的藥芯焊絲含有的合適過渡元素，力學沖擊韌性可得到極大提高。

2.2.2、CO2活性氣體保護半自動下向焊

CO2氣體保護焊是一種廉價、高效、優質的焊接方法。傳統短路過渡C02焊不能從根本上解決焊接飛濺大、控制熔深與成形的矛盾。在逆變焊機高速可控性基礎上，采用波形控制技術的STT(Surface Tension Transfer)型CO2半自動焊機，熔滴過渡由液體表面張力完成，電流電壓波形可控，其波形如圖1所示。

3、長輸管道的焊接質量的控制

3.1、施工人員的控制

任何的施工工程，人都是施工的主體。對施工進行質量的控制，首先要做好對施工人員的控制，焊接的質量控制也不例外。當前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主，所以焊接人員的焊接水平和焊接技術就成為影響焊接質量的最重要的因素之一。所以必須對焊接人員進行崗前培訓，掌握專業知識和專業技能，通過基本知識和操作技能考核并取得質量技術監督部門的焊工合格證之后，才能在有效期內持證上崗作業。焊接的檢驗是焊接質量控制的最后一關，也是非常重要的一關，因此對檢驗人員也要做好嚴格的崗前培訓工作和技能培訓，這樣才能在質量檢驗中對焊接質量嚴格把關，保證施工質量。

3.2、設備和檢驗儀器的控制

要保證焊接管道用的各種工具的質量，如手弧焊機、氬弧焊機、半自動焊機、自動焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備的性能指數和參數達到標準，這樣才能保證設備的焊接能力和焊接質量。

溫度濕度儀、電流表、電壓表、風速儀、焊口檢驗尺等檢驗工具也要檢定合格并保證其檢驗的能力，保證在焊接質量出現問題時能及時、準確的檢驗出來。

3.3、焊接環境的控制

焊接工作時周圍的氣候環境是影響焊接質量的一個重要因素。下面的幾種自然環境下是不宜進行焊接的：有風天氣（氣體保護焊：風速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；藥芯自保護焊絲半自動焊，風速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達到90%以上；環境溫度過低（低于焊接工藝規定的最低焊接溫度）。

3.4、材料的控制

長輸管道元件，如鋼管、焊材、管件等材料，應該于有長輸管道元件生產許可證的生產商處采購，管道元件的質量說明書等內容應該清晰、齊全，管道元件的質量要符合施工標準，這是保證焊接質量的重要環節。要堅決禁止不合格、偽劣的產品投入使用。

3.5、焊前和焊接檢驗檢測

要確保管口表面質量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯邊量、坡口尺寸的誤差在允許的范圍內，并確定是否符合工藝文件的規定。每次焊接完成后，焊工應先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷并將之清除，然后交給檢驗員檢驗。檢驗員應該根據相關的檢測標準進行檢測，監督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發現問題應該及時處理，或者向上進行反饋。

結束語

長輸管道焊接的技術方法及應用相對復雜，存在很多的技術要求和施工條件要求。在焊接的施工中還要根據管材的材質和管材的規格選用合適的焊接方法。要保證焊接后的長輸管道，在檢驗達到規范要求、再現性能的優越性，就一定要保證焊接施工工藝到位和在施工過程中應用正確。

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基金項目：本文系河南省教育科學“十二五”規劃2012年度課題（課題編號：[2012]-JKGHAB-0034）、河南省教育科學“十一五”規劃課題“基于CDIO工程教育理念，產學研合作構建工程創新人才培養體系”（課題編號：[2010]-JKGHAG-0191）、河南科技大學重點教育教學改革項目“基于CDIO工程教育理念，產學研合作構建地方工科院校工程創新人才培養體系”（項目編號：2009Z-017）、2012年河南省高等教育教學改革研究項目（項目編號：2012SJGLX140）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）07-0131-02

如何不斷提升課堂教學的效果是一個伴隨教育工作始終的課題，而這也是高校教師共同的追求的目標。傳統的課堂教學在日新月異的科技帶來的挑戰下顯出不足。學生可以輕易地從網上收集各種課題相關資料，因此書本知識對于他們的吸引力正在日益降低。究竟如何提高課堂教學效果，革除已有教學模式的弊端，近年來國內外都進行了有益的嘗試，尤其是國外課堂教育發展迅速，因此吸收國外的先進經驗也不失為教學改革的一條捷徑。針對焊接學科偏重于實際應用操作而課堂教學又偏重于理論的講述，生產與教學存在著一定的脫節現象，提出了直接引進國外發達國家先進課堂教學方法，結合自身特點加以運用的思路，探索課堂教學改革的新途徑。

以高等教育先進國家美國、英國的典型教學法為例，[1-2]英美兩國的課題教學最常見的方法是任務教學法、案例教學法和個性化教學法等方法。根據上述方法結合焊接學科本身的知識結構特點，探討先進課堂教學方法如何靈活運用于焊接專業教學之中。

一、不同教學方法在課堂教學中的應用

1.任務教學法

任務教學法一般由教師提出一個較為寬泛的主題，并且不事先設定主題完成的標準，是否完成該主題由學生進行判斷。學生借助各種現有的手段，查找所需的資料并且在此過程中獨立思考，對資料進行比對、篩選，從而找出自己最滿意的問題答案提交給教師。該方法因為事先不設定評判標準，充分發揮了學生的創造力和積極性，因而在培養創新性人才方面特點較為突出。

以焊接常見的CO2氣體保護焊為例，以往的課堂教學對該部分知識的講解將該部分分為CO2氣體保護焊原理、CO2氣體保護焊熔滴過渡特點、CO2氣體保護焊過程冶金特點、弧焊設備、焊材、工藝控制等方面進行介紹，雖然有簡單的實例但是僅限于對工藝參數的直接介紹，未能很好地結合特定材料、特定結構進行工藝過程的知識講解，造成基本概念與實際工藝過程結合較松散，學生在進行該部分知識學習之后還是不能直接進行工藝制定等實際工程實踐。以熔焊方法及設備一書中介紹的典型工藝為例，[3]可在該章節開始前向學生下達制定鰭片管的半自動CO2氣體保護焊工藝的教學任務，并且要求學生對該工藝過程根據章節中的知識點進行逐步分析，教師應設置好若干子任務，將知識點的學習逐步分解下去，便于學生按照一定的知識邏輯性掌握該部分知識。引導學生根據該特定結構的工作特性，首先確定鰭片管使用的材料，確定材料之后可以根據各種焊接方法適宜焊接的材料種類先確定焊接方法，再根據使用成本確定具體的方法為CO2氣體保護焊。進一步在學習任務中引導學生去了解該種焊接方法基本原理，對基本原理的掌握能使其更加明確該方法應用于鰭片管焊接時的優缺點。初步選定焊接方法后，再設置諸如焊接應力控制、焊材選擇、焊接設備選擇等一系相互聯系的列子任務，讓學生在教師的任務引導下自覺確定一套完整的工藝方案。

該方法在發揮學生創造力的同時又保證了學生能夠按照焊接學科的規律性對新知識進行具有一定邏輯性的自主學習，保證了教學質量。

2.案例教學法

案例教學法是指教師以實際生產生活中與課程知識緊密聯系的實際案例入手，分析課題相關知識如何運用到案例中，解決該問題。由于是實際案例，學生可以對比實際案例的解決手段，容易判斷學生運用知識的能力，并且通過分組討論與全班討論，達到鞭策和促進問題的解決。該方法的優勢在于理論與實際相結合，有助于鞏固知識、提高能力。

案例教學法一個最為突出的特征就是案例的運用，它是案例教學法區別于其他方法的關鍵所在。案例是案例教學法的核心和載體，沒有適合的案例，案例教學也就無從談起。那么，如何判斷焊接案例的選擇是否恰當呢。案例反映的是一個焊接生產的踐行者實際面對具體生產困境，做出正確決策所經歷的過程及其依據。通過向學生展示這些真實的和具體的事例，促使他們對問題進行相當深入的分析和討論，并考慮最后應該采取什么樣的行動。

案例教學法讓學生置身于真實的焊接生產環境中，大大縮短了課堂教學情景與實際的焊接工作環境的差距，彌補了當前焊接基礎課教學中既不能充分體現應用學科與生產相結合的特點也不能滿足學生特殊要求的缺憾。因此案例教學法被視為是解決理論與實踐間落差的利器。下面對案例教學法在焊接基礎課教學中運用的可行性做進一步分析。

目前我國工業領域重點項目陸續上馬、重大需求不斷產生，學生的知識結構如何適應當前新技術、新材料層出不窮帶來的挑戰是擺在每個教師面前的重大課題，合理選擇案例結合書本知識對學生進行焊接基本概念的講解就有助于培養用人企業歡迎的合格畢業生。以鋁合金車體焊接過程為例，將整個工藝過程分為幾大知識點，從鋁合金車體焊接基礎知識、[4]焊接設備選取及操作、典型接頭焊接工藝、焊接質量檢驗及焊縫修整等角度逐步進行講解。讓學生掌握高速鐵路車體材料選擇原則，鋁合金材料的焊接方法、目前常用焊接設備及具體工藝參數、焊接檢驗等一整套焊接工藝流程。

據統計目前我國已成為世界上高速鐵路通車里程最多的國家，而高速鐵路專用鋁合金車體焊接工藝是高速鐵路關鍵技術之一。因此以高鐵鋁合金車體焊接工藝為講解對象進行案例教學不但能充分體現國家重大戰略需要與焊接教學實踐相結合的要求，并且可以讓學生接觸到目前焊接學科發展的最新技術，在該過程中將基本原理與其最新發展相結合，可以做到學以致用，激發學生的學習積極性，為工業領域培養緊跟技術潮流發展的應用型專才。

3.個性化教學法

個性化教學法也是英美課堂教學的最大特色之一。它一般是指教師在課程開始前就將學習內容分為若干單元，并且確定課程相關資料和試題資料。學生可以根據自己的具體情況制定學習計劃，在其他已經通過該門課程學習的學生的指導下，按照自己選擇的學習計劃進行學習。學生認為自己完成某一階段學習內容后，可以向教師提出考試要求并且接受測驗。由教師評定測驗成績后決定學生是否可以通過該階段學習或者進行查缺補漏，通過者進行下一階段學習，否則繼續強化該階段內容，直至完成該門課程的學習。這種方法充分考慮到學生個體間的差異性，并且保證了所有學生在學習過程中的自主性和教學質量。

目前個性教學法是我們國家的課堂教學中最為缺失的一個環節。當然個性的張揚與學計劃的制定并無矛盾之處，善加安排就能做到強調學科知識共性基礎上的個性化培養。實現個性化培養可以從以下幾方面入手。首先，是教學方法的個性化。在此所談的個性化，不是指每一個教師都要有一種獨特的方法，但至少可以做到集體個性化。目前世界上的教學法有許多，但每一種教學法都有利有弊，不可能十全十美。但教學法絕不能搞同一化，需要百花齊放，百家爭鳴。其次，考核也應做到個性化。考試是衡量教師教學和學生學習結果的一個重要手段，盡管不是唯一的手段。教師可以適當地在考試中設置更多的主觀題，考查學生對焊機知識綜合運用的能力，雖然主觀題的增多可能增加判卷的難度，但也不能因為難以操作就不去嘗試。再次，教材使用個性化。我國在教學上具有長期因材施教的優良傳統，但因材施教首先需要做到因學生不同而使用不同的教材。這就是所謂的教材使用需要具有個性特點。除了自己組織力量編寫正式教材之外，也可以根據焊接學科發展的最新成果編寫講義。講義經過課堂檢驗后可以繼續修改補充，便可以聯系出版，這樣可以做到時效性與理論性的結合。

該教學方法主要適合于研究生以上層次的學生培養，教師應根據學生特點及愛好，結合目前焊接行業發展的新要求、新需要制定合理的個性化培養方案，以工程或科研項目為基礎，從焊接冶金、焊接結構、焊接過程仿真等幾個熱門應用方向中選取適合符合學生學習習慣和性格特點的知識體系，和學生一起制定長期合理的培養方案，將個人愛好和市場需求充分結合，使學生在走上工作崗位之前就初步具備解決企業實際問題的能力。這樣不但能激發學生學習熱情并且能夠滿足培養未來創造性人才的要求。

二、新型教學方法運用的條件

以案例教學法為例，首先是對教材的要求，案例教學法以工業生產過程中具體實例為學習對象，因此合理的選擇案例就成為該教學法成敗的關鍵點之一。案例教學不同于基礎知識教學，因此教材除了市面上能夠選用的一些現成材料之外，收集目前工程實踐中的實例供課題講解使用就顯得更加重要。目前我國的諸如西氣東輸、杭州灣跨海大橋、渤海海洋鉆井平臺、萬噸LNG船等一些大項目不斷上馬，涉及焊接施工的案例越來越豐富，適當地從上述實例中進行篩選就能獲得課堂講解的重要案例。對于案例的選擇首先應貼合本門課程教授的內容，從焊接方法、焊接冶金、焊接性及焊接結構等課程的角度出發，將工程實例善加選擇，分門別類或者從一個實例中選擇合適的角度，對其進行編排，使該案例中設計到本門課程的知識更加的凸顯，方便學生進行學習理解。

對傳統課堂教學進行改革，除了對書本知識與生產實踐進行一定的改進之外，對參與者的要求也有更進一步的提升。

首先，是對學生理論知識的要求。學生要具有本專業相關基礎知識，每個案例講解之前還應對其中涉及的基本知識、基本概念進行先行學習。當然有部分知識還是可以在案例的講解過程中逐步引入，這樣也符合認知過程的客觀的要求。因此案例教學適用于焊接各主干課后半程的教學，此時的學生已經掌握了一定的專業理論知識，并且有一定的運用知識的能力。對于剛進行焊接專業課學習的學生來說是不適合采用案例教學法的。

其次，對于教師來說課前也要進行精心的準備。對教師來說，主要是課前要熟悉課程設計的環節和教學過程的安排。要充分考慮學生的學習能力，原有學習水平、學習時間、教學大綱以及將要教學的案例等各種因素后確定本堂課要達到的教學目標，充分考慮到教學過程中可能出現的情況，計劃好整個教學時間。教學內容、教學過渡和教學方式等內容的安排，為課堂討論做好準備。

再次，課前對于學生的準備工作也有具體的要求。學生的充分準備對案例教學法的順利實施具有至關重要的作用，因為他們是討論的主體。在案例教學中，學生要在課前就先研究案例，做好課堂討論準備，學生的這種課前準備主要包括個人分析和小組討論兩個層次：個人分析主要是讓學生個人了解案例，確認案例的性質和要解決的問題，做出自己的案例方案；小組討論則是給學生提供一個充分發表自己意見的機會，讓學生通過討論更好的理解和運用所學的知識點。

對于任務教學和個性教學法也有相關教學要求，隨著教學的不斷進行，教師與學生都要不斷總結經驗，并應相互交流，促進教學方法改革的進行，讓新型教學方法確實顯現效果。

三、結論

從上述課堂教學法可以看出，無論是案例式還是任務式教學，其目的都是最大化地讓書本知識學以致用，而個性化教學法的引入是在保證學以致用的基礎上強調學生間的個體差別并保證最終的教學質量。因此，對各種教學方法善加運用，使之服務于現代焊接課堂教學，培養出具有扎實基礎理論與一定焊接生產經驗的實用性焊接人才是教學改革研究的最終目的。總之，高校的課堂教學方法多種多樣并且富有成效，如何結合我國高校焊接教學的實際提升課題教學效果，是本學科每位教育工作者都應用心鉆研的課題。

參考文獻：

[1]湯婧，姚利民.國外課堂教學方法對我國高校課堂教學方法的啟示[J].大家，2011，（8）.

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前言

在火電廠安裝工程中, 焊接是特殊的技術工種, 施工范圍主要有: 鍋爐受熱面管子焊接, 水、油、氣管道焊接, 承重鋼結構和普通鋼結構焊接,還有凝汽器鈦管和鋁母線焊接等。涉及到的材料主要有: 普通碳素鋼、優質碳素鋼、低合金耐熱鋼、高合金耐熱鋼、不銹鋼、鐵、鋁、銅和鑄鐵等。施工內容主要有: 焊接工藝評定、技術措施編制、焊件坡口的加工、組對、焊接材料和工機具的保管和使用、材料的焊接、焊接接頭質量檢驗與評定等。質量管理是對焊接施工內容的全過程管理, 是控制產品最終質量的重要手段。

一、焊接施工質量管理辦法

在火電廠安裝工程中, 焊接施工點多, 涉及面廣, 作業環境惡劣(隱蔽工程和露天工程多, 高空立體交叉作業多) , 焊接施工以焊工個人為單位進行獨立作業, 手工作業多、機械化作業少, 這些因素給焊接施工質量管理增添了難度。

要認真貫徹執行ISO9002質量認證標準, 必須完善焊接施工管理機構, 分清部門職責, 虛心接受建設單位、質監中心站和監理單位監督檢查后的指導意見, 建立健全焊接施工質量保證體系。

二、焊接質量的控制

1人員

以人為本是現代企業管理的核心。人在管理中的作用是最關鍵的。在企業焊接管理中可簡單概括為焊接管理人員和工人兩大類，兩者是管理與被管理的關系，在質量管理中又是宏觀與微觀的關系。質量在宏觀上是管出來的，在微觀上是干出來的。管理人員構成了管理體系的主體，工人則是質量好壞的直接決定者。工程想要有良好的焊接質量，必須要有一個良好的質量管理體系和一支高素質的工人隊伍。

計劃經濟時期所制定的工期在市場經濟下被嚴重壓縮。追求利益最大化使得所有的建設方都相同，只要設備到位就最大限度地壓縮工期，給施工方的質量、安全造成巨大的沖擊。

要有好的質量，必須要有各項資源保證，包括人力資源、機具資源、材料資源。充足的資源量需要管理者對工作量有較大預見性，不能簡單地依靠圖紙去確定，要考慮到施工的難度，也要考慮到鐵工的人力資源分布以及施工的高峰與相對低谷，調動人力資源時要考慮到不可避免的短期人員窩工，這對管理者的素質提出了極高的要求。從質量、安全、進度的角度講各專業人力資源都必須是充足的，很難想象長期疲勞作業的人員能制造出高質量的產品。不同專業的人員必須成一定的比例，如果比例失調不是造成人員窩工就是工期滯后或質量下降，對企業來說都是一種損失。鐵工的不足會造成對口質量的下降，焊工的不足會造成焊口質量的下降，熱處理工的不足會造成焊接硬度及力學性能下降，檢驗人員的不足會造成誤判率的提高。各專業人員都應具有連續性，不應有斷層現象，既要注重后備力量的補充又要注重中堅力量的提高；既要注重后備力量的培養，使其看到希望，又要注重解除中堅力量的后顧之憂，使其能專心工作。培養一個高壓焊工極其不易，企業需要付出多年的心血，焊工的工作又是極其辛苦的，企業應采取靈活的機制，避免人才流失。焊工的吸納應是逐年分批進行的,前幾年由于電力體制改革，為照顧老同志的后顧之憂，吸收多名子弟進入企業而后多年不招工的做法，很容易造成工種的斷層。

人員的質量意識是質量控制的重點，沒有好的質量意識，精品工程根本無從談起。質量意識的提高是企業質量文化的核心，其一旦形成就會處于比較穩定的狀態。倘若缺少職工主動、自覺提高產品質量的積極性，再先進的管理方法、規章制度也得不到職工持久的支持和執行。企業文化的形成是漫長的，由于特殊的歷史原因,焊工的文化素質普遍不高，其質量意識的提高更是需要一個漫長的過程，需要焊接管理者不懈地努力。由于機組溫度壓力參數的提高使得焊接工作量大幅增加、新鋼種的出現對焊接工藝要求更為嚴格，迫切需要企業有充足的焊工資源、焊工有更高的質量意識。

2機具

“工欲善其事，必先利其器”。沒有良好的機械和工器具，再好的工人也生產不出優良的產品。采購部門必須優選供貨廠家，購買質量優良的電焊機、氬氣表、焊槍、焊把、面罩等。目前電力施工焊接仍以手工操作為主，由于機組焊接與熱處理工作量的增加和新鋼種熱處理工藝的復雜性，必然導致焊機和熱處理機需求量的增加，因此必須保證足夠的機械資源。熱處理機及焊機應經常維護，保證使用性能良好

3 材料

（1） 采購管理

焊接材料的采購人員應具備足夠的焊接材料基本知識，了解材料在焊接生產中的用途及重要性。采購焊材時優選供貨廠家，選取信譽好的長期供貨商。焊材供貨商應提供焊接材料的質量證明書，對P91等新型鋼種的焊接材料應提供其焊接工藝、熱處理工藝以及連續冷卻轉變曲線（CCT曲線）等資料。焊接材料入庫前應按規定進行驗收。熱處理加熱器質量應符合DL/T819-2010火力發電焊接熱處理技術規程的規定。

入庫的焊接材料“待檢”、“合格”、“不合格”等區域要有明顯的標記；儲存庫應保持適宜的溫度及濕度，室內溫度應在5℃以上，相對濕度不超過60%。焊材保管及發放人員應做好干濕度記錄、烘干記錄、焊材發放、領用、回收記錄。熱處理加熱器應按不同規格進行擺放，燒壞的加熱器應進行回收并單獨放置。

焊工在領用焊條（絲）時應仔細核對，防止錯領焊材。焊接技術人員及班組長應對焊接材料的使用進行必要的檢查監督，確保焊接材料的正確使用，防止由于焊接材料管理不善發生質量事故。熱電偶、記錄儀等計量器具應按規定進行檢定。自動焊在安裝現場的應用有較大局限性，主體工作仍然要依靠手工焊接完成，氣焊基本上被工藝先進的氬弧焊所取代，焊接質量控制對象主要是手工電弧焊和手工鎢極氬弧焊。兩者控制的重點是執行工藝評定的嚴格性，克服傳統上工藝評定與施工現場參數不一致的現象。

對于密封等結構焊縫，為減輕工人勞動強度，應推廣使用效率較高的半自動焊機；對于凝汽器不銹鋼管板焊接等能夠使用自動焊的部位，建議使用自動焊，提高質量的同時有利于減少對人力資源的需求量。對于施工企業的焊接工作者來說，要經常了解國內焊接動態，加快新產品、新工藝。

（2） 儲藏發放管理

（3） 使用管理

4 方法

在生產中的應用，減輕工人勞動強度,提高產品焊接質量。熱處理在條件允許時應盡量采用電加熱處理，其對升降溫速度、溫度的控制比火焰處理要精確。焊工及熱處理人員均應持證上崗并嚴格按作業指導書要求施工。焊接及熱處理工藝方面也屬方法控制的范疇。對口、預熱、焊接、熱處理、無損檢測（檢驗）都要嚴格按作業指導書要求進行。工藝制定必須嚴謹、詳細，有據可依。工序之間必須嚴格遵循“上道工序不合格不移交下一工序，下一工序在上道工序不合格之前不進行”的原則。

結束語

火力發電機組是當今中國發電的主力機組。我國已經開始形成了以火力發電機組為主、以加速發展的水力發電和核電機組為輔的發電設備總結構，發電能力基本滿足了國民經濟發展的需求。由于機組容量的增大、參數的提高、所使用的鋼材和焊接材料品種及規格日趨復雜，工程量加大、焊口數量增多、異種鋼焊口增多、管壁厚度增大、安全性的要求也愈來愈高，因此，焊接工藝質量及檢驗標準也日益嚴格。

參考文獻

[1] 高寶林.淺談發電廠的焊接技術管理[J]. 河北電力技術. 1998(01)

篇12

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1001－7518（2012）15－0063－04

學習領域課程是基于工作過程為導向的在課程領域開發與設計的最新成果。它是以職業任務為載體、工作過程為導向的一種“課題單元”。通過目標、內容及時間的安排，學習領域課程力求將理論知識和實踐知識整合起來，培養學生的職業行動能力。由于學習領域課程本身固有的價值和優勢，目前已成為各中高職院校進行課程改革的切入點和出發點。隨著課程理論的發展和創新，“焊接技術及自動化”（以下簡稱“焊接”）專業的課程體系也在不斷的更新和完善，設計“焊接”專業學習領域課程將為職業教育課程理論和實踐提供積極的參考。

一、“焊接”專業學習領域課程開發的背景

我國職業學校深受前蘇聯學科課程的影響，課程的知識本位觀根深蒂固。20世紀80年代中后期以英美為代表的CBE（能力本位教育課程）、MES（就業技能模塊組合課程）等課程模式紛紛涌入我國。這些課程模式注重培養學生崗位勝任力，打破了知識本位下的藩籬，注重可操作性的、可外顯的操作能力行為表現；以活動本質觀為代表的課程目標用職業活動來描述；課程內容是職業活動所需要的知識、技能和態度；課程組織開始關注職業活動的邏輯發展；課程實施采用任務驅動、項目教學等方式；課程評價注重學生的職業活動能力水平和職業活動的結果。

“焊接”專業借鑒國外先進課程模式設計出了CBE課程，MES課程更是在行為主義這個維度上將模塊的作用發揮到了極致。在全面分析焊接技術在工業領域中的應用現狀、發展趨勢及人才需求情況的基礎上，由企業技術人員與本專業教師，共同根據職業崗位群對焊接高技能人才的職業能力和素質的要求，依照“職業能力分析——綜合能力分析——專項技能分析——擬定最終績效目標——描繪職業能力模塊——分解出能力要求——確定理論教學與實踐教學模塊”的程序，制定了本專業以能力為本位的人才培養方案，開發了模塊化課程體系。

誠然，以任務為本位的課程模式有助于學生能力的培養和提升，通過崗位的工作分析和職業能力的分析如何去更好的開發課程和組織教學，很大程度上解決了學習內容與工作世界相脫節的情況。尤其是MES靈活的模塊化組織、CBE強調崗位勝任力，均對學生以任務為本位、培養職業能力有諸多幫助。但是，它們卻有一個致命的缺陷：能否讓學生獲得對工作體系的整體性理解？能否解決任務單列式教學過程所帶來的弊端？能否在情境中鍛煉學生的心智技能？

學習領域課程是20世紀90年代在聯邦德國職業教育課程改革背景下的結果。隨著對CBE、MES等課程開發模式弊端的日益凸顯，德國職教界的許多人士都清晰地認識到在傳統專業理論、專業制圖、專業計算的“雙元制”模式下，職業學校越來越偏離企業發展的實際需要，學生的理論知識不能很好地融合實踐知識。對于我國職業學校焊接專業來說，其課程改革雖然突破了傳統三段式的桎梏，也很好地去借鑒了發達國家的課改經驗，但是如何更好地培養“焊接”學生的專業能力、方法能力和社會能力以及如何使學習內容真正地與工作世界相關聯，是當今改革“焊接”專業課程的首要目標。正值學習領域課程試圖要突破傳統課程開發所固有的局限性，“焊接”專業學習領域課程的開發與設計自然必然會凸顯出其內在的價值和優勢。

二、關于學習領域課程及其開發方法

欲設計“焊接”專業的學習領域課程，需要首先了解什么是學習領域課程及其開發方法。它的產生是為了解決MES、CBE等課程開發方法忽視工作體系的整體性的弊端，因此以工作過程為導向的職業教育思想應運而生。學習領域課程是以工作過程為導向的教育在課程領域內的體現。根據德國《各州文教部長聯席會議》的定義，學習領域指一個有學習目標描述的主題學習單元，它由能力描述的學習目標、任務陳述的學習內容和總量給定的學習時間三部分組成[1]。

學習領域課程著重培養學生在建構和參與建構工作世界的綜合的職業能力。與以技能分解為框架構建教學模塊的“MES”模式以及以能力分析為依據組建教學模塊的“CBE”模式不同，它是以典型職業工作任務為依托的。一個學習領域可以對應相關職業的典型工作任務，學生通過學習和完成相關的典型工作任務，就意味著掌握了該“培訓職業”①，并獲得了該“培訓職業”的職業能力以及該職業的從業資格。學習領域課程的開發就是基于工作過程系統化課程的方法（BAG課程分析法）。

一種“培訓職業”一般可以分解為10-20個學習領域，每個學習領域課程方案的總體思路和原則是大同小異的。具體做法是：首先確定“實踐專家研討會”（由2/3職業學校教師，1/3企業技術代表，若干個課程專家組成）。實踐專家研討會要以工作崗位分析為依據，分析出所能代表該“培訓職業”的典型職業工作任務。然后按照胡波特（L.Hubert）和德萊夫斯（S.E.Dreyfus）等學者提出的“能力發展階段”{2}的規律，確定學習內容的難度范圍{3}以及知識的序列化。第三，分析每一學習領域中的具體工作任務，析出每個具體工作任務所包含的學習目標、學習內容、對象、工具、方法、要求、勞動組織以及預期要達到某種勞動成果，破譯隱含在具體工作任務中的陳述性知識、程序性知識以及默會知識。最后根據分析具體工作任務所包含的各要素進行系統化建構具體的課程名稱。圖1簡單地揭示了學習領域課程的開發過程。

在學習領域課程開發的過程中，對典型職業工作任務的分析是最為關鍵的環節，這也是BAG分析法的基礎。所以，實踐專家研討會在分析工作崗位選擇的時候，應該多次予以分析，要針對該地區行業的經濟結構特點、不同企業的規模進行調查和探索，尋找其共同特征。另外在分析具體工作任務時，每個成員都要明確工作分析的引導性問題是什么，明確工作過程、工作崗位、工作對象、工具與器材，工作方法，勞動組織，工作要求和區分點（閾值），這也是學習領域課程開發比較關鍵的環節。

三、“焊接技術及自動化”專業學習領域課程的開發環節

（一）分析“焊接”專業的工作崗位及其典型職業工作任務

以工作任務為主線，根據工作的相關性，將工作內容關聯程度比較高并處于同一個層級上的任務進行整合重組，這是學習領域課程開發最為基礎的環節——確定典型職業工作任務。實踐專家研討會成員在充分調查人力需求現狀之后，根據“焊接”專業的職業崗位及職業群特點，通常完成“焊接”操作需要以下的能力：焊接操作、焊接工作工裝設計、焊接設備選用及維護、質量控制與生產管理等。這些職業崗位分別對應設計員、工藝員、管理員、維修員、檢驗員、操作員等職業工作。

由于工作崗位的選擇標準與典型工作任務的標準一致，而且典型工作任務必須是一個綜合化的工作過程，并具有獨特的職業特征，我們可以將上述的職業崗位劃分為焊接工程圖的識別與繪制、簡單機械構件的設計與制作、熔焊過程控制、焊接設備選用與維護、焊接工藝裝備選用及簡單裝焊夾具設計、零件的切割與成型加工、典型焊接接頭焊條電弧焊實作、典型焊接接頭氣體保護焊實作、典型焊接接頭自動焊實作、焊接工藝編制與評定、焊接產品質量檢驗與控制、焊接結構件制作、重型壓力容器制造等十幾個典型工作任務。

（二）根據職業行動領域歸納學習領域并確定其學習難度等級

在劃分完典型工作任務以后，我們將眾多的典型工作任務歸納為以下的行動領域，即焊接工藝的編制與評定、各種資源的配置及準備（生產計劃于組織）、焊前備料加工與裝配、焊接過程及產品的質量控制與檢測、焊接產品的后處理等。

學習領域課程最大的特點在于要求學生能從整體的工作世界中學會專業技能，熟悉工作與工作之間的聯系和區別，了解“完整的工作過程”的基本含義，為此開發此專業的學習領域課程必須最后將行動領域轉化為學習領域，即焊接工程圖的識別與繪制、簡單機械構件的設計與制作、熔焊過程控制、焊接設備選用與維護、焊接工藝裝備選用及簡單裝焊夾具設計、零件的切割與成型加工、典型焊接接頭焊條電弧焊實作、典型焊接接頭氣體保護焊實作、典型焊接接頭自動焊實作、焊接工藝編制與評定、焊接產品質量檢驗與控制、焊接結構件制作、重型壓力容器制造等13個學習領域。

確定知識的難度等級不僅符合學習者學習發展的規律，而且也有利于教師教學設計的安排。所以，按照職業成長的規律，“焊接”專業學習領域課程的開發也必須按照人的職業能力發展規律來設計和建構。基于“能力發展規律”，可將這些學習領域課程分為4個難度等級。（見表1）

表1　按照“焊接技術及自動化”經驗遞增的學習難度范圍

（三）職業行動領域及其學習目標的描述

以“典型焊接接頭焊條電弧焊實作”學習領域（學習難度范圍3）為例，它的行動領域描述是：除電弧焊基本知識外，焊接技能訓練均以項目教學形式，按照制造業焊接接頭實際生產過程和認知規律，將焊接接頭實作項目按照平、立、橫、仰四種空問位置，由淺入深、循序漸進地進行編排；在相關訓練項目中采集編入了企業專家在多年實踐中總結提煉出的焊接技能絕招和精粹，以幫助學生快速提高技能水平。此實作是“焊接”操作中最基本的技能操作，熟練的操作可對高難度、高強度的焊接操作奠定基礎。

學習領域課程目標是以職業標準為依據，培養“以具體的、特定的、外顯的、可操作性的行為方式陳述”[2]的職業能力，它是建立在職業分析和工作分析基礎上的課程基本要求。該學習領域的知識目標：掌握常見焊接方法的基本知識、主要特點，了解其應用范圍并能熟練進行操作；技能目標：了解焊接生產過程的質量控制，熟悉相關的焊縫質量標準，建立牢固的焊接質量意識；根據一個實際的零件生產圖，能閱讀零件圖、看懂圖紙所表達的信息，并能采用電弧焊對其進行焊接加工；掌握焊接生產過程的安全技術、操作規程，樹立牢固的安全意識和良好的環境意識；情感目標：培養學生良好的團隊合作精神、吃苦耐勞精神、創新意識，注意培養學生的學習能力以及發現問題、分析問題和解決問題的能力。

（四）以典型工作任務為載體設計課程內容

學習領域課程內容是對以具體的、特定的、外顯的、可操作性的行為方式陳述的職業能力進行課程論和教學論轉換的結果，是對反映職業工作本質的典型工作任務的理性選擇[3]。學習領域課程最大的特點就是著重強調工作過程知識的重要性。工作過程知識最初由克魯斯（Kruse）于1986年首先提出來的。他將工作過程知識定義為“與產品相關的、技術方面的、勞動組織方面的、社會方面及相同相關的層面上對由相關人員參加的整體工作過程的理解”[4]。簡單說來，工作過程知識不是從理論知識中引導出來的，而是與反映的工作經驗相適應的，并指導實際的職業勞動[5]。工作過程知識既包含某一崗位所需的顯性的、可以用文字表達出來的知識，也包含難于用語言表述、相對隱蔽的默會知識，比如整個工作過程的價值、理念、訣竅等。深入挖掘工作過程知識，尤其是默會知識，對于開發學習領域課程起著非常重要的作用。

“典型焊接接頭焊條電弧焊實作”學習領域（學習難度范圍3）為了完成其既定學習目標，以及破譯其中隱含的默會知識，需要按照企業和學校共同要求設定理論課程、實踐課程以及隱含在工作過程中的默會知識。表2為“典型焊接接頭焊條電弧焊實作”學習領域的學習內容：

此外，還要確定“典型焊接接頭焊條電弧焊實作”學習領域（學習難度范圍3）的專業工作的對象；專業工作的工具、方法和勞動組織；專業工作的要求。專業工作的對象是工作過程的一個重要要素，它不僅表明了工作對象本身所確定的事物（如焊接的材料），而且表明了其在工作過程中的具體功能（如焊接工藝規程的編制程序）；勞動工具、工作方法指的是工作過程中運用的工具材料與工作方法；勞動組織方式不僅涉及崗位間的關系，還包括崗位內部的工作分配和相關責任。專業工作的要求可以分為企業的要求（企業的經營與生產過程對工作提出的要求）；技術標準（國際、國家和行業標準）；法律法規（勞動安全、環境保護）以及顧客的要求。表3為“典型焊接接頭焊條電弧焊實作”學習領域（學習難度范圍3）的工作對象、工具、方法、勞動組織及工作要求：

（五）以崗位工作過程為導向設計學習情境

學習情境是組成學習領域的基本要素，是學習領域框架內的“小型”主題學習單元，既是特定職業情境相關的具體學習任務，也是能夠反映特定職業特征具有完整工作模式的典型工作任務。“典型焊接接頭焊條電弧焊實作”課程中的學習情境可以通過“低難度典型接頭焊接實作”、“中等難度典型接頭焊接實作”、“較高難度典型接頭焊接實作”、“典型接頭焊接件綜合實作”四個情境來構成。每個學習情境還可以下設若干個子學習情境，比如“低難度典型接頭焊接實作”可以安排“T型接頭平角焊縫焊接實作”、“騎座式管板焊接實作”、“平對接接頭焊接實作”等子學習情境，“中等難度典型接頭焊接實作”可以安排“T型接頭立角焊實作”、“T型接頭立角焊實作”等子學習情境。

同時，每個學習情境要嚴格按照工作對象、工具、方法、勞動組織及要求設計，準備安排每個情境所需的理論課程的學時和實踐培訓的學時，其中實訓學時與理論學時為5:1左右。一般情況下，完成此學習領域大都通過假期頂崗鍛煉、職業技能資格鑒定等方式進行，而且要從易到難的序列進行學習情境的設計。

四、結語

目前，“焊接技術及自動化”專業學習領域課程開發的系統理論研究還尚未建立，這主要是因為學習領域課程在我國還沒有完全普及起來。但是隨著傳統學科課程以及諸如MES、CBE等課程開發模式的弊端和問題日益顯現，學習領域課程正利用其身固有的價值和理念為我國職業教育課程改革帶來了新的希望。

基于學習領域課程的開發理論，以“焊接技術及自動化”專業為研究對象，立足以能力發展為目標，確定了典型的職業工作任務，分析了工作崗位上所需要的職業能力以及對應的主干課程。通過對人的職業能力發展規律的分析，又對主干課程加以難度的確定，最后提出了“焊接技術及自動化”專業學習領域課程體系。

“焊接”專業學習領域課程力求解決傳統課程模式忽視整體性的工作世界、工作部分之間的內在聯系的問題，破譯工作過程中的默會知識，培養學生綜合的職業能力觀有著獨特的內在價值。當然，課程設計者在在具體開發的過程中會出現這樣或那樣的問題，比如：是否能夠整齊理解學習領域課程的真正內涵、如何理解工作過程知識、如何使用BAG法、典型職業工作任務是否能夠準確地分析……這些問題是課程設計者必須首先澄清的。

最后，課程設計者要認清該專業的學習領域課程不是靜止不變的，它是一個動態的發展過程。它的出現不是把MES、CBE課程模式全部拋棄，而是取其精華、剔除糟粕。課程開發者要重復多次地檢驗和完善學習領域課程體系，根據專業的具體特點隨時掌握其發展動態；課程實踐者也要在原有課程體系下注入學習領域課程，避免“一刀切”的極端做法。因此，動態性、開放性、靈活性、綜合性等特點決定了課程設計者和實踐者始終要站在一個變化發展的角度，以“焊接”專業自身為邏輯起點，只有準確抓住其典型職業工作任務的特征和內涵，才能夠成功地制定出該專業的學習領域課程方案。

注釋：

①“培訓職業”一詞來源于德國。由于我國與德國對“專業”的內涵和理解不同，翻譯方法也有差異。我們可以把“培訓職業”理解為我國的“專業”。

②“能力發展規律”：初學者高級初學者有能力者熟練者專家。

③學習內容的難度范圍：由易到難可以分為定向和概括性知識關聯性知識具體與功能性知識學科系統化深入知識。

參考文獻：

[1]徐國慶.職業教育課程論[M].上海:華東師范大學出版社,2010:44.

[2]張友輝，肖鳳翔.關于行為目標取向的職業教育課程體系的設想[J].教育與職業，2007（24）.

篇13

《電子技術基礎（數字部分）》是一門重要的專業技術基礎課程，是學生對電路認識和理解的基本素質形成和培養的關鍵性課程，理論性和實踐性都很強。但是，《電子技術基礎（數字部）》在很多學校仍然沿用傳統的教學理念，實驗課堂上很少考慮到學生對實驗項目的需求和興趣，實驗內容所傳遞的知識和技能也不易被學生理解，學生的學習目標不明確，這種狀況使得學生在學習過程中缺乏興趣和主動性。作為一名專業教師，深入探討其教學方法并有效實施，對學生掌握一定的電路知識和培養學生分析問題、解決問題的能力有著非常重要的作用。

二、《電子技術基礎（數字部分）》課程教學改革探索

科學的教學方法不僅要求學生在學習中獲得“知識”，而且要求學生在實踐中獲得“技能”，更重要的是“素質”的提高。對于《電子技術基礎（數字部分）》來說，它在教學過程中更側重于對基礎知識和基本技能的認知和訓練，在此基礎上做簡單的綜合性的提升，從而使學生形成初步的知識體系和技能素養。以此為指導，筆者吸取了模擬教學法、案例教學法、參與式教學法、項目教學法等多重教學方法的共同優點，根據《電子技術基礎（數字部分）》課程的特點、教學目標和中職生學習自覺性較差的特點，選擇了“任務驅動”教學法并進行實踐，取得了較好的效果。

三、任務驅動教學法的實施框架

教師根據課程教學目標設計一系列任務，讓學生在完成一系列任務的過程中掌握知識和技能并提高綜合素質的方法稱為“任務驅動”教學法。“任務驅動”教學方法的工作流程是“明晰目標”“設計任務” “學生完成” “成績評定”。

1.明晰課程目標

應用“任務驅動” 教學法首先要明晰課程教學目標，這是制訂教學實施方案和方法的先導。中等職業技術教育的目標是以技能和職業素養培養為主線。《電子技術基礎（數字部分）》課教學目標定位是數字電路基本知識的掌握、焊接裝配工藝的掌握、圖紙分析能力的培養、故障排除技能的培養，同時注重職業素養的培養。

2.設計任務書

將《電子技術基礎（數字部分）》課程的培養目標分解為基本知識、專業技能、職業素養，據此設計一系列任務書。

基礎知識包括：基本概念、基本原理等。技能項目：元器件的識別及檢測、識圖畫圖、電路組裝、電路焊接工藝、電路測量、電路故障排除，共計6項。素質要求：指穩定的品質和素養，要貫徹到整個培養過程之中。

3.成績評定

學生按具體項目要求完成任務，教師綜合考察給出成績。成績分為 “優秀”（90分以上）、“良好”（90-80分）、“中等”（80-70分）“及格”（70-60分）、“不及格”（60分及以下）五級。學生成績的確定依據是“過程”和“成果”。在過程中評估素質，以學習成果為依據評定技能。

四、任務驅動教學法在具體案例中的運用

下面以八人數碼搶答器電路的鎖存器部分為案例展示任務驅動教學法的實施細節。

1.課程目標

（1）鎖存器概述：在數碼搶答器中，鎖存器是一個中間環節，而且功能相對比較復雜，有鎖定和存儲兩大功能。要實現這兩個功能，電路的實現同時涉及到了邏輯組合電路和時序組合電路，綜合性較強。而我們的學生在此之前是分別學習分析這兩種數字電路，將兩者并用是對學生所學知識的一個提升，這就要求對教學過程精心設計。

（2）課程目標的設定：課程目標的設定對整個教學過程有著重要的指引作用。我們要從實際出發，根據學習階段和教學對象的不同，做個性化的調整。對于數碼搶答器電路的鎖存器部分，筆者為其設定了4個課程目標： ①會根據鎖存器的電路圖組裝焊接電路。在這個目標下，要培養學生的識圖能力、元器件的識別能力和焊接技能。對于將來要步入一線崗位的中職生來說，這是他們必備的基本技能。②會分析講述鎖存器的工作原理。在這個目標下，可以鞏固學生的基礎知識，并會簡單的應用，培養學生的邏輯思維能力。中職生就業起點很低，邏輯思維能力的培養有助于自學能力的提升，為中職生就業后拓展發展空間打下一定的基礎。③會排除鎖存器中典型的簡單的故障。這是一個綜合性較強的教學目標，是對第①②目標的綜合應用，不是所有學生都能實現。④職業素養的培養。

2.任務書

課程目標是制定給教師做指導的，而學生的學習指導就來自于任務書。所以，教師需要將自己的課程目標科學地體現在任務書里。下圖是筆者為學生制定的鎖存器電路的任務書。

任務書2-2

3.成績評定

評價與反饋是教學過程的一個重要組成部分，是學習活動的收獲，是對教學過程的總結。就每一個項目任務來說，都有質量評定標準，學生完成任務不能僅僅達到及格，而要鼓勵學生“創造優良工程”，鼓勵學生針對同一技能訓練項目做第二、第三次，甚至更多次實驗，讓學生在這個過程中體驗自己每一次都會有進步，并且把幾次成績當中的最佳成績作為這次技能訓練項目的成績。這個過程是任務驅動法的最大特色和亮點所在。它最有效地發揮了“教師導”、“學生學”的作用，激發了學生內在的動力。學生在知道了學習成績的來源與評定方式后，都會非常重視學習過程以及自己實踐能力的培養。即使基礎差一些的同學，看到平時一點一滴的努力，都能不斷提高學習成績，學習及技能訓練的積極性也大大提高了。

五、教學總結

以前學生學完《電子技術基礎（數字部分）》，仍不清楚學了什么，掌握了什么，給學生甚至教師都帶來了挫敗感。任務驅動法使學生學習目標更加明確，對學習的效果更加關心，對學習有了興趣和信心。例如在鎖存器任務中，將任務③“焊接工藝按要求去做”明確化后，使得學生在完成過程中對工藝的要求大大提高，而工藝的提高也間接提高了電路的成功率，這使得學生成就感大大提升，對本課程的學習熱情也跟著提升了。2010級學生搶答器電路的完成人數為班級67%，在進行教學方法改革和考評模式改革后，學生學習主動性增強了，積極性提高了，成績也提高了。2012級，學生完成情況提升到了84%，而且一次成功率也由原來的38%提高到63%。

另外，改變的不只是完成情況，學生掌握的內容也發生了本質變化。前者主要完成了焊接過程，對電路特點、工作過程掌握得很少。后者則是知識、能力、素質的綜合反映。例如：原來的學生都忙于完成電路板的焊接，沒有多余精力關心電路原理及分析，對于教師的講解也就漫不經心了。而采用任務驅動教學法后提高了制板的效率，學生有多余的精力學習理論，加上任務書中明確的要求，學生更加重視原理的分析并將原理運用到排除故障的分析中，進一步完成了任務中的另一個要求。

參考文獻：

[1]鄭金洲.教學方法應用指導[M].上海：華東師范大學出版社，2006.