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摘要：焊接作为最重要的制造和建造方法之一，在各行各业被广泛应用，焊接施工管理和质量管理直接影响产品及工程的安全运行和使用寿命。焊接管理的关键是焊接质量数据的可追溯性，保证生产过程中焊接质量及其数据的可追溯性，有助于提高产品质量和准确事故分析原因。
关键词：焊接质量；实时记录；手机APP；远程监控
火电站焊接施工管理为研究对象，研发了焊接智能化质量管理系统，本系统可锁定焊接工艺参数，规范施工；实时监控和记录焊接过程；记录焊工信息、出工日和有效施工时间；可通过计算机和手机APP进行远程监控；所有数据形成电子文件包，使焊接生产过程中的质量数据具有可追溯性，还可使焊接施工管理实现智能化和标准化。
一、适用范围和应用范围
系统目前更新至第二代，其中第一代产品只能在山西星云公司的焊接电源上应用，通过计算机控制，而第二代产品已实现在所有品牌的焊接电源上应用，利用手机APP和计算机控制。本系统适用于对焊接工艺、焊接过程、焊工管理有要求的任何行业，如：火力发电、核电、石油化工、船舶、航天等行业焊接施工管理。
二、焊接群控系统的诞生
利用先进的网络信息技术将“焊接电源、焊接工艺、焊工以及焊接施工记录”进行了完美的连接，通过无线网络能够实时监视和控制在网络覆盖范围内每台焊接电源的多项参数，终端监控计算机上的系统控制软件，对整个焊接施工实现远程实时控制，并形成电子记录文件。焊接群控系统由此诞生，是传统焊接施工向智能化、自动化、标准化迈进的坚实一步。
三、系统实现的功能和创新点
1.形成焊接施工文件包。实时采集每台焊机的电流、电压、焊接状态、焊接方式、焊工卡号和姓名等信息，并在数据库中安全存放，此数据可进行多种文本参数的打印和查阅。对焊接施工过程中数据进行统计分析，包括焊机焊接时间统计、能耗统计、焊机维护统计、工人生产效率统计等，实现管理精细化、科学化的目标，提高企业的整体管理水平。
2.电子工艺卡。根据批准的焊接施工方案中的焊接工艺规程，录入焊接电源控制系统，形成焊接电子工艺卡，锁定焊接工艺参数，焊工应严格按照要求选取焊接工艺参数进行施焊。
3.焊接施工实时记录曲线。对焊接过程实时监测，实时录入焊接数据，焊接I/U曲线实时呈现，形成完整的焊接施工记录，减少焊接技术人员的工作量，还可避免资料作假。
4.IC卡智能管理。IC卡分授权卡和焊工卡。授权卡具备群控系统使用唯一授权功能。焊工卡为焊工使用操作卡，焊机插卡方可使用。焊工每人一卡，同时每张卡可授权专用的焊接工艺参数，且只能对应指定位置的焊机，严格依照工艺要求进行操作，避免了不同焊道工艺参数的混乱，以及人为因素误操作带来的质量安全隐患，全面提升生产线智能目标管理。该卡可设置焊接各项使用条件，并可统计工时。IC智能刷卡系统，让焊机使用更严格，同时对焊机操控者进行集中管理，实现全面严格的掌握焊接工作情况。
5.数据安全保障，系统控制软件唯一授权登录，保障焊接数据的安全存放，避免记录数据的恶意篡改。
6.抗干扰能力强。由于施工现场内的钢结构和混凝土障碍较多，对信号传输影响很大。采用无线网络多频点、多通道传输技术使通信可靠，能够适应各种环境，抗干扰能力强。
四、焊接时的管理
在焊接当中的实现引弧时不能在母材上进行引弧，需要在焊道内实现引弧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时在实际的焊接当中若是需要将之前的焊道进行覆盖，就需要将所有的焊渣清理，同时还需要对焊缝以及与之相邻的母材也需要擦拭，并且采用合理的方式将其清理干净。相对于焊接当中所产生的变形的控制，主要可以从以下几个方面入手：首先，采用对称焊接，从构件之间较为固定的部位朝向运动自由度比较大的方向进行对其焊接；第二可以在焊接约束力较小的情况下实现焊接，并且尽可能的焊接一个收缩量比较大的接头，然而对于一些收缩量比较小的接头进行焊接；第三，对于外部收缩约束非常严重的情况下，在实际的焊接中需要确保连续性，在实际的焊接开始之后，对接头的温度不能将其冷却到预热温度之下，之后在完成接头之后或者已经熔敷了焊缝并且确保没有裂纹为止；第四，在对构件的焊接当中，焊接的走向需要在工件当中设置基准位置，在焊接中按照基准位置朝向自由度较大的方向进行施焊；对于一些较为容易产生变形的工件，在焊接中选择焊接能量比较小的方式对其焊接；第五，工件当中的加强筋板尽可能的需要进行预先焊接，这主要有一些能够拆分为较为独立的构件，因此首先就需要预制，避免构件在整体的焊接中导致构件产生比较大的变形或者束缚；对于在实际的焊接中若是发现因为变形或者收缩对构件质量产生影响，就需要停止焊接过程，并且通知焊接工程师，由其提出相关的意见。在具体的焊接当中尽量应用平焊的位置。对于一些构件来讲其需要进行拖带试板，通常一块拖带试板其往往就存在着好几条焊接缝，若是其机械性能的试验不合格，则其所存在的几条焊接缝可以将其判定为不合格。对于焊缝完成之后的清理工作，需要对于焊缝中存在的焊渣进行清理，同时对于工件外表面所存在的飞溅也需要进行清理，并且采用UT检测对焊缝附近的飞溅进行检测，以此来确保其清理干净。
五、焊接群控系统介绍
1.主要部件及功能。（1）数据转换器：通过Rs485电缆与基站连接，实现双向数据传输。同时向基站提供直流供电。数据转换器可同时连接4个基站。（2）基站：建立无线网络平台，实现与焊接设备之间的无线数据传输。1台基站可同时监控16台
焊接设备。（3）焊机：通过装在焊机内部的数据收发模块和焊机尾部的天线，与基站通过无线网络进行焊接数据通信。（4）无线遥控器：小巧便携式设计，通过无线传输方式，实现远距离对焊接工艺参数的微调。如：焊接电流、电弧电压等多项参数。（5）软件系统：主要有控制系统和IC卡刷卡系统。控制系统为整个管理系统的核心部分，IC卡刷
卡系统可设置焊接各项使用条件，对焊接施工进行智能管理。
操控系统主要界面演示。操控系统主要界面：刷卡登录、用户信息注册、软件主界面，输入预设信息、工作域焊机界面、实时数据列表、焊接U/I曲线、数据分析表、工作效率统计表、在册设备查询、设备维修保养状态查询。
六、系统应用
1.人员培训。公司与山西星云公司合作研发的焊接智能化质量管理系统前，要对焊接技术人员和焊工进行培训。焊接技术人员要掌握本系统的操作流程，能够完成数据的录入、查阅、打印等工作；焊工要会正确使用焊接电源，并进行焊接工艺适应性培训，以使焊工严格按照焊接操作要领施焊。
2.焊接电源布置。在不同的工作区域内合理地布置焊接电源及焊机，要做到安装方便，使用快捷，除了满足系统基站及信号传输的要求外，更要满足现场安全及文明施工要求。
3.应用实例、所研发的管理系统在本公司承建的“晋能保德煤电有限公司2×660 MW超超临界低热值煤发电项目”1＃，2＃机组锅炉受热面和四大管道焊接中首次使用，效果良好。
总之，焊接群控系统的应用，实现了焊接生产过程网络和手机APP远程实时监控，完整地记录了焊接时的焊工信息、焊接日期、工艺参数曲线、有效施工时间等重要的焊接质量数据，规范焊接管理的同时，做到了焊接质量数据的可追溯性。对火力发电、核电、石油化工、船舶、航天等行业焊接施工管理有很好的推广应用价值。
参考文献：
[1]张晓琦.工程焊接的全面质量管理与应用.2017.
[2]汪海燕.浅谈焊接质量管理智能化的研究与应用.2017.
论文作者:李海文
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
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