鍍鋅鋼桶縫焊工藝故障樹的建立

文/廖衛獻

包裝用鋼桶結構簡單，尺寸與形狀要求不太嚴格，各零件基本上由薄鋼板經沖壓、焊接而成。其主要質量要求是在運輸與貯存過程中保證其密閉性，防止內容物外泄造成污染事故。若原材料無裂紋，則只要保證桶體焊縫、桶體與桶底卷封、桶蓋不失效，就能保證包裝桶的密閉性。

桶體的工序：開卷矯平、下料、磨邊、卷板、縫焊、桶身翻邊、漲筋、壓波紋、卷邊封口等。其中，磨邊和縫焊是重要工序，前者用以提高縫焊的工藝性，保證縫焊質量。桶體縫焊的質量要求是：焊縫表面平整、無裂紋、燒穿等；飛濺長度小于焊縫總長20%時允許修整，修整時應避免機械損傷。

鋼板厚度超差、磨邊質量差是引起鋼桶縫焊的工藝故障的兩個原因。鋼板厚度超差嚴重時將會影響到縫焊工序，造成工藝失敗，因此應嚴格控制板厚誤差。磨邊時容易造成磨削過量，致使板料局部減薄過多，從而使后續縫焊產生燒穿等失效；有時控制不好，又會使局部焊邊磨得不夠，達不到質量要求，同樣影響后續縫焊質量。磨邊的質量受砂輪、夾具及板材平整度等因素影響。

有時桶體縫焊的板材厚度已達到縫焊工藝（設備）的極限厚度，磨邊質量對縫焊質量有相當大的影響。總的來說，縫焊質量與電極、板件間的間隙、焊搭邊尺寸、壓力、電流、通電時間、磨邊、焊機、原材料等有關，甚至與操作人員、氣候等也有關。此類鋼桶縫焊的常見缺陷有未焊透、飛濺、壓痕過深等。

以“縫焊工藝故障”為頂事件，逐級分解，建立的故障樹如圖1所示。底事件可分為下述5類：原材料方面、工藝參數方面、設備方面、工藝方法方面和操作方面。原材料方面的底事件可以用檢測的方法來盡量避免或者改用其它材料；工藝方法方面的底事件在優先了工藝及工藝穩定之后，一般不易發生，除非工藝方法本身具有某些局限性；設備方面的底事件隨使用時間增長，其發生的概率加大。因此，有必要對引起設備故障的底事件加以監測，一旦發現，就必須停機檢修，恢復其完好狀態。同時要加強設備的維護。

操作與工藝參數方面的底事件總有發生的可能，是生產中應監控的因素。操作失誤的主因在于操作人員的責任心、工作態度及其身心健康狀態，但也存在由于設備、設計、工藝安排未能很好地考慮人機學因素造成失誤的問題。通過加強質量管理、教育培訓，增強工人的責任心來大量地減少操作失誤。同時對于不太符合人機學要求的一些問題，采取補救措施，可以極大地限制操作失誤。工藝參數的波動是一種正常現象，如縫焊時電壓波動，關鍵在于監測與及時調整。另一方面，有些工藝參數方面的底事件是由于未能根據條件的改變而及時調整工藝參數而引起的。這與監測有關，也與操作人員的責任心有關。但還有一個問題，即工藝參數的合理有效范圍，可能并不清楚，這正是工藝可靠性建模需要定量解決的問題。