QC案例：提高钨极氩弧焊丝合格率

◆焊材事业部QC小组 / 文

一、课题选择及目标设定

中国电建集团上海能源装备有限公司（原上海电力修造总厂有限公司）于1958年开始生产电焊条，是我国最早能够制造电焊条的企业之一，也是中国电力行业建立的第一家专用焊条的制造企业。发展至今，公司拥有焊条、钨极氩弧焊丝、气体保护焊丝、埋弧焊丝及药芯焊丝五大焊材系列二百余种产品。半个多世纪以来，电力牌焊接材料得到了客户一致好评，产品遍布全国各地电力建设公司及安装公司、各大水电工程公司、绝大部分的300MW 等级以上大中型火电发电厂、50% 以上的大中型水电站及水利枢纽，不少电力牌产品被列为电力建设指定产品。

根据公司焊材事业部2016年质量管理要求，钨极氩弧焊丝合格率≥90%。小组对2016年1～3月钨极氩弧焊丝合格率情况进行统计，统计结果显示，合格率一直在80%左右浮动，由此降低了客户满意度及产品竞争力。为此，公司成立攻关小组，针对钨极氩弧焊丝合格率开展攻关活动。小组课题目标设定为：提高钨极氩弧焊丝合格率至≥90%。

二、可行性分析

小组针对2016年1～3月钨极氩弧焊丝合格率低的情况进行了统计调查，并作饼图分析，以确定问题产生的主导因素。

由饼图分析可知，镀铜问题是导致钨极氩弧焊丝合格率低的主要原因，占比为80%。若采取有效措施解决镀铜问题的65%，即可将钨极氩弧焊丝合格率提高至90.09%，则本次小组活动目标设定的钨极氩弧焊丝合格率≥90%可以实现。

为确保目标值的顺利实现，公司为钨极氩弧焊丝质量攻关提供了有力的技术支持和资源保障。指定了焊材事业部部长、技术主管、主任工程师各一名，以及多名经验丰富的一线生产技术员工参与问题攻关。小组成员长期致力于产品生产工艺改进，在生产、质量等方面具有丰富的实践经验和良好的团队精神与创新意识。

三、要因分析

小组通过关联图进行了讨论和分析，根据钨极氩弧焊丝镀铜生产工艺流程，共找到8个末端因素，如图1所示。

图1 末端因素

四、要因确认

为确定要因，小组成员于5月10～30日分别赶赴生产现场，对每个末端因素逐一进行确认（见表1）。

要因确认一：碱液浓度超标

小组成员检查碱液浓度情况，检测结果发现只有5月26日碱液浓度为114.4g/L，超出标准要求，导致12根焊丝镀铜层粗糙。经确认分析，此原因占问题症结的比重为1.41%。

确认结果：非要因。

要因确认二：酸液浓度超标

小组成员检查酸液浓度情况，检测结果均符合标准要求。此原因占问题症结的比重为0%。

确认结果：非要因。

要因确认三：镀液中硫酸浓度超标

小组成员检查镀铜中硫酸浓度情况，检测结果发现只有5月20日硫酸浓度为38.10g/L，超出标准要求，导致10根焊丝镀铜层薄。经确认分析，此原因占问题症结的比重为1.17%。

确认结果：非要因。

要因确认四：镀液中硫酸铜浓度超标

小组成员检查硫酸铜浓度情况，检测结果发现，63个数据中有46个数据点不在标准范围内，导致421根焊丝镀铜层薄，此原因占问题症结的比重为49.41%。

确认结果：要因。

要因确认五：收集盘上丝速度超标

小组成员检查收集盘上丝速度情况，检测结果发现，收集盘上丝速度均不大于5m/s，符合标准要求，但仍导致5根焊丝镀铜层薄。经确认分析，此原因占问题比重的0.59%。

确认结果：非要因。

要因确认六：环境温度超标

小组成员检查环境温度情况，从检查情况可以得出，环境温度最高为30℃，最低24℃，符合标准要求，但仍导致8根焊丝镀铜层生锈。经确认分析，此原因占问题比重的0.94%。

表1 要因确认计划表

确认结果：非要因。

要因确认七：环境湿度超标

小组成员检查环境湿度情况，检测结果发现，仅有5月29日环境湿度超标，导致22根焊丝镀铜层生锈。经确认分析，此原因占问题症结的比重为2.58%。

确认结果：非要因。

要因确认八：烘箱温度超标

小组成员检查烘箱温度情况，检测结果发现，63个数据中有52个数据超标，导致374根焊丝镀铜层生锈。经确认分析，此原因占问题比重的43.90%。

确认结果：要因。

从表2可以看出，导致钨极氩弧焊丝镀铜质量合格率的主要因素有：镀液硫酸铜浓度超标；烘箱温度超标。

五、对策制定及实施

小组成员对确认的2个要因，运用“头脑风暴法”，根据现场实际生产情况，分别提出了不同的解决方案，并对不同解决方案的优缺点进行了阐述，从操作性、经济性、安全性及有效性等方面进行分析，确定了最佳实施方案，制订了对策表并实施。

对策实施一：采用定时定量加料方法

根据化学镀镀铜工艺及镀槽体积，硫酸铜浓度范围宜控制在75～105g/L，并采用定时定量加料方法：

（1）每天加5次五水硫酸铜，具体时间为每天7点整、9点整、11点整、13点整和15点整；

（2）每次五水硫酸铜加入量为25kg。

经检测，采用定时定量加料方法后效果明显，硫酸铜浓度控制在75.86～104.62g/L范围内，达到对策目标——硫酸铜浓度为75～105g/L。

表2 末端因素汇总表

对策实施二：采用自动恒温烘箱

小组成员委托专业厂家设计了自动恒温烘箱，自动恒温烘箱温度控制精度在±3℃以内，设定超温控制器，温度范围为主温控±5℃之间。为了确保烘箱温度符合设计要求，小组制定了烘箱的维护保养措施。采用自动恒温烘箱后，烘箱温度均控制在标准范围内，效果明显。

六、效果检查

通过对策实施，小组对9～12月巩固期钨极氩弧焊丝合格率进行了统计，合格率达到94%以上，超额完成了焊材事业部2016年质量管理要求——钨极氩弧焊丝合格率≥90%。

通过此次QC活动，钨极氩弧焊丝合格率得到了显著提高，提升了品牌形象，极大地提高了客户满意度及产品市场竞争力，同时增强了焊材事业部的凝聚力和向心力，为以后各项活动的顺利开展奠定了良好的基础，也使“创造精品、创造价值、创新发展、共赢未来”的公司文化深入每个员工的心里。

为了巩固现有成果，我们将活动中行之有效的措施上报焊材事业部和安全质量环保部批准，编入《钨极氩弧焊丝生产工艺规程》。该标准经审批、归档，于2017年1月4日起正式实施。QC小组经上海市质量协会推荐参加评选，荣获“2017年全国优秀质量管理小组”称号。