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目前，随着发展，与其它一些焊接结构不同,压力容器都是受压全焊结构,其焊接接头承受着与受压壳体相同的各种载荷、温度和 工作介质的物理、化学作用，不但应该具有与壳体材料基本相同的静载荷强度,且应该具有足够的塑性与韧性。焊接质量在压力容器的制造质量中起决定性的作用。焊接质量管理环节是相互制约并互相联系的,任何环节的管理漏洞都会直接造成压力容器的质量缺陷,必须重视压力容器的焊接质量的管理。
1焊工资格评定管理
焊工考试的目的是评定焊工焊出优质焊缝的能力,并对焊工资格进行评定审查。焊缝质量与焊工的操作技能与所具备的专业知识密切相关,焊工培训与焊工评定是质量管理体系中的重要环节,应定期检查焊工焊接质量和其资格评定情况,并根据具体情况采取培训和资格评定。培训和资格评定包括基本知识和焊接技能操作两部分。基本知识考试包括焊接安全知识和规定、压力容器基本知识、焊接材料、焊接设备、焊接方法和工艺的基本知识、焊接缺陷和变形的防止及消除措施等。焊接操作技能考试包括焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面,通过检验焊工考试试件进行评定。
2焊接设备使用维护管理
焊接设备主要有焊机、焊条烘干箱、保温桶、加热器、钳形电流表及其温度测量仪。为保证焊接质量,应定期对焊接设备进行全面的检查和维护。焊机都应装配电流表、电压表,焊条烘干箱要有温度表等仪器,并定期对焊接设备的电流、电压、温度显示进行校验,确保焊接所使用的工艺参数的正确。另外每次对设备进行全面的检查、维护与校验都要做记录,并进行保存,以便备查。
3焊接材料管理
在焊条周转或储存过程中,由于保管不善或存放时间过长,都有可能发生焊条吸潮、锈蚀及药皮脱落等缺陷,这就会影响焊条的使用性能,造成飞溅增大、产生气孔、焊接过程中药皮成块脱落甚至焊条报
废等。管理不善还可能造成错发、错用,造成质量事故。焊接材料的管理目的是确保压力容器的焊接正确、焊缝合格,应保证在整个生产过程中焊条的领用有条不紊。焊接材料的管理包括焊接材料的采购、验收、保管、烘干、发放和回收。焊接材料合格与否由焊材的订货、验收和复验来保证。焊接材料进厂后,检验人员应根据材料质量证明书、采购合同、订货技术条件及相关标准进行验收。
4焊接工艺评定及焊接检验管理
4.1焊接工艺评定
焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价,即通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求的使用性能。作为焊接的质量管理,目前没有条件制定以各种使用性能作为焊接工艺评定的判断准则,因此以焊接接头的力学性能作为判断焊接工艺的准则。对于特殊材料,还需要增加化学成分分析及晶间腐蚀试验等。如要评定焊接工艺,首先要拟定焊接工艺指导书(PQR),用焊接工艺评定报告(WPS)来证明PQR的正确性。根据评定合格的焊接工艺制定具体的焊接工艺规程来指导具体焊接工作。每个WPS都有相应的评定合格的PQR与之对应,一般应对PQR及WPS编号归档。WPS上应按要求填入PQR号,以证明WPS是评定合格的。WPS是焊接质量管理体系的核心,是指导生产的标准依据,压力容器制造厂必须确保焊接工艺文件的正确性及可靠性。WPS必须是由本单位技术熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件,即焊接工艺评定不允许借用或交换。压力容器制造厂的焊接工艺文件一般分为通用焊接工艺及专用焊接工艺。通用焊接工艺是将厂内常用的焊接材料、结构、焊接方法和典型零部件的焊接汇总成通用焊接工艺文件。随着生产的发展以及新工艺、新材料、新标准的实施,需要不断对通用工艺进行必要的补充、更新和重新修订。专用焊接工艺是针对钢材的焊接性能,结合产品的特点,对特定产品制定的焊接工艺。若焊接对象是新材料或采用新的焊接方法,就需要按照JB 4708―2000《钢制压力容器焊接工艺评定》,对受压元件的焊缝,与受压元件相焊的焊缝,熔入永久焊缝内的定位焊缝,受压元件母材表面堆焊、补焊及以上焊缝的返修焊缝进行焊接工艺评定。
4.2焊接检验
焊接检验是确保压力容器可靠性必不可少的环节之一,包括焊前检查、焊接过程中工艺执行情况的检查、焊后焊缝的外观检查及焊缝的无损检测。焊前检查的内容包括确认焊工资格、确认焊接材料及其烘干温度和保温时间、焊缝坡口清理情况、焊缝装配质量、预热温度等的检验。焊接过程中的检查内容,主要是监督焊工是否按焊接工艺规程提供的参数进行焊接,如焊接电流大小、焊接电压、焊速、层数、层间温度、后热温度及保温时间的检查等。对于不锈钢制压力容器,由于不锈钢材料对热输入比较敏感,焊前不能预热,焊接过程中的层间温度不能超过100℃,焊接过程中的焊条摆动幅度不能超过2~3倍的焊条直径,以防止焊缝组织发生转变。焊后检查的内容包括焊缝外观成型检查、焊缝后热检查及焊缝的无损检测。焊缝外观成型检查即检查焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、未焊满及飞溅物等缺陷,并对角焊缝的焊脚尺寸、对接焊缝的增宽尺寸及焊缝余高尺寸进行检查。对于有后热要求的焊缝,应在焊后立即进行焊缝后热,温度应按焊接工艺文件的规定进行,时间宜为0.5~1 h。在焊后立即对焊缝进行加热保温,有利于焊缝中氢原子的大量扩散,大多数有后热要求的压力容器焊缝往往都没有及时进行后热消氢处理,会对焊缝的
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1 加强焊接工艺文件管理
在焊接质量管理过程中，焊接工艺文件起着重要的指导作用。按照生产条件与产品类别，焊接工艺文件主要包括焊接工艺守则以及焊接工艺规程两部分。焊接工艺守则主要是对常用焊接工艺进行汇总，以便对整个焊接操作起到原则性的指导作用，也是编制焊接工艺的重要依据。焊接工艺规程主要针对焊接产品的结构、材料、技术要求编制的焊接工艺，对焊接材料、焊接方法、焊接工艺以及相关工艺参数提出了具体的要求。正是因为焊接工艺文件在压力容器焊接中的重要性，为此，在编制焊接工艺文件过程中，必须从源头抓起，加强焊接工艺文件管理。在具体编制过程中，企业生产技术部门必须认真负责，按照标准完成焊接工艺文件的制定工作，焊接工艺文件制定完成后，企业生产技术部门要将其交给焊接责任师进行审核，审核完成后，焊接责任师再将焊接工艺文件交予技术总监审核，然后由技术总监将其下发给生产车间，生产车间的管理人员再按照焊接工艺文件的要求将任务分配给焊工完成。在正式焊接压力容器之前，必须对焊接工艺文件中的相关焊接工艺进行验证性实验，对焊接工艺的准确性进行评定。只有评定合格的焊接工艺文件才能进入到生产环节，对于评定不合格的焊接工艺文件，相关人员必须针对其中存在的问题进行认真的分析，并重新编制，直至达到评定要求为止。
2 加强焊工资格评定的管理
焊工资格是压力容器质量的保证，焊接工艺只有依靠水平较高的焊工才能体现在压力容器的焊缝之上。而要想保证焊工焊接处高质量的焊缝，必须加强焊工资格评定的管理，选拔操作技术过硬的焊工。按照相关标准，焊工必须接受严格的考试，并获取相关证书后持证上岗，并且其证书具有一定的有效期限。目前，焊工资格考试主要包括基本知识与焊接操作技能，基本知识部分主要内容有压力容器相关知识、焊缝的规定及安全知识、焊接工艺、焊接设备、焊接材料、焊接方法等内容。焊接操作技能主要内容有试件形式、试件材料、焊接材料以及焊接方法等。为保证焊工焊接水平，在考试过程中必须严格制定考试规范，对于违反考试规范或者相关知识、操作技术不达标者，坚决不颁发相关合格证书。考试合格者必须由相关机构审核后再签发证书，即使考试合格的焊工如果中间中断焊接工作半年，仍需再次进行考试，待获得相关合格证书后才可上岗操作。对于特种设备或者III类容器，可进行现场考试。为了保证焊工焊接的质量，必须严格审查焊工的机械化程度、焊接位置、焊接方法、试件类别是不是和所持证书相符合。即使取得相关合格证书的焊工，也要对其进行压力容器质量管理规章制度，质量保证体系，焊接工艺文件等方面的知识进行培训。
3 加强焊接设备的维护管理
焊接设备的质量也是焊接质量的保证，如果焊接设备存在着质量问题，由该设备焊接出来多数会存在质量问题。为此，必须加强对焊接设备的维护管理，以提高焊接设备的质量。目前，焊接设备主要包括焊条烘干箱、焊机、加热器、温度测量仪、钳形电流表、保温桶等，焊条烘干箱装配有温度表，焊机装配有电压表、电流表，管理人员要定期对焊条烘干箱、焊机等焊接设备进行检查，确保温度表、电压表、电流表能够正常运行，显示无误，确保焊接工程中的工艺参数完全正确。每次检查完毕都要对焊接设备进行维护，确保焊接设备运行良好，切忌焊接设备带伤运行。每次检查维护完毕，都要及时进行记录存档备查。
4 加强焊接材料管理
焊接材料管理主要包括材料采购、材料验收、材料保管、材料烘干、材料发放以及回收等环节的管理。在材料采购过程中，首先要对生产企业的资质、产品质量、信誉度等多方面考察，在确定购买企业后在与其洽谈业务并签订相关购货合同。焊接材料购进后，检验人员必须严格按照采购合同、材料质量证明、订货技术条件以及其他相关标准验收。对于项目质量证明文件不全、项目缺失、性能指标存在疑问、有特殊技术要求的材料，要进行复检，检查不合格者一律拒收。材料检查合格后检察人员要加盖合格图章，然后入库，入库后，库房管理人员要按照材料的种类、牌号、规格、批次等标准分类存放。材料必须在通风干燥的库房内存放，库房内不允许存放腐蚀性介质与有害气体，避免其腐蚀材料，材料要摆放在架子上，并与地面、墙面保持300mm以上的距离。室内温度必须大于5℃，相对湿度大于60%。使用前，焊条必须按照厂家规定的温度标准烘干。在保温桶内，焊条存放时间需小于4h，如果大于4h，必须重新烘干后使用。焊工在施工前，必须按照焊接工艺指导清单领取焊接材料，管理人员必须认真审核清单，并严格按照清单发放材料，并对发放的材料进行记录。
5 加强焊接检验管理
焊接检验是保证压力容器焊接质量的重要环节，主要内容有焊接前检查、执行焊接工艺情况检查、焊后外观检查、焊缝无损检测等。焊接前主要针对焊工的资格、焊接材料、焊缝清理、焊缝装配、预热温度等内容进行检验。焊接时要重点监督焊工是不是能够按照焊接工艺进行焊接。焊接后要检查焊缝，对焊缝进行无损检测。在焊缝检查过程中要针对焊缝与热影响区进行认真的检查，确保其表面无气孔、凹坑、裂纹、未焊满、夹渣或者飞溅物等。需要进行后热处理的焊缝，焊接后要立即进行，并且其温度严格按照工艺文件的相关规定选择，时间以0.5h-1h为宜。焊接完成后要马上对焊缝加热保温，以促进焊缝中存在的氢离子的快速扩散进而提高焊缝的抗裂性能。焊缝无损检测必须严格按照相关技术操作规范进行，杜绝不按技术操作规范进行检测现象的发生。
6 加强焊接环境的管理
焊接环境对于焊接质量存在着较大的影响，在焊接过程中，必须严格按照相关规定进行焊接环境管理，若环境出现下列情况，且没有相对有效的防护措施，必须停止焊接操作：环境温度低于-5℃，雨雪天气，相对湿度>90%，进行气体保护焊时环境风速>2m/s，进行手工焊时环境风速>8m/s。
总之，焊接质量管理是保证压力容器质量的前提，压力容器焊接过程中，管理人员及焊工必须严格按照相关规范进行管理与操作，只有这样，才能焊接出高质量的压力容器，避免压力容器使用过程中重大安全事故的发生。
参考文献
[1]朱丽华，秦峰.浅析锅炉压力容器的焊接工艺与质量管理[J].科技资讯，2012，25：85-85.
[2]邢志海，刘相伟.锅炉压力容器中焊接工艺规程辅助系统的研究使用[J].科技视界，2013，18：189-190.
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人是决定焊接质量第一位的要素。从事压力管道受压元件焊接的焊工；经规定的基本知识和操作技能考试合格后；取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证；且在有效期内方能进行相应项目的焊接工作。严禁无证从事焊接作业。施工企业必须与焊工签订劳动合同。
管工要对管口组对质量负责；确保管口表面质量；坡口尺寸；对口间隙；错边量控制在规定的范围内。《石油天然气钢制管道无损检测》是等同采用API有关标准制定的；该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念；并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级；而且规定出现错边未焊透的X光底片不能评为Ⅰ级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。
另外；质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题；及时给予纠正；及时反馈质量信息；防止不合格品发生。
焊接机组其他人员都必须围绕保证焊接质量这个中心；尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。
二、焊接设备和检验仪器工具
压力管道焊接所需的自动焊机、手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等；应具备保证焊接质量的过程能力。
所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表；检验工具；如电流表、电压表、焊口检验尺、温湿度仪、风速仪、红外测温仪等等；都应通过周期检定合格；并在有效期内。
据实际经验；焊机上电压表、电流表所指示的数值与焊点附近的真实数值是有一定的差距的；主要原因是焊接把线有一定的电阻而造成电压降。要比较准确地掌握焊接电流、电压值；我们的做法是用钳形电流表在焊点附近；对正在工作的焊接把线测量电流、电压数值。这样测量的数值是比较准确的。
三、材料与焊材的控制
对构成长输管道的钢管、焊材、管件、法兰、阀门等压力管道元件；应采购取得压力管道元件制造许可证的厂家生产的产品；材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固；质量证明书内容齐全、符合标准要求；质量证明书严禁用抄件；一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件；质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
压力管道元件(含业主提供的材料)和辅助材料如阴极保护、防腐补口补伤材料等都应经检验合格；由材料质控责任工程师验证后；签署准用意见。我们将材料验证设置为“停点” ；旨在控制未经验证的压力管道元件；严禁紧急放行;经检验不合格的材料；严禁投入使用。
材料存放、保管、吊装、运输等应保证材料不受损伤。
焊材应有专设的库房存放；配备控制温度、湿度的设备和温、湿度测量仪器、仪表；保证存放条件满足工艺文件规定的要求。领用焊条应用焊条保温桶；当班用不完的焊条应回收；回收焊材应按规定经烘干后才能用于管道的焊接。
四、焊接工艺文件的控制
焊接工艺评定、焊接施工措施方案或焊接作业指导书；是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。
在压力管道安装质保体系诸多控制点中；我们将焊接工艺评定设置为“停点”；不具备焊接工艺评定不得开焊。
焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、联头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。
焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定；焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。
焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底；交底的内容包括:焊接工艺参数；工艺流程；质量要求；检验方法；焊接环境要求；施工安全要求等。
五、焊接环境控制
焊接环境直接影响焊接质量。当施焊环境出现下列任何一种情况；且无有效防护措施时；禁止施焊。
1.雨雪天气;
2.大气相对湿度大于90%;
3.低氢型焊条电弧焊；风速大于5m/s;
4.酸性焊条电弧焊；风速大于8m/s;
5.自保护药芯焊丝半自动焊；风速大于8m/s;
6.气体保护焊；风速大于2m/s;
7.环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
六、焊前及焊接检验检测控制
焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对间隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。监督施焊的全过程；检查焊接工艺的执行情况；发现问题及时处理或向有关人员反馈。每条焊缝焊完后；焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净；自检合格后；按规定进行焊口标识并做好记录；交焊接质检员确认和专检。焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托；严禁焊前指定待探的焊口。
对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中；而成为疲劳裂纹源；使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行；对于内咬边的深度；通过X射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定；存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边；应尽可能进行补焊、修磨；使焊缝与母材圆滑过渡；消除咬边对焊接接头性能的不利影响。
七、焊缝返修控制
焊缝同一部位允许的返修次数应严格执行标准规范和设计的规定。返修由焊接工艺人员对需返修的缺陷；分析产生原因并编制返修工艺；返修工艺应经相关责任工程师审批。
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Keywords: long-distance pipelines; welding process; quality control
中图分类号： TV732.4 文献标识码： A 文章编号：
1施工人员的控制
在任何施工质量控制过程中“人”是第一要素，在焊接质量控制中也同样如此。从事压力管道受压元件焊接的焊工，必须通过基本知识和操作技能考试合格后，取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证，而且在有效期内才能进行相应项目的焊接工作。施工单位必须与焊工签订劳动合同，通过合同约束和规范焊工行为，保持稳定焊接质量。坚决不允许无有效证件人员从事焊接工作。焊工参与具体管道工程焊接前必须参加由业主（监理单位）组织焊工考试，考试合格后方可取得参与该工程焊接资格。焊接机组所有操作人员都必须紧密围绕保证管道焊接一次合格率这个中心，尽心、尽责、尽力做好本职工作，认真履行岗位责任。另外，质检员要起到严格把关的作用，及时发现问题，及时给予纠正，及时反馈质量信息，防止不合格品发生
2焊接设备和检验仪器工具
压力管道焊接所需的氩弧焊机、自动焊机、手弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备技术性能参数应具备保证焊接质量的能力。所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表，检验工具都必须通过周期检定合格且在有效期内使用，如电流表、温湿度仪、风速仪、电压表、焊口检验尺、红外测温仪等等。
3材料与焊材的控制
采购应用于长输管道的钢管、法兰、焊材、管件、阀门等压力管道元件，必须是取得压力管道元件制造许可证的正规厂家生产的产品，材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固，质量证明书内容齐全、符合标准要求，质量证明书严禁用抄件，一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件，质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
压力管道元件和辅助材料如阴极保护、防腐补口补伤材料等必须按照设计标准检验合格后由材料质控责任工程师验证后，签署准用意见。然后报审专业监理工程师审核后准用，将材料验证设置为“停检点”，旨在控制未经验证的压力管道元件，严禁紧急放行；经检验不合格的材料，严禁投入使用。材料存放、保管、吊装、运输等应保证材料不受损伤。
4焊接工艺文件的控制
焊接工艺评定。焊接施工措施方案或焊接作业指导书是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、连头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。
焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定，焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底，交底的内容包括：焊接工艺参数，检验方法，工艺流程，质量要求，焊接环境要求，施工安全要求等。
5焊接环境控制
焊接环境是影响焊接质量的关键。当施焊环境出现下列任何一种情况，且无有效防护措施时，禁止施焊。①雨雪天气；②气体保护焊，风速大于2m/s；③大气相对湿度大于90％；④低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s；⑤酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；⑥自保护药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s；⑦环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
6焊前及焊接检验检测控制
管工要对管口组对质量负责，确保管口表面质量，坡口尺寸，对口间隙，错边量控制在规定的范围内。SY-T4109-2006《石油天然气钢制管道无损检测》是等同采用API有关标准制定的，该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念，并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级，而且规定出现错边未焊透的X光底片不能评为I级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。
焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对间隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。每道焊缝焊接完毕后，焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净，自检合格后，按规定进行焊口标识并做好记录，交焊接质检员确认和专检。焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托，严禁焊前指定待探的焊口。监督施焊的全过程，检查焊接工艺的执行情况，发现问题及时处理或向有关人员进行反馈。
对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中，而成为疲劳裂纹源，使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行，对于内咬边的深度，通过X射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定，存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边，应尽可能进行补焊、修磨，使焊缝与母材圆滑过渡，消除咬边对焊接接头性能的不利影响。
7焊缝返修控制
焊缝同一部位允许的返修次数应严格执行标准规范和设计的规定。返修由焊接工艺人员对需返修的缺陷，分析产生原因并编制返修工艺，返修工艺应经相关责任工程师审批。焊缝返修后应按返修工艺的要求进行焊接检验和无损检测合格。要求焊后热处理的管道焊缝，一般应在热处理前进行返修。
焊缝返修部位、返修次数、返修情况以及热处理报告应记入返修记录,并进入工程交工资料。
8焊缝质量控制应严格执行施工规范和质量验收标准，《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2006；《钢质管道焊接施工及验收规范》SY/T4103-2006；《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2005；这些标准贯彻执行和施工应用，将会确保管道焊接施工质量。
9结束语
长输管道焊接的现场情况复杂、施焊环境恶劣、焊缝数量较多，影响焊接质量的因素很多，只要对这些影响因素进行有效的控制和预防，就能保证长输管道焊接质量满足标准规范和设计图纸的要求。随着焊接新技术推广和广泛应用，加之焊接研究人员努力深入研究焊接科学工艺技术，继续开发新的焊接方法，以进一步提高和确保管道焊接施工质量。
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引言
18MnMoNbR+S30403不锈钢复合钢板是一种新型材料， 其基层为18MnMoNbR， 复层为S30403奥氏体不锈钢。不锈钢复合钢板兼有两种钢材的优点， 复合钢板是一种制造成本低、具有良好综合性能的金属材料，具有很高的经济价值。复合钢板制造及焊接工艺较复杂，特别是对过渡层及复层的焊接质量要求很高，有关不锈钢复合钢板工艺的文献较多，但关于18MnMoNbR+S30403不锈钢复合钢板焊接工艺的研究目前较少。
某公司承接气压包容器，容器类别Ⅲ类，设计压力26.5MPa，设计温度450摄氏度，容器规格Ф800mm*13000mm，介质为脱盐水/饱和水蒸汽，主要受压材料为18MnMoNbR+S30403复合钢板。不锈钢复合钢板的焊接是防腐蚀的关键环节之一， 因此， 研究其焊接工艺不仅具有重要意义， 而且可为同种材料的焊接提供参考。
1、产品分析
1.1 焊接性分析
为保证复合钢板不因焊接而失去原有优良的综合性能，把复合板接头分为基层的焊接、复层的焊接及复层交界处过渡区的焊接三个部分。基层18MnMoNbR属于Fe-3-3类，属于系晶粒、用Nb强化的中温压力容器用钢，低合金高强度用钢（化学成分见表1），综合机械性能较高（见表2）。该类钢的平均碳当量为0.55%，存在淬硬性和延迟裂纹敏感性。碳及合金元素的含量都较高，淬硬倾向及冷裂倾向较大，对焊缝应采取预热及焊后热处理。复层S30403属于超低碳不锈钢（化学成分见表3），发生晶间腐蚀的概率很小，力学性能较好（见表4），可采用常用的焊接进行焊接。过渡层的焊接与异种钢焊接类似，要保证过渡层的成为为奥氏体和少量铁素体，原则上不能出现马氏体，避免产生裂纹。基层和复层的含碳量和所含的合金成分也存在较大的差异，焊接时易产生合金元素稀释和渗碳等问题。焊接时过渡层焊缝必须防止产生脆硬马氏体，保证其力学性能；复层焊缝必须保证焊缝的合金成分，以确保其耐腐性能。这是不锈钢复合板焊接时的两个关键问题。化学成分的选择要依据它对钢板综合机械性能的作用为基准。复层S30403焊接过程中应适当控制焊接线能量.手工电弧焊的焊接线能量应控制在20KJ/CM以下。埋弧焊的焊接线能量应控制在35KJ/CM以下.但焊接线能量不能过小，否则焊接接头易出现淬硬组织而降低韧性.层间温度控制在200℃和300℃之间，焊后应进行消除焊接残余应力的高温回火处理。
1.2 焊接工艺制定
（1）焊接方法的选择
1）基层焊接方法
产品直径为Ф800mm，根据焊接设备的能力和具体板厚，将50mm+8mm18MnMoNbR+ S30403的复合钢板对接，18MnMoNbR基层较厚，焊接性良好，采用埋弧焊，提高生产效率。
2）过渡层的焊接方法
复合钢板基层和复层交界处的焊接属于异种钢焊接，其焊接性主要由复层和基层的物理性能、化学成分、接头形式及填充金属等因素决定。焊接此类碳钢与不锈钢的复合钢板时，容易产生的缺陷为高温结晶裂纹、液化裂纹和脆化等，因此只有选择合理的焊接工艺，才能保证焊接质量，提高焊接效率。不锈钢复合板过渡层的焊接是整个复合钢板焊接的难点，为防止基层金属对过渡层焊缝金属的稀释，因此焊接时要尽量减少熔合比，以减低对焊缝金属对的稀释作用。母材的熔合比与许多因素有关，其中焊接方法是最重要的影响因素。使用奥氏体钢或镍基合金填充材料焊接或堆焊时，各种焊接方法得到熔合比范围如表5所示。
从表5可以看出，使用焊条电弧焊的熔合比较低，变化范围小，因此焊缝成分比较稳定，这也是目前不锈钢钢板过度层焊接最常用的焊接方法。
3）复层的焊接方法
复层为S30403奥氏体不锈钢，且厚度比较薄，为减少热输入量及熔合比综合考虑采用焊条电弧焊。
（2）焊接材料
根据NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》、图样设计温度和图样技术要求，基层18MnMoNbR焊接时，定位焊选用E6015-D1（J607）Ф3.2焊条，埋弧焊选用H08Mn2MoAФ4.0焊丝+SJ101焊剂；过渡层为保证抗裂性能和力学性能，选用E309（A302）Ф3.2焊条；复层为保证化学成分，采用E308L-16（A002）Ф4.0焊条。
1.3 焊接接头设计
气压包图样给出的是50mm+8mm18MnMoNbR+S30403对接接头，接头形式如图1并参照NB/T47015-2011有关规定，对坡口形式进行加工。
2、 焊接工艺评定
为验证拟定的焊接方法是否合理，焊接接头的性能是否满足产品设计要求，进行焊接工艺评定。根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》，考虑到焊接工艺评定的覆盖率，以及耐腐蚀层不参加强度计算，综合考虑进行了40mm18MnMoNbR焊条电弧焊平板对接、40mm18MnMoNbR埋弧焊平板对接及10mm18MnMoNbR表面堆焊。
2.1 焊接工艺评定一
40mm18MnMoNbR焊条电弧焊平板对接焊接接头如图2所示，焊接参数见表6，焊接工艺评定结果见表7
2.2 焊接工艺评定二
40mm18MnMoNbR埋弧焊平板对接焊接接头如图3所示，焊接参数见表8，焊接工艺评定见表9
2.3 焊接工艺评定三
10mm18MnMoNbR堆焊焊接接头如图4所示，焊接参数见表10，焊接工艺评定见表11
3、焊接工艺确定及生产应用
根据焊接工艺评定结果，参照NB/T47015和其他有关内容，确定了实际施焊工艺。
3.1 焊前准备
（1）对焊工进行培训，是其了解复合钢板的基本知识和焊接要点。按TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》基层焊工必须持有相应基材或相应类别的焊工合格证，焊接不锈钢复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应当取得耐腐蚀堆焊资格。
（2）按照工艺流转卡上的程序领料、下料、机械加工坡口、坡口探伤、圈圆、点固、热处理、装引弧板等。用剪床切割不锈钢复合板时，复层朝上。用等离子弧切割和加工坡口时，复层朝上，从复层侧开始切割，一面放切割余量，避免将切割的熔渣溅落在复层表面上。组装前检查待焊区坡口的正确性。组装前母材两侧25mm范围内彻底清污并打磨出金属光泽，并做好覆层防护。焊前坡口表面按要求进行检测，合格后施焊。在基层上定位焊点固均匀。
（3）对焊接材料进行烘干和保温。
3.2 基层预热
对基层18MnMoNbR进行焊前预热，预热温度≥100℃，预热范围为焊缝两侧不小于100mm。预热焊件的温度在整个焊接过程中不低于预热温度。
3.3 焊接参数及注意事项
（1）根据焊接工艺评定，确定产品焊接接点图（图5）及焊接参数（表12）。
（2）定位焊缝只允许焊在基层母材上，不得有裂纹，否则应清除重焊；如存在气孔、夹渣应除去。熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否则应予修整。
（3）焊缝基层焊接后焊后磨平，并及时消氢处理，清根后焊接过渡层，焊接24小时后先进行100%衍射时差法超声检测（TOFD）探伤，达NB/T47013.10-2010的Ⅱ级合格。
（4）清理过渡层基层焊缝及坡口，为了控制稀释率，采用小电流、快速焊、不摆动的焊接工艺，焊至高于复合界面0.5～1.5mm。焊接过渡层和复层时应确保小线能量。去除引弧板回圆后，对基层100%衍射时差法超声检测（TOFD）探伤，达NB/T47013.10-2012的Ⅱ级合格。过渡层100%PT探伤，按NB/T47013.5-2012的Ⅰ级合格。
（5）焊接时要严格执行焊接工艺规程。
4、结论
采用此焊接工艺施焊的产品经无损检测及力学性能试验结果均符合要求，证明该焊接工艺可行。该设备检验合格，目前已投入使用。
参考文献
[1] 王国璋.压力容器焊接实用手册[M].北京：中国石化出版社，2013.
篇6
0 引言：油气田油气大多采用管道运输，这是一种既安全又经济的输送方式。为了提高运输量，常用办法就是提高输送压力、扩大管道的直径。并且管道的连接完全依靠焊接工艺来完成，因此在要求管材质量的同时，最为关键的就是对焊接质量的控制。
1长输管道的焊接工艺
1.1 传统的长输管道焊接技术工艺
在我国现阶段还明显存有许多传统的焊接技术，比如焊条、电弧焊和氩弧焊。这些方法在现代当下对石油和天然气的需要量增大的情况已经不能满足生产了，那么传统长输管道焊接是怎样的呢？
（1）我国长输管道焊接工艺在二十世纪七、八十年代都普遍传统主要以手工焊为主，一般是上向焊、下向纤维素焊条手工焊，由于这些方法为手工操作，因此效率低，耗时长，且焊接质量也受到了人工技能水平的制约。上向焊在当时抵抗恶劣环境的能力强；可实现大批量流水作业，效率高；采用多层焊接，焊接质量高。这一技术在很大程度上保证了管线焊接质量，但不足的是在焊接的中间过程需要换焊条，这个操作就会耽误时间；工艺上频繁起弧和熄弧，在起弧和熄弧点易产生未焊透、未熔合等缺陷；
（2）传统管道焊接工艺常以手工焊为主，焊接人员利用焊具和焊条对管道接口处进行焊接，这种方法效率极慢而且产生的缺陷较多，速度慢，耗费人力，而且精度和质量均达不到现代化焊接设备的要求，手工焊就不易在现代实用了。
（3）在我国二十世纪初期也使用了碳极电弧焊和气焊，同时代替了不少手工焊，电弧比较稳定，焊接质量进一步提高，使得手工的操作又上升了一个层次。但这种焊接工艺对焊接人员的焊接技术要去相对较高，焊接难度相对较大，所以操作不方便，效率也就不会提高。
（4）激光焊是为了管道在水下焊接的要求而创造的焊接工艺，这种激光焊能适应水下的水压和水流而使焊接顺利进行。但是在激光焊中要求焊件的装配精度较高，并且要求光束在两管道之间的位置不能有明显偏移，所以对控制系统的要求较高。而且激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。
1.2 传统长输管道焊接技术的弊端。
在传统焊接工艺上存在了许多弊端，已经不能满足当下对焊接技术的要求。其中有焊不透、未融合、带有气孔、夹渣等缺陷是常见的问题，此外有裂纹是最严重的缺陷。
1.2.1 管道焊接外部缺陷
外部缺陷可以用人们的肉眼看到管道之间有裂纹的痕迹或是管道缝之间没有融合没有焊透，管道之间有气孔和咬边等。
1.2.2 长输管道内部缺陷
内部缺陷用肉眼是看不出来的，必须得通过x射线或A型超声波来检测，包括内部含有气孔夹渣。是由于在焊接过程中氧化产生的气体来不及排出管体而残留在焊缝内部，所造成看不见的缺陷。
2. 施工人员的控制
人是决定焊接质量第一位的要素。从事压力管道受压元件焊接的焊工,经规定的基本知识和操作技能考试合格后,取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证,且在有效期内方能进行相应项目的焊接工作。严禁无证从事焊接作业。施工企业必须与焊工签订劳动合同。
管工要对管口组对质量负责,确保管口表面质量,坡口尺寸,对口间隙,错边量控制在规定的范围内。SY-T4109-2006《石油天然气钢制管道无损检测》是等同采用API有关标准制定的,该标准第一次提出错边未焊透这一新的焊接缺陷概念,并将错边未焊透的长度单独进行焊缝质量评级,而且规定出现错边未焊透的X光底片不能评为Ⅰ级片。此外错边未焊透缺陷的返修是较为困难的。
另外,质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题,及时给予纠正,及时反馈质量信息,防止不合格品发生。
焊接机组其他人员都必须围绕保证焊接质量这个中心,尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。
3. 焊接设备和检验仪器工具
压力管道焊接所需的自动焊机、手弧焊机、氩弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等,应具备保证焊接质量的过程能力。
所有指示、测量、检验所使用的仪器、仪表,检验工具,如电流表、电压表、焊口检验尺、温湿度仪、风速仪、红外测温仪等等,都应通过周期检定合格,并在有效期内。
据我们的经验,焊机上电压表、电流表所指示的数值与焊点附近的真实数值是有一定的差距的,主要原因是焊接把线有一定的电阻而造成电压降。要比较准确地掌握焊接电流、电压值,我们的做法是用钳形电流表在焊点附近,对正在工作的焊接把线测量电流、电压数值。这样测量的数值是比较准确的。
4. 材料与焊材的控制
对构成长输管道的钢管、焊材、管件、法兰、阀门等压力管道元件,应采购取得压力管道元件制造许可证的厂家生产的产品,材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固,质量证明书内容齐全、符合标准要求,质量证明书严禁用抄件,一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件,质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
压力管道元件(含业主提供的材料)和辅助材料如阴极保护、防腐补口补伤材料等都应经检验合格,由材料质控责任工程师验证后,签署准用意见。我们将材料验证设置为“停点” ,旨在控制未经验证的压力管道元件,严禁紧急放行;经检验不合格的材料,严禁投入使用。
材料存放、保管、吊装、运输等应保证材料不受损伤。
焊材应有专设的库房存放,配备控制温度、湿度的设备和温、湿度测量仪器、仪表,保证存放条件满足工艺文件规定的要求。领用焊条应用焊条保温桶,当班用不完的焊条应回收,回收焊材应按规定经烘干后才能用于管道的焊接。
5. 焊接工艺文件的控制
焊接工艺评定、焊接施工措施方案或焊接作业指导书,是焊接施工必须严格遵守的“法律”文件。
在压力管道安装质保体系诸多控制点中,我们将焊接工艺评定设置为“停点”,不具备焊接工艺评定不得开焊。
焊接工艺评定的内容、数量要能覆盖长输管道线路、联头、返修、不同壁厚及爬坡管段等各种焊接工况。
焊接作业指导书依据焊接工艺评定来制定,焊接作业指导书中的焊接工艺参数应在焊接工艺评定规定的范围内。
焊接作业指导书应由焊接技术人员向焊接施工班组交底,交底的内容包括:焊接工艺参数,工艺流程,质量要求,检验方法,焊接环境要求,施工安全要求等。
6. 焊接环境控制
焊接环境直接影响焊接质量。当施焊环境出现下列任何一种情况,且无有效防护措施时,禁止施焊。
(1)雨雪天气;
(2)大气相对湿度大于90%;
(3)低氢型焊条电弧焊,风速大于5m/s;
(4)酸性焊条电弧焊,风速大于8m/s;
(5)自保护药芯焊丝半自动焊,风速大于8m/s;
(6)气体保护焊,风速大于2m/s;
(7)环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
7. 焊前及焊接检验检测控制
焊前焊接质检员应检查焊缝坡口表面状况、坡口角度、钝边、组对间隙、错边量等数据应符合工艺文件规定。监督施焊的全过程, 检查焊接工艺的执行情况,发现问题及时处理或向有关人员反馈。每条焊缝焊完后,焊工应按要求将飞溅、熔渣及肉眼可见的缺陷等清除干净,自检合格后,按规定进行焊口标识并做好记录,交焊接质检员确认和专检。焊接质检员对焊工自检合格后的焊缝进行外观检查。需要无损检测的焊缝由焊接质检员根据规定的探伤比例、施焊外观质检情况和焊接作业指导书的规定进行无损检测委托,严禁焊前指定待探的焊口。
对焊接咬边应予重视。焊接咬边将造成应力集中,而成为疲劳裂纹源,使管道早期疲劳断裂失效。目视法测量咬边深度只能由检验者凭经验来进行,对于内咬边的深度,通过X射线透照的方法来进行测量。咬边深度的测定,存在一定的误差。钢制管道焊缝咬边,应尽可能进行补焊、修磨,使焊缝与母材圆滑过渡,消除咬边对焊接接头性能的不利影响。
8. 焊缝返修控制
焊缝同一部位允许的返修次数应严格执行标准规范和设计的规定。返修由焊接工艺人员对需返修的缺陷,分析产生原因并编制返修工艺, 返修工艺应经相关责任工程师审批。
焊缝返修后应按返修工艺的要求进行焊接检验和无损检测。要求焊后热处理的管道焊缝,一般应在热处理前进行返修,如在热处理后返修,补焊后应做必要的热处理。
焊缝返修部位、返修次数、返修情况以及热处理报告应记入返修记录,并进入工程交工资料。
9. 结束语
长输管道焊接的现场情况复杂、施焊环境恶劣、焊缝数量较多,影响焊接质量的因素很多,只要对这些影响因素进行有效的控制,就能保证长输管道焊接质量满足标准规范和设计图纸的要求。我单位近十年来承建的长输管道工程,焊缝探伤一次合格率均在96%以上。
参考文献
[1] 秋占.于英姿.王乐生.油气长输管道的焊接技术[J].焊接技术,2009(1).
[2] 何小东.丁小军.高钢级油气输送管道环焊缝双丝焊接技术的应用[J].钢管,2007(3).
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优秀的焊接人员及相关技术人才是高质量焊接结构制造的重要保证。企业应拥有业务素质好、实践经验丰富、具有高级工程师以上技术职称的管理人员、焊接专业技术人员和一批具有一定操作技能水平的焊接技术工人。焊接工程师是焊接工艺文件的制定者、焊接生产的指导者和焊接工艺的管理者。焊接技术人员的技术水平直接影响到焊接工艺文件的编制质量。从事压力管道受压元件焊接的焊工，必须通过基本知识和操作技能考试合格后，取得质量技术监督部门颁发的焊工合格证，而且在有效期内才能进行相应项目的焊接工作。施工企业必须与焊工签订劳动合同。坚决杜绝无证人员从事焊接工作。焊接机组所有人员都必须围绕保证焊接质量这个中心，尽心、尽责、尽力做好本岗位工作。另外，质检员要起到严格把关的作用。及时发现问题，及时给予纠正，及时反馈质量信息，防止不合格品发生。
二、施工设备
管道焊接所需的氩弧焊机、自动焊机、手弧焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，应具备保证焊接质量的过程能力。设备要有专人管理、保养、定期维修。设备的参数仪表（如电流表、电压表等）应在有效期内经专业部门检验、校正。保证工装、胎具、卡具的完好，并定期检查记录。
三、材料
完善材料（包括钢材、焊接材料等）管理制度。已列入国家标准、行业标准的钢号，根据其化学成分、力学性能和焊接性能归入相应的类别、组别中。未列入国家标准、行业标准的钢号，应分别进行焊接工艺评定。使用和保管好焊接材料是保证焊接质量的基本条件，设置焊接材料一级、二级库，建立焊接材料采购、入库验收、保管、烘干、发放、回收制度等。
（1） 管材及压力管道元件采购应对材料供货厂家进行生产能力、技术水平的评审，确定材料定点供货厂家。采购钢管、法兰、焊材、管件、阀门等压力管道元件，必须是取得压力管道元件制造许可证的厂家生产的产品，材料或焊材上的标记必须完整、清晰、牢固，质量证明书内容齐全、符合标准要求，质量证明书严禁用抄件，一般应为原件或复印后加盖有经销单位红色检验印章和经办人章的有效复印件，质量证明书上的品种、规格、批号等内容应与实物一致。
（2）焊接材料的验收和保管焊接材料必须有制造厂家的质保书，同时检查部门应根据相关标准按材料批号抽样复检。焊接材料复检不合格的应由供应部门和有关技术部门提出处理意见。焊接材料应存放在符合要求的专用焊接材料库房，按分类、牌号分批摆放，并作出明显的标记。焊条、焊剂发放前应按烘干规范进行烘干。焊工凭焊材领用单领取焊材，发放员应在领用单上登记焊材的检验编号和实发量（焊丝应填写盘号）。焊工完成当班任务后，必须交回剩余的焊接材料。
四、焊接工艺文件
建立健全严格的焊接工艺规程是保证焊接质量保证体系的重要内容。认真贯彻国家和有关法规、标准及技术条件，并根据企业的需要，制定本企业必要的焊接质量保证体系的相关技术和管理标准。焊接技术人员要编制大量的焊接工艺文件，其中焊接工艺守则、焊接工艺规程等是焊接制造与生产直接应用的法规文件。要做好新、旧标准和工艺文件的更换，以及旧标准或工艺文件和作废标准或工艺文件的回收工作，确保焊接技术人员和第一线操作者使用的标准和工艺文件是有效文件。
五、焊接生产过程控制
1）焊接生产
①操作者按照相应焊接工艺规程的要求进行手控焊接结构（焊接接头）和产品的焊接。对于不受控焊接接头，焊工按照焊接工艺守则的要求进行焊接。焊接要求预热及层间温度控制的接头，质量检查人员对预热温度检查合格后，才能施焊。在焊接生产过程中，检查人员还应抽查层间温度是否超出规定范围。对有氢致裂纹倾向的钢材进行焊接时，如焊接过程中断，不能很快焊接或完成焊接后不能立即进行热处理时，应对焊接结构件立即进行后热处理。
②按热处理参数进行接头的焊后热处理。热处理设备应能自动记录实际热处理参数。对于有再热裂纹倾向的接头，热处理后还应进行无损检验，内容包括：目测检查、渗透检验PT(Penetiative Test)、磁粉检验MT(Magnetic Test)、超声检验UT(Ultrasonic Test)和射线检验RT（Radial Test）对于受控的接头要求进行UT或RT。在焊接接头形式和焊缝位置设计或编制产品工艺流程时，应为受控接头的UT和RT检查创造条件。由于结构或工艺原因，无法进行UT和RT检查的受控接头，为获得合格接头内在质量，必须采取特殊的质量保证措施。
③按照有关标准的要求进行产品试板的焊接。产品焊接试板检验合格后，才能进入下到工序。产品焊接试板应随它代表产品接头同炉进行热处理。
④应按照不一致品处理规程的评定，进行超标焊接缺陷的返修。严重缺陷的返修必须有对应的焊接工艺评定，并制定缺陷返修的焊接工艺规程，同一位置的焊接缺陷的返修不能超过两次。
2）焊接质量的可追溯性控制
可追溯性控制是焊接质量和管理的一个重要内容。焊接结构在产品制造和以后的运行中，如果出现质量问题，能够有线索、有资料进行焊接接头质量分析，包括焊材领用、焊前准备、施焊环境、产品试板的检查确认、施焊记录、焊工钢印标记、焊后检验记录、焊接缺陷的返修记录等。
要实现焊接质量的可追溯性控制，应做如下工作。
①“标记移植”。②受控焊接接头的焊接过程应有书面记录。③焊工完成受控焊缝的焊接后，应在产品规定位置打上焊工代号。
3）焊接工程质量控制点、停留点和证点
焊接过程中实现控制点、停留点和见证点重要工序的重点控制，进一步加强了受控焊接结构（焊接接头）的质量管理。
4）严明焊接记律
焊接操作者在生产过程中，执行焊接工艺规程和相关工艺文件的情况称为工艺纪律。为了严明焊接纪律，应组织多部门对焊接生产过程不定期的进行焊接工艺纪律检查。
六、生产环境
（1）现代化的办公和良好的生产环境是提高产品质量的重要保证。企业要推行规范化的生产管理，做好文明办公，文明生产。焊接试验室是焊接试验和焊接工艺评定的场地，大型企业应建立焊接试验室。试验室应配置各种先进焊接试验、检验和热处理设备，并配备一定数量的业务素质好和有丰富经验的能够进行材料焊接试验和焊接工艺性能的焊接
（2）焊接环境是影响焊接质量的关键。主要表现在以下几个方面：
温度当环境温度过低时，会使焊缝熔池金属冷却过快，改变金相组织，从而对力学性能造成不利影响。一般规定，焊接时允许的最低环境温度：碳素钢-20℃；低合金钢、普通低合金钢-10℃；中高金刚：0℃。
湿度 环境湿度过大，空气中的水分就有可能进入熔池，形成氢气孔等缺陷。一般要求环境相对湿度不大于90%。
风速 当风速过大会使焊条电弧焊、气体保护焊的保护效果减弱，使空气中的有害气体渗入熔池中，从而影响焊缝质量。一般规定焊条电弧焊时风速不大于10m/s，气体保护焊的风速不大于2m/s。
雨、雪 在下雨、下雪的露天作业不允许施焊。若采取了保护措施，且环境相对湿度不大于90%时，可以施焊。
压力管道焊接的现场情况复杂、施焊环境恶劣、焊缝数量较多，影响焊接质量的因素很多，只要对这些影响因素进行有效的控制，就能保证压力管道焊接质量满足标准规范和设计图纸的要求。
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一、前言
对于油气管道的焊接工作来说，焊接技术的好坏直接影响焊接的质量，因此，必须要选用有效合理的焊接技术，这样才能够提高焊接的效果，确保焊接工作的有效性。
二、管道焊接的特点
管道作为五大运抽方式之一，在担负着把油气资源运送到加工厂或用户的过程中，具有线路长、跨区域范围大的特点，所经山区、平原、丘陵、沙淇和水域等多种地形、地貌，自然条件变化大、施工作业条件差。在野外现场组装焊接中，由于钢管不动，需要全位置焊接。这就要求现场焊接所采用的焊接设备和材料必须满足两个最基本的条件:能够进行全位置焊接；适应环境性强，具有良好的焊接性能。
三、油气管道焊接技术
1、下向焊接技术
（一）操作要点
按照焊接顺序，通常将管道焊接各层焊道称为根焊、热焊填充焊、盖帽焊。根焊与热焊道均为单道焊，而填充焊则可能是多层多道焊，这与管道的壁厚有关。焊接时，根焊采用直拉式运条，不摆动，只有当间隙过大或熔孔过长时，可作往返运条，以防止热输入过大而烧穿。热焊的目的在于加强根焊，并通过继续输入热量使焊道保持较高温度而防止根焊产生裂纹、开裂等缺陷，一般均要求两焊道间隔时间少于5min。采用直线往复运条，焊接速度要快，并保证坡口边缘熔合良好，热焊之前必须进行彻底清根。
（二）优点
手工下向焊通常使用纤维素焊条和低氢型焊条两种专用下向焊条，它通过独特的药皮配方获得上向焊无法比拟的优良性能。与上向焊相比，下向焊电弧挺度好、吹力大，焊接熔深大，根焊可以单面焊双面成型，而且熔渣少，易脱渣，不易产生气孔、夹渣等缺陷，焊缝一次合格率高。由于采用薄层快速焊接技术，后层焊道对前层焊道有热处理作用，尤其热焊道与根焊道的间隔时间短，输入的热量使根焊道保持较高温度，能使根焊道中的扩散氢充分逸出，降低焊道中扩散氢含量，并能防止根焊裂纹产生，使焊接接头性能得到提高。上向焊根焊不能连续焊接，只能采用灭弧法施焊，速度太慢，而且缺陷多，因此采用下向焊进行根焊和热焊，以获得好的根焊质量和速度，而用上向焊进行填充盖帽，利用其焊层厚的特点，减少焊接遍数，提高整体焊接速度，即采取优势互补的办法使用复合焊接工艺。
2、半自动焊接技术
管道半自动焊是采用电焊工手持半自动焊枪施焊，由送丝机构连续送丝的一种焊接方式。该焊接方法可节省更换焊条等辅助作业的时间，具有熔敷速度快、焊接接头少、焊接收弧及引弧产生的焊接缺陷少等优点，焊接合格率明显高于手工电弧焊。国内采用半自动焊接技术始于1995～1997年建成的库鄯输油管道，实践证明，该焊接法的应用效果较好。目前，国内在管道主体焊接中应用比较成熟的半自动焊工艺为纤维素焊条打底，自保护药芯焊丝或CO2气体保护焊丝进行填充、盖面。药芯焊丝半自动焊抗风能力强，而CO2气体保护焊丝的抗风能力较差。半自动焊焊接设备较手工电弧焊设备复杂，适宜在地形较好的平原、低矮丘陵和坡度较缓的山区地段机械化流水线作业上应用。
3、全自动焊接技术
全自动焊是借助于机械和电气的方法使整个焊接过程实现自动化。目前国外用于管道焊接比较成熟的自动焊技术主要有实芯焊丝气体保护焊和药芯焊丝自保护焊技术。
（一）实芯焊丝气体保护自动焊接技术自动焊接技术减少了人为因素对焊接质量的影响，减轻了工人劳动强度，容易保证焊接质量，同时具有焊接速度快、焊接材料成本较低对焊工的技术水平要求较低等优点，在国外已广泛应用于大口径、大壁厚的管道焊接领域。但由于管道环缝为全位置焊接，对焊接装备及控制系统要求较高，且全自动气体保护焊设备目前还存在造价高、维修难度大等缺陷。
（二）药芯焊丝自动焊接技术该焊接技术包括药芯焊丝自保焊和药芯焊丝气保两种方法，其焊接基本原理与实芯焊丝气体保护焊相似。药芯材料主要有矿物材料、钛合金透气剂、稳弧剂、造渣剂及还原剂等，与实芯焊丝相比，药芯焊丝的优点有熔敷速度快，焊接质量好，冲击韧性好，对各种管材的适应性好，设备投资成本比全自动气体保护焊少等。
四、油气管道环缝焊接工艺方法比较
根据试验和实际应用情况, 将纤维素下向焊、低氢下向焊、低氢上向焊、药芯焊丝半自动焊、全自动气保焊、药芯焊丝自动焊等五种管道环缝焊接工艺方法进行了比较, 结果见表1。
表1 管道环缝焊接工艺方案比较结果
五、油气管道在特殊环境下的焊接质量控制
焊接的质量应该从焊接人员、设备和检验仪器、材料、焊接环境、焊前和焊接检验检测、焊缝返修等多个方面进行控制。
1、施工人员的控制
任何的施工工程，人都是施工的主体。对施工进行质量的控制，首先要做好对施工人员的控制，焊接的质量控制也不例外。当前的长输管道的焊接工艺主要还是以手工为主，所以焊接人员的焊接水平和焊接技术就成为影响焊接质量的最重要的因素之一。所以必须对焊接人员进行岗前培训，掌握专业知识和专业技能，通过基本知识和操作技能考核并取得质量技术监督部门的焊工合格证之后，才能在有效期内持证上岗作业。焊接的检验是焊接质量控制的最后一关，也是非常重要的一关，因此对检验人员也要做好严格的岗前培训工作和技能培训，这样才能在质量检验中对焊接质量严格把关，保证施工质量。
2、设备和检验仪器的控制
要保证焊接管道用的各种工具的质量，如手弧焊机、氩弧焊机、自动焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备的性能指数和参数达到标准，这样才能保证设备的焊接能力和焊接质量。
温度湿度仪、电流表、电压表、风速仪、焊口检验尺等检验工具也要检定合格并保证其检验的能力，保证在焊接质量出现问题时能及时、准确的检验出来。
3、焊接环境的控制
焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的：有风天气（气体保护焊：风速大于2m/s；低氢型焊条电弧焊：风速大于5m/s；酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；药芯自保护焊丝半自动焊，风速大于8m/s）情况下不能焊接；雨雪天气；大气湿度达到90%以上；环境温度过低（低于焊接工艺规定的最低焊接温度）。
4、材料的控制
长输管道元件，如钢管、焊材、管件等材料，应该于有长输管道元件生产许可证的生产商处采购，管道元件的质量说明书等内容应该清晰、齐全，管道元件的质量要符合施工标准，这是保证焊接质量的重要环节。要坚决禁止不合格、伪劣的产品投入使用。
5、焊前和焊接检验检测
要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在合理的范围内，并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后，焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷病并将之清除，然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测，监督并检查焊接工艺的施工情况，一旦发现问题应该及时处理，或者向上进行反馈。
六、结束语
总而言之，油气管道焊接技术一定要遵循焊接的工艺流程，从油气管道焊接质量考虑，确保焊接的有效性，提高焊接技术的质量，保证油气管道焊接技术得到充分应用。
【参考文献】
[1]李俊超.关于长输管道焊接工艺研究分析[J].中国新技术新产品，2012（12）
[2]薛振奎，隋永莉等.长输管道焊接施工工艺[J].焊接，2012（8）
篇9
1、影响长输管道焊接的因素
在长输管道焊接施工中，会有各种因素影响着管道焊接的质量，主要有以下几个因素：
(1)气候环境。温度、湿度等环境条件会对焊接的质量产生一定的影响。
(2)流动性施工。在长输管道的焊接施工中，工作地点会随工程的进度不断的发生变化，使得焊接质量难以保证。
(3)地形、地貌。长输管道在铺设施工过程中会遇到各种的地形、地貌，导致焊缝位置变化多端，会对焊接质量产生直接的影响。
(4)施工场地如果比较狭窄，也会使机械化的焊接工艺的适用性差，不能应用先进的焊接技术。
2、焊接技术在长输管道施工中的应用
2.1、手工电弧焊工艺
我们依据其所采用的焊条以及焊接方向的不同，管道手工电弧焊接主要可以分为：低氢焊条上向焊、低氢焊条下向焊、高纤维素焊条下向焊、组合焊接四种方法。
2.1.1、低氢焊条上向焊
其主要就是应用于小口径管道的焊接，具有优良的抗冷裂性能，以及在接头尺寸不规格出现大错边的情况下，依旧具有良好的X射线合格率，主要应用于工艺厂站内的一些重要管件和接头上。该方法的焊接效率低于高纤维素的焊条下向焊和低氢焊条下向焊。
2.1.2、低氢焊条下向焊
低氢焊条下向焊，该种焊接方法主要采用的是低氢型焊条药皮，焊缝熔合金属含氢量低，并且小于5ml/100g，焊缝本身就具有了抗断裂性以及优良的低温韧性能，主要可以应用于在寒冷环境中运行的管道上或者是硫化氢腐蚀较严重的管道。该方法的焊接速度与纤维素焊条的焊机速度是相当的，其缺点就是焊接速度在跟纤维素焊条明显要地的多，对根焊时的焊口组对，对坡口尺寸要求是比较高的，容易出现内咬边、未融合以及未焊透等等的根部缺陷。所以说，这种焊接方法在长输油气管道中通常是不单独的进行使用。
2.1.3、高纤维素焊条下向焊
目前，我国国内长输管道一般采用的是焊接工艺法就是纤维素下向的焊接。其适用于X60以下钢级，厚壁为7~16mm、直径大于254mm钢管的焊接。其优点就是高焊速、大电流，根焊的速度可以达20~50cm/min，这也就表明了焊接的效率是较高的。则缺点主要表现在纤维素焊条的溶解氢的含量高达30~40ml/100g，焊缝的抗裂性以及低温韧性没有低氢焊条好。
2.1.4、组合焊
采用不同的焊接方法来共同的完成一道环焊缝，来获得最佳的焊接效果，这就被称作组合焊，其主要有三种形式：
一是根焊，采用的是上向焊，填充和盖面采用下向焊。对于根焊，下向焊要求的坡口精度要高于上向焊。在一些连头对死口焊接之中，我们推荐使用的是上向焊打底根焊，下向焊填充、盖面。
二是纤维素焊条下向根焊、热焊，其余焊道采用的是低氢下向焊。纤维素的根焊速度是比较快的，对于组对质量要求则是较低的，非常适宜机械化流水线的焊接作业，填充、盖面则采用的是低氢下向焊，不仅仅速度快，层间清渣相对比较容易，盖面成型美观，且焊缝具有优良的低温韧性和抗裂性能，尤其适用于钢级在X60以上的油气管道。
三是根焊和热焊，采用的是纤维素焊条下向焊，填充、盖面采用上向焊。在壁厚为7~16mm管子的焊接之中，下向焊时最具有竞争力的。当管壁太厚的时候，焊接层数也要相应的增加，焊接燃弧时间因素对整个焊接时间的影响而有所降低，自然，其高效性的优点也就丧失了。所以说，对于壁厚超过16mm的管道，一般采用的是上向焊与下向焊两种方法组合的焊接方式。
2.2、半自动下向焊工艺
2.2.1、药芯焊丝自保护半自动下向焊
药芯焊丝自保护半自动焊，非常的适用于户外有风场合，靠药芯高温分解释放出的大量气体对电弧和熔池进行保护，同时还会有凝固焊缝金属以及少量熔渣对熔池来进行保护的一种高效优质焊接方法。药芯焊丝的连续作业方式可减少焊接接头数目，提高焊缝质量和劳动生产率，药芯焊丝工艺性能优良、电弧稳定、成形美观，适合全位置管道焊接，通过选择一定牌号的药芯焊丝含有的合适过渡元素，力学冲击韧性可得到极大提高。
2.2.2、CO2活性气体保护半自动下向焊
CO2气体保护焊是一种廉价、高效、优质的焊接方法。传统短路过渡C02焊不能从根本上解决焊接飞溅大、控制熔深与成形的矛盾。在逆变焊机高速可控性基础上，采用波形控制技术的STT(Surface Tension Transfer)型CO2半自动焊机，熔滴过渡由液体表面张力完成，电流电压波形可控，其波形如图1所示。
3、长输管道的焊接质量的控制
3.1、施工人员的控制
任何的施工工程，人都是施工的主体。对施工进行质量的控制，首先要做好对施工人员的控制，焊接的质量控制也不例外。当前的长输管道的焊接工艺主要还是以手工为主，所以焊接人员的焊接水平和焊接技术就成为影响焊接质量的最重要的因素之一。所以必须对焊接人员进行岗前培训，掌握专业知识和专业技能，通过基本知识和操作技能考核并取得质量技术监督部门的焊工合格证之后，才能在有效期内持证上岗作业。焊接的检验是焊接质量控制的最后一关，也是非常重要的一关，因此对检验人员也要做好严格的岗前培训工作和技能培训，这样才能在质量检验中对焊接质量严格把关，保证施工质量。
3.2、设备和检验仪器的控制
要保证焊接管道用的各种工具的质量，如手弧焊机、氩弧焊机、半自动焊机、自动焊机、焊条烘干设备和焊缝热处理装置等，设备的性能指数和参数达到标准，这样才能保证设备的焊接能力和焊接质量。
温度湿度仪、电流表、电压表、风速仪、焊口检验尺等检验工具也要检定合格并保证其检验的能力，保证在焊接质量出现问题时能及时、准确的检验出来。
3.3、焊接环境的控制
焊接工作时周围的气候环境是影响焊接质量的一个重要因素。下面的几种自然环境下是不宜进行焊接的：有风天气（气体保护焊：风速大于2m/s；低氢型焊条电弧焊：风速大于5m/s；酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s；药芯自保护焊丝半自动焊，风速大于8m/s）情况下不能焊接；雨雪天气；大气湿度达到90%以上；环境温度过低（低于焊接工艺规定的最低焊接温度）。
3.4、材料的控制
长输管道元件，如钢管、焊材、管件等材料，应该于有长输管道元件生产许可证的生产商处采购，管道元件的质量说明书等内容应该清晰、齐全，管道元件的质量要符合施工标准，这是保证焊接质量的重要环节。要坚决禁止不合格、伪劣的产品投入使用。
3.5、焊前和焊接检验检测
要确保管口表面质量、坡口的表面和角度、对口间隙、组对间隙、错边量、坡口尺寸的误差在允许的范围内，并确定是否符合工艺文件的规定。每次焊接完成后，焊工应先自行检测飞溅、熔渣等缺陷并将之清除，然后交给检验员检验。检验员应该根据相关的检测标准进行检测，监督并检查焊接工艺的施工情况，一旦发现问题应该及时处理，或者向上进行反馈。
结束语
长输管道焊接的技术方法及应用相对复杂，存在很多的技术要求和施工条件要求。在焊接的施工中还要根据管材的材质和管材的规格选用合适的焊接方法。要保证焊接后的长输管道，在检验达到规范要求、再现性能的优越性，就一定要保证焊接施工工艺到位和在施工过程中应用正确。
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基金项目：本文系河南省教育科学“十二五”规划2012年度课题（课题编号：[2012]-JKGHAB-0034）、河南省教育科学“十一五”规划课题“基于CDIO工程教育理念，产学研合作构建工程创新人才培养体系”（课题编号：[2010]-JKGHAG-0191）、河南科技大学重点教育教学改革项目“基于CDIO工程教育理念，产学研合作构建地方工科院校工程创新人才培养体系”（项目编号：2009Z-017）、2012年河南省高等教育教学改革研究项目（项目编号：2012SJGLX140）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）07-0131-02
如何不断提升课堂教学的效果是一个伴随教育工作始终的课题，而这也是高校教师共同的追求的目标。传统的课堂教学在日新月异的科技带来的挑战下显出不足。学生可以轻易地从网上收集各种课题相关资料，因此书本知识对于他们的吸引力正在日益降低。究竟如何提高课堂教学效果，革除已有教学模式的弊端，近年来国内外都进行了有益的尝试，尤其是国外课堂教育发展迅速，因此吸收国外的先进经验也不失为教学改革的一条捷径。针对焊接学科偏重于实际应用操作而课堂教学又偏重于理论的讲述，生产与教学存在着一定的脱节现象，提出了直接引进国外发达国家先进课堂教学方法，结合自身特点加以运用的思路，探索课堂教学改革的新途径。
以高等教育先进国家美国、英国的典型教学法为例，[1-2]英美两国的课题教学最常见的方法是任务教学法、案例教学法和个性化教学法等方法。根据上述方法结合焊接学科本身的知识结构特点，探讨先进课堂教学方法如何灵活运用于焊接专业教学之中。
一、不同教学方法在课堂教学中的应用
1.任务教学法
任务教学法一般由教师提出一个较为宽泛的主题，并且不事先设定主题完成的标准，是否完成该主题由学生进行判断。学生借助各种现有的手段，查找所需的资料并且在此过程中独立思考，对资料进行比对、筛选，从而找出自己最满意的问题答案提交给教师。该方法因为事先不设定评判标准，充分发挥了学生的创造力和积极性，因而在培养创新性人才方面特点较为突出。
以焊接常见的CO2气体保护焊为例，以往的课堂教学对该部分知识的讲解将该部分分为CO2气体保护焊原理、CO2气体保护焊熔滴过渡特点、CO2气体保护焊过程冶金特点、弧焊设备、焊材、工艺控制等方面进行介绍，虽然有简单的实例但是仅限于对工艺参数的直接介绍，未能很好地结合特定材料、特定结构进行工艺过程的知识讲解，造成基本概念与实际工艺过程结合较松散，学生在进行该部分知识学习之后还是不能直接进行工艺制定等实际工程实践。以熔焊方法及设备一书中介绍的典型工艺为例，[3]可在该章节开始前向学生下达制定鳍片管的半自动CO2气体保护焊工艺的教学任务，并且要求学生对该工艺过程根据章节中的知识点进行逐步分析，教师应设置好若干子任务，将知识点的学习逐步分解下去，便于学生按照一定的知识逻辑性掌握该部分知识。引导学生根据该特定结构的工作特性，首先确定鳍片管使用的材料，确定材料之后可以根据各种焊接方法适宜焊接的材料种类先确定焊接方法，再根据使用成本确定具体的方法为CO2气体保护焊。进一步在学习任务中引导学生去了解该种焊接方法基本原理，对基本原理的掌握能使其更加明确该方法应用于鳍片管焊接时的优缺点。初步选定焊接方法后，再设置诸如焊接应力控制、焊材选择、焊接设备选择等一系相互联系的列子任务，让学生在教师的任务引导下自觉确定一套完整的工艺方案。
该方法在发挥学生创造力的同时又保证了学生能够按照焊接学科的规律性对新知识进行具有一定逻辑性的自主学习，保证了教学质量。
2.案例教学法
案例教学法是指教师以实际生产生活中与课程知识紧密联系的实际案例入手，分析课题相关知识如何运用到案例中，解决该问题。由于是实际案例，学生可以对比实际案例的解决手段，容易判断学生运用知识的能力，并且通过分组讨论与全班讨论，达到鞭策和促进问题的解决。该方法的优势在于理论与实际相结合，有助于巩固知识、提高能力。
案例教学法一个最为突出的特征就是案例的运用，它是案例教学法区别于其他方法的关键所在。案例是案例教学法的核心和载体，没有适合的案例，案例教学也就无从谈起。那么，如何判断焊接案例的选择是否恰当呢。案例反映的是一个焊接生产的践行者实际面对具体生产困境，做出正确决策所经历的过程及其依据。通过向学生展示这些真实的和具体的事例，促使他们对问题进行相当深入的分析和讨论，并考虑最后应该采取什么样的行动。
案例教学法让学生置身于真实的焊接生产环境中，大大缩短了课堂教学情景与实际的焊接工作环境的差距，弥补了当前焊接基础课教学中既不能充分体现应用学科与生产相结合的特点也不能满足学生特殊要求的缺憾。因此案例教学法被视为是解决理论与实践间落差的利器。下面对案例教学法在焊接基础课教学中运用的可行性做进一步分析。
目前我国工业领域重点项目陆续上马、重大需求不断产生，学生的知识结构如何适应当前新技术、新材料层出不穷带来的挑战是摆在每个教师面前的重大课题，合理选择案例结合书本知识对学生进行焊接基本概念的讲解就有助于培养用人企业欢迎的合格毕业生。以铝合金车体焊接过程为例，将整个工艺过程分为几大知识点，从铝合金车体焊接基础知识、[4]焊接设备选取及操作、典型接头焊接工艺、焊接质量检验及焊缝修整等角度逐步进行讲解。让学生掌握高速铁路车体材料选择原则，铝合金材料的焊接方法、目前常用焊接设备及具体工艺参数、焊接检验等一整套焊接工艺流程。
据统计目前我国已成为世界上高速铁路通车里程最多的国家，而高速铁路专用铝合金车体焊接工艺是高速铁路关键技术之一。因此以高铁铝合金车体焊接工艺为讲解对象进行案例教学不但能充分体现国家重大战略需要与焊接教学实践相结合的要求，并且可以让学生接触到目前焊接学科发展的最新技术，在该过程中将基本原理与其最新发展相结合，可以做到学以致用，激发学生的学习积极性，为工业领域培养紧跟技术潮流发展的应用型专才。
3.个性化教学法
个性化教学法也是英美课堂教学的最大特色之一。它一般是指教师在课程开始前就将学习内容分为若干单元，并且确定课程相关资料和试题资料。学生可以根据自己的具体情况制定学习计划，在其他已经通过该门课程学习的学生的指导下，按照自己选择的学习计划进行学习。学生认为自己完成某一阶段学习内容后，可以向教师提出考试要求并且接受测验。由教师评定测验成绩后决定学生是否可以通过该阶段学习或者进行查缺补漏，通过者进行下一阶段学习，否则继续强化该阶段内容，直至完成该门课程的学习。这种方法充分考虑到学生个体间的差异性，并且保证了所有学生在学习过程中的自主性和教学质量。
目前个性教学法是我们国家的课堂教学中最为缺失的一个环节。当然个性的张扬与学计划的制定并无矛盾之处，善加安排就能做到强调学科知识共性基础上的个性化培养。实现个性化培养可以从以下几方面入手。首先，是教学方法的个性化。在此所谈的个性化，不是指每一个教师都要有一种独特的方法，但至少可以做到集体个性化。目前世界上的教学法有许多，但每一种教学法都有利有弊，不可能十全十美。但教学法绝不能搞同一化，需要百花齐放，百家争鸣。其次，考核也应做到个性化。考试是衡量教师教学和学生学习结果的一个重要手段，尽管不是唯一的手段。教师可以适当地在考试中设置更多的主观题，考查学生对焊机知识综合运用的能力，虽然主观题的增多可能增加判卷的难度，但也不能因为难以操作就不去尝试。再次，教材使用个性化。我国在教学上具有长期因材施教的优良传统，但因材施教首先需要做到因学生不同而使用不同的教材。这就是所谓的教材使用需要具有个性特点。除了自己组织力量编写正式教材之外，也可以根据焊接学科发展的最新成果编写讲义。讲义经过课堂检验后可以继续修改补充，便可以联系出版，这样可以做到时效性与理论性的结合。
该教学方法主要适合于研究生以上层次的学生培养，教师应根据学生特点及爱好，结合目前焊接行业发展的新要求、新需要制定合理的个性化培养方案，以工程或科研项目为基础，从焊接冶金、焊接结构、焊接过程仿真等几个热门应用方向中选取适合符合学生学习习惯和性格特点的知识体系，和学生一起制定长期合理的培养方案，将个人爱好和市场需求充分结合，使学生在走上工作岗位之前就初步具备解决企业实际问题的能力。这样不但能激发学生学习热情并且能够满足培养未来创造性人才的要求。
二、新型教学方法运用的条件
以案例教学法为例，首先是对教材的要求，案例教学法以工业生产过程中具体实例为学习对象，因此合理的选择案例就成为该教学法成败的关键点之一。案例教学不同于基础知识教学，因此教材除了市面上能够选用的一些现成材料之外，收集目前工程实践中的实例供课题讲解使用就显得更加重要。目前我国的诸如西气东输、杭州湾跨海大桥、渤海海洋钻井平台、万吨LNG船等一些大项目不断上马，涉及焊接施工的案例越来越丰富，适当地从上述实例中进行筛选就能获得课堂讲解的重要案例。对于案例的选择首先应贴合本门课程教授的内容，从焊接方法、焊接冶金、焊接性及焊接结构等课程的角度出发，将工程实例善加选择，分门别类或者从一个实例中选择合适的角度，对其进行编排，使该案例中设计到本门课程的知识更加的凸显，方便学生进行学习理解。
对传统课堂教学进行改革，除了对书本知识与生产实践进行一定的改进之外，对参与者的要求也有更进一步的提升。
首先，是对学生理论知识的要求。学生要具有本专业相关基础知识，每个案例讲解之前还应对其中涉及的基本知识、基本概念进行先行学习。当然有部分知识还是可以在案例的讲解过程中逐步引入，这样也符合认知过程的客观的要求。因此案例教学适用于焊接各主干课后半程的教学，此时的学生已经掌握了一定的专业理论知识，并且有一定的运用知识的能力。对于刚进行焊接专业课学习的学生来说是不适合采用案例教学法的。
其次，对于教师来说课前也要进行精心的准备。对教师来说，主要是课前要熟悉课程设计的环节和教学过程的安排。要充分考虑学生的学习能力，原有学习水平、学习时间、教学大纲以及将要教学的案例等各种因素后确定本堂课要达到的教学目标，充分考虑到教学过程中可能出现的情况，计划好整个教学时间。教学内容、教学过渡和教学方式等内容的安排，为课堂讨论做好准备。
再次，课前对于学生的准备工作也有具体的要求。学生的充分准备对案例教学法的顺利实施具有至关重要的作用，因为他们是讨论的主体。在案例教学中，学生要在课前就先研究案例，做好课堂讨论准备，学生的这种课前准备主要包括个人分析和小组讨论两个层次：个人分析主要是让学生个人了解案例，确认案例的性质和要解决的问题，做出自己的案例方案；小组讨论则是给学生提供一个充分发表自己意见的机会，让学生通过讨论更好的理解和运用所学的知识点。
对于任务教学和个性教学法也有相关教学要求，随着教学的不断进行，教师与学生都要不断总结经验，并应相互交流，促进教学方法改革的进行，让新型教学方法确实显现效果。
三、结论
从上述课堂教学法可以看出，无论是案例式还是任务式教学，其目的都是最大化地让书本知识学以致用，而个性化教学法的引入是在保证学以致用的基础上强调学生间的个体差别并保证最终的教学质量。因此，对各种教学方法善加运用，使之服务于现代焊接课堂教学，培养出具有扎实基础理论与一定焊接生产经验的实用性焊接人才是教学改革研究的最终目的。总之，高校的课堂教学方法多种多样并且富有成效，如何结合我国高校焊接教学的实际提升课题教学效果，是本学科每位教育工作者都应用心钻研的课题。
参考文献：
[1]汤婧，姚利民.国外课堂教学方法对我国高校课堂教学方法的启示[J].大家，2011，（8）.
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前言
在火电厂安装工程中, 焊接是特殊的技术工种, 施工范围主要有: 锅炉受热面管子焊接, 水、油、气管道焊接, 承重钢结构和普通钢结构焊接,还有凝汽器钛管和铝母线焊接等。涉及到的材料主要有: 普通碳素钢、优质碳素钢、低合金耐热钢、高合金耐热钢、不锈钢、铁、铝、铜和铸铁等。施工内容主要有: 焊接工艺评定、技术措施编制、焊件坡口的加工、组对、焊接材料和工机具的保管和使用、材料的焊接、焊接接头质量检验与评定等。质量管理是对焊接施工内容的全过程管理, 是控制产品最终质量的重要手段。
一、焊接施工质量管理办法
在火电厂安装工程中, 焊接施工点多, 涉及面广, 作业环境恶劣(隐蔽工程和露天工程多, 高空立体交叉作业多) , 焊接施工以焊工个人为单位进行独立作业, 手工作业多、机械化作业少, 这些因素给焊接施工质量管理增添了难度。
要认真贯彻执行ISO9002质量认证标准, 必须完善焊接施工管理机构, 分清部门职责, 虚心接受建设单位、质监中心站和监理单位监督检查后的指导意见, 建立健全焊接施工质量保证体系。
二、焊接质量的控制
1人员
以人为本是现代企业管理的核心。人在管理中的作用是最关键的。在企业焊接管理中可简单概括为焊接管理人员和工人两大类，两者是管理与被管理的关系，在质量管理中又是宏观与微观的关系。质量在宏观上是管出来的，在微观上是干出来的。管理人员构成了管理体系的主体，工人则是质量好坏的直接决定者。工程想要有良好的焊接质量，必须要有一个良好的质量管理体系和一支高素质的工人队伍。
计划经济时期所制定的工期在市场经济下被严重压缩。追求利益最大化使得所有的建设方都相同，只要设备到位就最大限度地压缩工期，给施工方的质量、安全造成巨大的冲击。
要有好的质量，必须要有各项资源保证，包括人力资源、机具资源、材料资源。充足的资源量需要管理者对工作量有较大预见性，不能简单地依靠图纸去确定，要考虑到施工的难度，也要考虑到铁工的人力资源分布以及施工的高峰与相对低谷，调动人力资源时要考虑到不可避免的短期人员窝工，这对管理者的素质提出了极高的要求。从质量、安全、进度的角度讲各专业人力资源都必须是充足的，很难想象长期疲劳作业的人员能制造出高质量的产品。不同专业的人员必须成一定的比例，如果比例失调不是造成人员窝工就是工期滞后或质量下降，对企业来说都是一种损失。铁工的不足会造成对口质量的下降，焊工的不足会造成焊口质量的下降，热处理工的不足会造成焊接硬度及力学性能下降，检验人员的不足会造成误判率的提高。各专业人员都应具有连续性，不应有断层现象，既要注重后备力量的补充又要注重中坚力量的提高；既要注重后备力量的培养，使其看到希望，又要注重解除中坚力量的后顾之忧，使其能专心工作。培养一个高压焊工极其不易，企业需要付出多年的心血，焊工的工作又是极其辛苦的，企业应采取灵活的机制，避免人才流失。焊工的吸纳应是逐年分批进行的,前几年由于电力体制改革，为照顾老同志的后顾之忧，吸收多名子弟进入企业而后多年不招工的做法，很容易造成工种的断层。
人员的质量意识是质量控制的重点，没有好的质量意识，精品工程根本无从谈起。质量意识的提高是企业质量文化的核心，其一旦形成就会处于比较稳定的状态。倘若缺少职工主动、自觉提高产品质量的积极性，再先进的管理方法、规章制度也得不到职工持久的支持和执行。企业文化的形成是漫长的，由于特殊的历史原因,焊工的文化素质普遍不高，其质量意识的提高更是需要一个漫长的过程，需要焊接管理者不懈地努力。由于机组温度压力参数的提高使得焊接工作量大幅增加、新钢种的出现对焊接工艺要求更为严格，迫切需要企业有充足的焊工资源、焊工有更高的质量意识。
2机具
“工欲善其事，必先利其器”。没有良好的机械和工器具，再好的工人也生产不出优良的产品。采购部门必须优选供货厂家，购买质量优良的电焊机、氩气表、焊枪、焊把、面罩等。目前电力施工焊接仍以手工操作为主，由于机组焊接与热处理工作量的增加和新钢种热处理工艺的复杂性，必然导致焊机和热处理机需求量的增加，因此必须保证足够的机械资源。热处理机及焊机应经常维护，保证使用性能良好
3 材料
（1） 采购管理
焊接材料的采购人员应具备足够的焊接材料基本知识，了解材料在焊接生产中的用途及重要性。采购焊材时优选供货厂家，选取信誉好的长期供货商。焊材供货商应提供焊接材料的质量证明书，对P91等新型钢种的焊接材料应提供其焊接工艺、热处理工艺以及连续冷却转变曲线（CCT曲线）等资料。焊接材料入库前应按规定进行验收。热处理加热器质量应符合DL/T819-2010火力发电焊接热处理技术规程的规定。
入库的焊接材料“待检”、“合格”、“不合格”等区域要有明显的标记；储存库应保持适宜的温度及湿度，室内温度应在5℃以上，相对湿度不超过60%。焊材保管及发放人员应做好干湿度记录、烘干记录、焊材发放、领用、回收记录。热处理加热器应按不同规格进行摆放，烧坏的加热器应进行回收并单独放置。
焊工在领用焊条（丝）时应仔细核对，防止错领焊材。焊接技术人员及班组长应对焊接材料的使用进行必要的检查监督，确保焊接材料的正确使用，防止由于焊接材料管理不善发生质量事故。热电偶、记录仪等计量器具应按规定进行检定。自动焊在安装现场的应用有较大局限性，主体工作仍然要依靠手工焊接完成，气焊基本上被工艺先进的氩弧焊所取代，焊接质量控制对象主要是手工电弧焊和手工钨极氩弧焊。两者控制的重点是执行工艺评定的严格性，克服传统上工艺评定与施工现场参数不一致的现象。
对于密封等结构焊缝，为减轻工人劳动强度，应推广使用效率较高的半自动焊机；对于凝汽器不锈钢管板焊接等能够使用自动焊的部位，建议使用自动焊，提高质量的同时有利于减少对人力资源的需求量。对于施工企业的焊接工作者来说，要经常了解国内焊接动态，加快新产品、新工艺。
（2） 储藏发放管理
（3） 使用管理
4 方法
在生产中的应用，减轻工人劳动强度,提高产品焊接质量。热处理在条件允许时应尽量采用电加热处理，其对升降温速度、温度的控制比火焰处理要精确。焊工及热处理人员均应持证上岗并严格按作业指导书要求施工。焊接及热处理工艺方面也属方法控制的范畴。对口、预热、焊接、热处理、无损检测（检验）都要严格按作业指导书要求进行。工艺制定必须严谨、详细，有据可依。工序之间必须严格遵循“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进行”的原则。
结束语
火力发电机组是当今中国发电的主力机组。我国已经开始形成了以火力发电机组为主、以加速发展的水力发电和核电机组为辅的发电设备总结构，发电能力基本满足了国民经济发展的需求。由于机组容量的增大、参数的提高、所使用的钢材和焊接材料品种及规格日趋复杂，工程量加大、焊口数量增多、异种钢焊口增多、管壁厚度增大、安全性的要求也愈来愈高，因此，焊接工艺质量及检验标准也日益严格。
参考文献
[1] 高宝林.浅谈发电厂的焊接技术管理[J]. 河北电力技术. 1998(01)
篇12
中图分类号：G712
文献标识码：A
文章编号：1001－7518（2012）15－0063－04
学习领域课程是基于工作过程为导向的在课程领域开发与设计的最新成果。它是以职业任务为载体、工作过程为导向的一种“课题单元”。通过目标、内容及时间的安排，学习领域课程力求将理论知识和实践知识整合起来，培养学生的职业行动能力。由于学习领域课程本身固有的价值和优势，目前已成为各中高职院校进行课程改革的切入点和出发点。随着课程理论的发展和创新，“焊接技术及自动化”（以下简称“焊接”）专业的课程体系也在不断的更新和完善，设计“焊接”专业学习领域课程将为职业教育课程理论和实践提供积极的参考。
一、“焊接”专业学习领域课程开发的背景
我国职业学校深受前苏联学科课程的影响，课程的知识本位观根深蒂固。20世纪80年代中后期以英美为代表的CBE（能力本位教育课程）、MES（就业技能模块组合课程）等课程模式纷纷涌入我国。这些课程模式注重培养学生岗位胜任力，打破了知识本位下的藩篱，注重可操作性的、可外显的操作能力行为表现；以活动本质观为代表的课程目标用职业活动来描述；课程内容是职业活动所需要的知识、技能和态度；课程组织开始关注职业活动的逻辑发展；课程实施采用任务驱动、项目教学等方式；课程评价注重学生的职业活动能力水平和职业活动的结果。
“焊接”专业借鉴国外先进课程模式设计出了CBE课程，MES课程更是在行为主义这个维度上将模块的作用发挥到了极致。在全面分析焊接技术在工业领域中的应用现状、发展趋势及人才需求情况的基础上，由企业技术人员与本专业教师，共同根据职业岗位群对焊接高技能人才的职业能力和素质的要求，依照“职业能力分析——综合能力分析——专项技能分析——拟定最终绩效目标——描绘职业能力模块——分解出能力要求——确定理论教学与实践教学模块”的程序，制定了本专业以能力为本位的人才培养方案，开发了模块化课程体系。
诚然，以任务为本位的课程模式有助于学生能力的培养和提升，通过岗位的工作分析和职业能力的分析如何去更好的开发课程和组织教学，很大程度上解决了学习内容与工作世界相脱节的情况。尤其是MES灵活的模块化组织、CBE强调岗位胜任力，均对学生以任务为本位、培养职业能力有诸多帮助。但是，它们却有一个致命的缺陷：能否让学生获得对工作体系的整体性理解？能否解决任务单列式教学过程所带来的弊端？能否在情境中锻炼学生的心智技能？
学习领域课程是20世纪90年代在联邦德国职业教育课程改革背景下的结果。随着对CBE、MES等课程开发模式弊端的日益凸显，德国职教界的许多人士都清晰地认识到在传统专业理论、专业制图、专业计算的“双元制”模式下，职业学校越来越偏离企业发展的实际需要，学生的理论知识不能很好地融合实践知识。对于我国职业学校焊接专业来说，其课程改革虽然突破了传统三段式的桎梏，也很好地去借鉴了发达国家的课改经验，但是如何更好地培养“焊接”学生的专业能力、方法能力和社会能力以及如何使学习内容真正地与工作世界相关联，是当今改革“焊接”专业课程的首要目标。正值学习领域课程试图要突破传统课程开发所固有的局限性，“焊接”专业学习领域课程的开发与设计自然必然会凸显出其内在的价值和优势。
二、关于学习领域课程及其开发方法
欲设计“焊接”专业的学习领域课程，需要首先了解什么是学习领域课程及其开发方法。它的产生是为了解决MES、CBE等课程开发方法忽视工作体系的整体性的弊端，因此以工作过程为导向的职业教育思想应运而生。学习领域课程是以工作过程为导向的教育在课程领域内的体现。根据德国《各州文教部长联席会议》的定义，学习领域指一个有学习目标描述的主题学习单元，它由能力描述的学习目标、任务陈述的学习内容和总量给定的学习时间三部分组成[1]。
学习领域课程着重培养学生在建构和参与建构工作世界的综合的职业能力。与以技能分解为框架构建教学模块的“MES”模式以及以能力分析为依据组建教学模块的“CBE”模式不同，它是以典型职业工作任务为依托的。一个学习领域可以对应相关职业的典型工作任务，学生通过学习和完成相关的典型工作任务，就意味着掌握了该“培训职业”①，并获得了该“培训职业”的职业能力以及该职业的从业资格。学习领域课程的开发就是基于工作过程系统化课程的方法（BAG课程分析法）。
一种“培训职业”一般可以分解为10-20个学习领域，每个学习领域课程方案的总体思路和原则是大同小异的。具体做法是：首先确定“实践专家研讨会”（由2/3职业学校教师，1/3企业技术代表，若干个课程专家组成）。实践专家研讨会要以工作岗位分析为依据，分析出所能代表该“培训职业”的典型职业工作任务。然后按照胡波特（L.Hubert）和德莱夫斯（S.E.Dreyfus）等学者提出的“能力发展阶段”{2}的规律，确定学习内容的难度范围{3}以及知识的序列化。第三，分析每一学习领域中的具体工作任务，析出每个具体工作任务所包含的学习目标、学习内容、对象、工具、方法、要求、劳动组织以及预期要达到某种劳动成果，破译隐含在具体工作任务中的陈述性知识、程序性知识以及默会知识。最后根据分析具体工作任务所包含的各要素进行系统化建构具体的课程名称。图1简单地揭示了学习领域课程的开发过程。
在学习领域课程开发的过程中，对典型职业工作任务的分析是最为关键的环节，这也是BAG分析法的基础。所以，实践专家研讨会在分析工作岗位选择的时候，应该多次予以分析，要针对该地区行业的经济结构特点、不同企业的规模进行调查和探索，寻找其共同特征。另外在分析具体工作任务时，每个成员都要明确工作分析的引导性问题是什么，明确工作过程、工作岗位、工作对象、工具与器材，工作方法，劳动组织，工作要求和区分点（阈值），这也是学习领域课程开发比较关键的环节。
三、“焊接技术及自动化”专业学习领域课程的开发环节
（一）分析“焊接”专业的工作岗位及其典型职业工作任务
以工作任务为主线，根据工作的相关性，将工作内容关联程度比较高并处于同一个层级上的任务进行整合重组，这是学习领域课程开发最为基础的环节——确定典型职业工作任务。实践专家研讨会成员在充分调查人力需求现状之后，根据“焊接”专业的职业岗位及职业群特点，通常完成“焊接”操作需要以下的能力：焊接操作、焊接工作工装设计、焊接设备选用及维护、质量控制与生产管理等。这些职业岗位分别对应设计员、工艺员、管理员、维修员、检验员、操作员等职业工作。
由于工作岗位的选择标准与典型工作任务的标准一致，而且典型工作任务必须是一个综合化的工作过程，并具有独特的职业特征，我们可以将上述的职业岗位划分为焊接工程图的识别与绘制、简单机械构件的设计与制作、熔焊过程控制、焊接设备选用与维护、焊接工艺装备选用及简单装焊夹具设计、零件的切割与成型加工、典型焊接接头焊条电弧焊实作、典型焊接接头气体保护焊实作、典型焊接接头自动焊实作、焊接工艺编制与评定、焊接产品质量检验与控制、焊接结构件制作、重型压力容器制造等十几个典型工作任务。
（二）根据职业行动领域归纳学习领域并确定其学习难度等级
在划分完典型工作任务以后，我们将众多的典型工作任务归纳为以下的行动领域，即焊接工艺的编制与评定、各种资源的配置及准备（生产计划于组织）、焊前备料加工与装配、焊接过程及产品的质量控制与检测、焊接产品的后处理等。
学习领域课程最大的特点在于要求学生能从整体的工作世界中学会专业技能，熟悉工作与工作之间的联系和区别，了解“完整的工作过程”的基本含义，为此开发此专业的学习领域课程必须最后将行动领域转化为学习领域，即焊接工程图的识别与绘制、简单机械构件的设计与制作、熔焊过程控制、焊接设备选用与维护、焊接工艺装备选用及简单装焊夹具设计、零件的切割与成型加工、典型焊接接头焊条电弧焊实作、典型焊接接头气体保护焊实作、典型焊接接头自动焊实作、焊接工艺编制与评定、焊接产品质量检验与控制、焊接结构件制作、重型压力容器制造等13个学习领域。
确定知识的难度等级不仅符合学习者学习发展的规律，而且也有利于教师教学设计的安排。所以，按照职业成长的规律，“焊接”专业学习领域课程的开发也必须按照人的职业能力发展规律来设计和建构。基于“能力发展规律”，可将这些学习领域课程分为4个难度等级。（见表1）
表1 按照“焊接技术及自动化”经验递增的学习难度范围
（三）职业行动领域及其学习目标的描述
以“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）为例，它的行动领域描述是：除电弧焊基本知识外，焊接技能训练均以项目教学形式，按照制造业焊接接头实际生产过程和认知规律，将焊接接头实作项目按照平、立、横、仰四种空问位置，由浅入深、循序渐进地进行编排；在相关训练项目中采集编入了企业专家在多年实践中总结提炼出的焊接技能绝招和精粹，以帮助学生快速提高技能水平。此实作是“焊接”操作中最基本的技能操作，熟练的操作可对高难度、高强度的焊接操作奠定基础。
学习领域课程目标是以职业标准为依据，培养“以具体的、特定的、外显的、可操作性的行为方式陈述”[2]的职业能力，它是建立在职业分析和工作分析基础上的课程基本要求。该学习领域的知识目标：掌握常见焊接方法的基本知识、主要特点，了解其应用范围并能熟练进行操作；技能目标：了解焊接生产过程的质量控制，熟悉相关的焊缝质量标准，建立牢固的焊接质量意识；根据一个实际的零件生产图，能阅读零件图、看懂图纸所表达的信息，并能采用电弧焊对其进行焊接加工；掌握焊接生产过程的安全技术、操作规程，树立牢固的安全意识和良好的环境意识；情感目标：培养学生良好的团队合作精神、吃苦耐劳精神、创新意识，注意培养学生的学习能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力。
（四）以典型工作任务为载体设计课程内容
学习领域课程内容是对以具体的、特定的、外显的、可操作性的行为方式陈述的职业能力进行课程论和教学论转换的结果，是对反映职业工作本质的典型工作任务的理性选择[3]。学习领域课程最大的特点就是着重强调工作过程知识的重要性。工作过程知识最初由克鲁斯（Kruse）于1986年首先提出来的。他将工作过程知识定义为“与产品相关的、技术方面的、劳动组织方面的、社会方面及相同相关的层面上对由相关人员参加的整体工作过程的理解”[4]。简单说来，工作过程知识不是从理论知识中引导出来的，而是与反映的工作经验相适应的，并指导实际的职业劳动[5]。工作过程知识既包含某一岗位所需的显性的、可以用文字表达出来的知识，也包含难于用语言表述、相对隐蔽的默会知识，比如整个工作过程的价值、理念、诀窍等。深入挖掘工作过程知识，尤其是默会知识，对于开发学习领域课程起着非常重要的作用。
“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）为了完成其既定学习目标，以及破译其中隐含的默会知识，需要按照企业和学校共同要求设定理论课程、实践课程以及隐含在工作过程中的默会知识。表2为“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域的学习内容：
此外，还要确定“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）的专业工作的对象；专业工作的工具、方法和劳动组织；专业工作的要求。专业工作的对象是工作过程的一个重要要素，它不仅表明了工作对象本身所确定的事物（如焊接的材料），而且表明了其在工作过程中的具体功能（如焊接工艺规程的编制程序）；劳动工具、工作方法指的是工作过程中运用的工具材料与工作方法；劳动组织方式不仅涉及岗位间的关系，还包括岗位内部的工作分配和相关责任。专业工作的要求可以分为企业的要求（企业的经营与生产过程对工作提出的要求）；技术标准（国际、国家和行业标准）；法律法规（劳动安全、环境保护）以及顾客的要求。表3为“典型焊接接头焊条电弧焊实作”学习领域（学习难度范围3）的工作对象、工具、方法、劳动组织及工作要求：
（五）以岗位工作过程为导向设计学习情境
学习情境是组成学习领域的基本要素，是学习领域框架内的“小型”主题学习单元，既是特定职业情境相关的具体学习任务，也是能够反映特定职业特征具有完整工作模式的典型工作任务。“典型焊接接头焊条电弧焊实作”课程中的学习情境可以通过“低难度典型接头焊接实作”、“中等难度典型接头焊接实作”、“较高难度典型接头焊接实作”、“典型接头焊接件综合实作”四个情境来构成。每个学习情境还可以下设若干个子学习情境，比如“低难度典型接头焊接实作”可以安排“T型接头平角焊缝焊接实作”、“骑座式管板焊接实作”、“平对接接头焊接实作”等子学习情境，“中等难度典型接头焊接实作”可以安排“T型接头立角焊实作”、“T型接头立角焊实作”等子学习情境。
同时，每个学习情境要严格按照工作对象、工具、方法、劳动组织及要求设计，准备安排每个情境所需的理论课程的学时和实践培训的学时，其中实训学时与理论学时为5:1左右。一般情况下，完成此学习领域大都通过假期顶岗锻炼、职业技能资格鉴定等方式进行，而且要从易到难的序列进行学习情境的设计。
四、结语
目前，“焊接技术及自动化”专业学习领域课程开发的系统理论研究还尚未建立，这主要是因为学习领域课程在我国还没有完全普及起来。但是随着传统学科课程以及诸如MES、CBE等课程开发模式的弊端和问题日益显现，学习领域课程正利用其身固有的价值和理念为我国职业教育课程改革带来了新的希望。
基于学习领域课程的开发理论，以“焊接技术及自动化”专业为研究对象，立足以能力发展为目标，确定了典型的职业工作任务，分析了工作岗位上所需要的职业能力以及对应的主干课程。通过对人的职业能力发展规律的分析，又对主干课程加以难度的确定，最后提出了“焊接技术及自动化”专业学习领域课程体系。
“焊接”专业学习领域课程力求解决传统课程模式忽视整体性的工作世界、工作部分之间的内在联系的问题，破译工作过程中的默会知识，培养学生综合的职业能力观有着独特的内在价值。当然，课程设计者在在具体开发的过程中会出现这样或那样的问题，比如：是否能够整齐理解学习领域课程的真正内涵、如何理解工作过程知识、如何使用BAG法、典型职业工作任务是否能够准确地分析……这些问题是课程设计者必须首先澄清的。
最后，课程设计者要认清该专业的学习领域课程不是静止不变的，它是一个动态的发展过程。它的出现不是把MES、CBE课程模式全部抛弃，而是取其精华、剔除糟粕。课程开发者要重复多次地检验和完善学习领域课程体系，根据专业的具体特点随时掌握其发展动态；课程实践者也要在原有课程体系下注入学习领域课程，避免“一刀切”的极端做法。因此，动态性、开放性、灵活性、综合性等特点决定了课程设计者和实践者始终要站在一个变化发展的角度，以“焊接”专业自身为逻辑起点，只有准确抓住其典型职业工作任务的特征和内涵，才能够成功地制定出该专业的学习领域课程方案。
注释：
①“培训职业”一词来源于德国。由于我国与德国对“专业”的内涵和理解不同，翻译方法也有差异。我们可以把“培训职业”理解为我国的“专业”。
②“能力发展规律”：初学者高级初学者有能力者熟练者专家。
③学习内容的难度范围：由易到难可以分为定向和概括性知识关联性知识具体与功能性知识学科系统化深入知识。
参考文献：
[1]徐国庆.职业教育课程论[M].上海:华东师范大学出版社,2010:44.
[2]张友辉，肖凤翔.关于行为目标取向的职业教育课程体系的设想[J].教育与职业，2007（24）.
篇13
《电子技术基础（数字部分）》是一门重要的专业技术基础课程，是学生对电路认识和理解的基本素质形成和培养的关键性课程，理论性和实践性都很强。但是，《电子技术基础（数字部）》在很多学校仍然沿用传统的教学理念，实验课堂上很少考虑到学生对实验项目的需求和兴趣，实验内容所传递的知识和技能也不易被学生理解，学生的学习目标不明确，这种状况使得学生在学习过程中缺乏兴趣和主动性。作为一名专业教师，深入探讨其教学方法并有效实施，对学生掌握一定的电路知识和培养学生分析问题、解决问题的能力有着非常重要的作用。
二、《电子技术基础（数字部分）》课程教学改革探索
科学的教学方法不仅要求学生在学习中获得“知识”，而且要求学生在实践中获得“技能”，更重要的是“素质”的提高。对于《电子技术基础（数字部分）》来说，它在教学过程中更侧重于对基础知识和基本技能的认知和训练，在此基础上做简单的综合性的提升，从而使学生形成初步的知识体系和技能素养。以此为指导，笔者吸取了模拟教学法、案例教学法、参与式教学法、项目教学法等多重教学方法的共同优点，根据《电子技术基础（数字部分）》课程的特点、教学目标和中职生学习自觉性较差的特点，选择了“任务驱动”教学法并进行实践，取得了较好的效果。
三、任务驱动教学法的实施框架
教师根据课程教学目标设计一系列任务，让学生在完成一系列任务的过程中掌握知识和技能并提高综合素质的方法称为“任务驱动”教学法。“任务驱动”教学方法的工作流程是“明晰目标”“设计任务” “学生完成” “成绩评定”。
1.明晰课程目标
应用“任务驱动” 教学法首先要明晰课程教学目标，这是制订教学实施方案和方法的先导。中等职业技术教育的目标是以技能和职业素养培养为主线。《电子技术基础（数字部分）》课教学目标定位是数字电路基本知识的掌握、焊接装配工艺的掌握、图纸分析能力的培养、故障排除技能的培养，同时注重职业素养的培养。
2.设计任务书
将《电子技术基础（数字部分）》课程的培养目标分解为基本知识、专业技能、职业素养，据此设计一系列任务书。
基础知识包括：基本概念、基本原理等。技能项目：元器件的识别及检测、识图画图、电路组装、电路焊接工艺、电路测量、电路故障排除，共计6项。素质要求：指稳定的品质和素养，要贯彻到整个培养过程之中。
3.成绩评定
学生按具体项目要求完成任务，教师综合考察给出成绩。成绩分为 “优秀”（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）五级。学生成绩的确定依据是“过程”和“成果”。在过程中评估素质，以学习成果为依据评定技能。
四、任务驱动教学法在具体案例中的运用
下面以八人数码抢答器电路的锁存器部分为案例展示任务驱动教学法的实施细节。
1.课程目标
（1）锁存器概述：在数码抢答器中，锁存器是一个中间环节，而且功能相对比较复杂，有锁定和存储两大功能。要实现这两个功能，电路的实现同时涉及到了逻辑组合电路和时序组合电路，综合性较强。而我们的学生在此之前是分别学习分析这两种数字电路，将两者并用是对学生所学知识的一个提升，这就要求对教学过程精心设计。
（2）课程目标的设定：课程目标的设定对整个教学过程有着重要的指引作用。我们要从实际出发，根据学习阶段和教学对象的不同，做个性化的调整。对于数码抢答器电路的锁存器部分，笔者为其设定了4个课程目标： ①会根据锁存器的电路图组装焊接电路。在这个目标下，要培养学生的识图能力、元器件的识别能力和焊接技能。对于将来要步入一线岗位的中职生来说，这是他们必备的基本技能。②会分析讲述锁存器的工作原理。在这个目标下，可以巩固学生的基础知识，并会简单的应用，培养学生的逻辑思维能力。中职生就业起点很低，逻辑思维能力的培养有助于自学能力的提升，为中职生就业后拓展发展空间打下一定的基础。③会排除锁存器中典型的简单的故障。这是一个综合性较强的教学目标，是对第①②目标的综合应用，不是所有学生都能实现。④职业素养的培养。
2.任务书
课程目标是制定给教师做指导的，而学生的学习指导就来自于任务书。所以，教师需要将自己的课程目标科学地体现在任务书里。下图是笔者为学生制定的锁存器电路的任务书。
任务书2-2
3.成绩评定
评价与反馈是教学过程的一个重要组成部分，是学习活动的收获，是对教学过程的总结。就每一个项目任务来说，都有质量评定标准，学生完成任务不能仅仅达到及格，而要鼓励学生“创造优良工程”，鼓励学生针对同一技能训练项目做第二、第三次，甚至更多次实验，让学生在这个过程中体验自己每一次都会有进步，并且把几次成绩当中的最佳成绩作为这次技能训练项目的成绩。这个过程是任务驱动法的最大特色和亮点所在。它最有效地发挥了“教师导”、“学生学”的作用，激发了学生内在的动力。学生在知道了学习成绩的来源与评定方式后，都会非常重视学习过程以及自己实践能力的培养。即使基础差一些的同学，看到平时一点一滴的努力，都能不断提高学习成绩，学习及技能训练的积极性也大大提高了。
五、教学总结
以前学生学完《电子技术基础（数字部分）》，仍不清楚学了什么，掌握了什么，给学生甚至教师都带来了挫败感。任务驱动法使学生学习目标更加明确，对学习的效果更加关心，对学习有了兴趣和信心。例如在锁存器任务中，将任务③“焊接工艺按要求去做”明确化后，使得学生在完成过程中对工艺的要求大大提高，而工艺的提高也间接提高了电路的成功率，这使得学生成就感大大提升，对本课程的学习热情也跟着提升了。2010级学生抢答器电路的完成人数为班级67%，在进行教学方法改革和考评模式改革后，学生学习主动性增强了，积极性提高了，成绩也提高了。2012级，学生完成情况提升到了84%，而且一次成功率也由原来的38%提高到63%。
另外，改变的不只是完成情况，学生掌握的内容也发生了本质变化。前者主要完成了焊接过程，对电路特点、工作过程掌握得很少。后者则是知识、能力、素质的综合反映。例如：原来的学生都忙于完成电路板的焊接，没有多余精力关心电路原理及分析，对于教师的讲解也就漫不经心了。而采用任务驱动教学法后提高了制板的效率，学生有多余的精力学习理论，加上任务书中明确的要求，学生更加重视原理的分析并将原理运用到排除故障的分析中，进一步完成了任务中的另一个要求。
参考文献：
[1]郑金洲.教学方法应用指导[M].上海：华东师范大学出版社，2006.
