焊接工艺过程开发研究
焊接技术的研究报告
焊接技术的研究报告随着现代科学技术的飞速发展，焊接作为一种连接技术在各行各业中得到了广泛应用。
然而，在焊接过程中，由于材料的特性和操作技术等方面的种种原因，也存在一些潜在问题，如焊接变形、裂纹等。
为此，对于焊接技术的研究和探索就显得尤其重要。
本文将对焊接技术的现状和研究方向进行探讨，以期为相关科研工作者提供借鉴和参考。
一、现状分析以电弧焊为例，目前主要应用的有电弧焊、气体保护焊、激光焊、高能激光焊、等离子焊、钎焊等。
其中，电弧焊是最常见和最基本的一种焊接技术，可用于焊接钢结构、船舶、压力容器、管道等许多领域，广泛应用于国民经济各个领域。
不同焊接方法的不同，导致了不同焊接方法的特点不同。
例如，与传统电弧焊相比，激光焊具有成形速度快、热影响区少、最大焊件厚度大、适用性强等特点。
与氩弧焊相比，等离子焊在高反应性材料（如钛、镁合金等）的焊接中表现出更高的优越性。
然而，在实际应用过程中，焊接工艺的选择也同样重要。
由于焊接过程是一个非常复杂的系统过程，它涉及到质量、成本、效率等方面的问题。
要想实现高质量的焊接，不仅要掌握焊接过程的基本技术，还需要选择合适的焊接方法、合理设计焊接工艺参数的同时，还要进行实际操作技巧的探索，从而达到理想的焊接效果。
二、焊接技术的研究方向针对以上问题，现有的焊接技术研究一直在从不同的角度进行努力，主要集中在以下几个方面：1. 新型材料的研究随着材料科学的发展，越来越多的新材料呈现出一些新的特性，具有更好的性能和更宽的使用范围。
但是这些新材料中存在一些独特的焊接问题，如焊接变形、热影响等。
因此，研究新材料的焊接技术非常重要，以保证这些材料能够更好地应用于各个领域。
目前，一些新材料的焊接技术如超级耐酸钢、高强度玻璃等已经开始被研究。
2. 断裂机理的研究焊接裂纹是焊接过程中不可避免的一种现象，但是造成裂纹的机理并不完全清楚。
因此，研究焊接断裂机理和裂纹成因、研究焊接变形机理和控制技术，可以为焊接技术的稳定性和焊接品质的提高提供技术支持。
焊接工艺过程的开发培训教程
焊接工艺过程的开发培训教程一、引言焊接是一种常用的金属连接方法，广泛应用于各个领域。
为了确保焊接品质和工艺的稳定性，需要进行焊接工艺过程的开发。
本培训教程将介绍焊接工艺过程的开发流程和相关原则。
二、焊接工艺过程的开发流程1.确定焊接材料和基材首先，根据焊接的具体要求和目标，确定要焊接的材料和基材。
对于同种材料的焊接，可以选择同种材料作为基材进行实验。
对于不同材料的焊接，需要选择具有良好相容性的材料。
2.确定焊接方法和设备根据焊接材料和基材的特性，选择合适的焊接方法和设备。
常见的焊接方法包括电弧焊、气体焊、激光焊等。
不同的焊接方法适用于不同的工艺要求，需根据具体需求进行选择。
3.制定焊接规程制定焊接规程，明确焊接的具体步骤和参数。
包括焊接温度、焊接速度、焊接时间等。
需要根据实际情况进行多次试验和调整，确保焊接质量和工艺稳定性。
4.进行焊接试验根据制定的焊接规程，进行焊接试验。
在试验过程中，需要关注焊接缺陷、焊缝质量和焊接强度等指标。
根据试验结果进行调整和优化，直到达到焊接要求。
5.验证和评估对最终得到的焊接工艺进行验证和评估。
包括焊接接头的力学性能测试、断口分析、金相组织分析等。
评估结果用于判断焊接工艺是否合格，是否需要对工艺进行进一步调整。
三、焊接工艺开发的原则1.科学性原则焊接工艺开发需基于科学的理论和实验研究。
需要掌握焊接过程中的热传导、热变形、金相组织等基础知识，做到理论和实践相结合。
只有在科学的基础上进行工艺开发，才能保证焊接质量和安全性。
2.经济性原则焊接工艺的开发需要综合考虑成本和效益。
需要在保证质量的前提下，尽可能地节约材料和能源。
通过合理的工艺调整，可以降低生产成本，提高效益。
3.灵活性原则焊接工艺需要具备一定的灵活性。
对于不同的焊接任务和材料，需要根据实际情况进行调整和优化。
灵活的工艺开发能够适应不同的需求，提高生产效率和适应性。
四、结语焊接工艺过程的开发是确保焊接质量的重要环节。
7075 高强铝合金 TIG 焊接工艺的研究
7075 高强铝合金 TIG 焊接工艺的研究摘要：7 系铝合金作为可热处理强化铝合金，随着轻量化发展和对焊接质量要求的提高，以传统熔焊方法 TIG 降低铝合金焊接过程热烈纹敏感、合金元素烧损和接头软化现象成为主要研究方向。
通过 7075 铝合金和 ER5356 氩弧焊焊丝进行手工 TIG 焊接工艺性试验，力求为 7 系高强铝合金接头质量提供试验依据和工艺参数。
关键词：7075 铝合金；TIG 焊接；金相组织；焊接接头7 系铝合金是以Zn 为主要强化元素的铝合金，属于可热处理强化铝合金，其强度可高达400~800MPa，被广泛应用于航空航天、国防军工、轨道交通等领域 [1 ? 3]。
7 系铝合金包括Al-Zn-Mg 系和 Al-Zn-Mg- Cu 系两类合金。
其中 Al-Zn-Mg 系合金具有中等强度，有一定应力腐蚀倾向，焊接性良好，称为中高强可焊铝合金，如 7005 等。
而 Al- Zn-Mg-Cu 系合金由于 Cu的加入，强度和抗应力腐蚀性能均得到提高，但焊接性能下降，一般称为超高强难焊铝合金，如 7075、7050 等。
作为熔焊方法之一的 TIG 具有电弧稳定，焊缝成形美观、焊接操作灵活性强巧等优点，在典型窄间隙或薄板类焊接有着广泛的应用 , 特别适用于铝合金的表面修复和设备的焊接检修，有着不可替代的作用，如何克服铝合金熔焊过程中存在热裂敏感、合金元素烧损、接头软化的现象成为主要的研究方向之一。
本文以某一型号产品开发过程中所用高强铝合金 7075 为焊接材料进行TIG 焊接工艺性试验分析，选取ER5356φ2.5mm 氩弧焊焊丝进行焊接工艺性试验，着重解决焊接过程中出现的热裂纹、气孔、夹钨等影响焊接接头综合力学性能的因素。
为提高 7 系高强铝合金接头质量提供试验依据和工艺参数。
一、实验方案与方法1．焊接方法焊前用不锈钢丝刷对焊件表面行机械清理，焊缝周围 20mm 范围内去除表面氧化膜，并用丙酮去除表面油污。
超超临界锅炉用钢SA-335P92焊接工艺研究
超超临界锅炉用钢 SA-335P92焊接工艺研究摘要：简述超超临界锅炉用钢SA-335P92的性能特点，为了满足超超临界锅炉机组SA-335P92的焊接接头性能，详细介绍应采用的焊接工艺措施。
实践证明，通过控制施焊工艺，采取焊前预热，焊后热处理以及控制现场施工周围环境，可以得到满足性能要求的接头。
关键词：SA-335P92,热处理，焊接工艺，接头性能随着我国火力发电以发展高效率，节能，低污染的超零界，超超零界机组为主要趋势，目前所使用的锅炉容量越来越大，应用和开发价格低廉，但是高强度，焊接工艺性能好的材料依然是整台机组的关键。
目前，超超临界机组要求过热器出口蒸汽温度已高达605℃，远超过P91材料极限使用温度585℃，所以SA335-P92应运而生，这种材料的强度，焊接性能以及裂纹倾向等方面的特殊性，如何在现场焊接中确保高质量的焊缝，是确保机组运行安全的重要一环。
1.SA335-P92钢的成分和性能SA335-P92钢金相组织为回火马氏体，合金总含量≥12%，其主要成分以9Cr-1Mo为基础，P92相对P91钢其材料的化学成分中C,S,P等有所降低，W,V,Nb等微量合金元素有所增加，因而使其金相组织细化，强度及韧性得到提高，但焊接性能较差，在正火及焊接状态下金相组织极易改变，产生晶粒细化不均匀，导致塑性下降。
另SA335-P92钢焊接接头焊后经765±5℃，4小时热处理，如果热处理工艺执行不规范，可能造成焊接接头冲击韧性下降，因此在现场焊接时焊接接头易产生脆硬组织和延迟冷裂纹。
其主要化学成分和主要力学性能见表1和表2所示。
C Cr Mn V Mo Ni0.07-0.138.50-9.500.30-0.600.15-0.250.30-0.60≤0.40Nb Si B S P Fe0.04-0.09≤0.50.001-0.006≤0.010≤0.020余量表1 SA335-P92钢的化学成分（%）屈服极限(MPa)抗拉强度(MPa)延伸率δ%冲击功硬度(HB)≥440≥620≥20%31kv/J≤220表2 SA335-P92钢的主要力学性能1.SA335-P92钢焊接工艺及热处理工艺要求2.1设备、焊接材料及人员设备采用逆变直流焊机。
船用DH36厚钢板的三丝埋弧焊工艺开发与研究
烟台大学学报(自然科学与工程版)Journal of Yantai University ( Natural Science and Engineering Edition)第34卷第1期2021年1月Vol. 34 No. 1oln ．0201文章编号：1024-8820 (2201 )21-0255-26 doi ：10.13451/j. eCO 37T213/n. 191010船用DH36厚钢板的三丝埋弧焊工艺开发与研究魏杰，应华，邓文杰，张振玉，刘振峰(烟台大学机电汽车工程学院，山东烟台264025)摘要：以厚度为25 mm 的DH34型钢板为研究对象，对现有三丝埋弧焊焊接技术进行理 论分析，通过试验的方法与传统单丝埋弧焊工艺作详细对比，开发出一种三丝埋弧焊厚板 焊接新工艺，并对新工艺进行工艺评定。
试验结果表明，使用该工艺焊接厚板能大幅度提 高厚板焊接效率，且有效保证焊件焊缝质量，其熔敷金属各项力学性能均符合行业标准。
该试验可为三丝埋弧焊在厚板焊接中的工艺开发提供一定的参考。
关键词：三丝埋弧焊；厚板焊接；焊接新工艺；焊接试验中图分类号：TG034. 9. 28文献标志码：A在船舶海工、核电设备、冶金机械、道桥施工等众多行业中，耐压容器、箱体、梁柱等重要钢结构的 制作过程中采用的主要焊接技术是埋弧焊[1]0埋 弧焊焊接的技术特点是通过电弧在焊剂层下燃烧,熔渣保护电弧，焊剂和被焊接金属融化后比例稳定,具有焊接质量好、生产效率高、少烟尘及无弧光等优 点[2]0随着材料科学的进步，越来越多的新型材料出现，焊接技术也得到不断改进，出现了许多新的埋弧 焊技术，其中最主要的技术之一就是多丝埋弧焊⑶0多丝埋弧焊技术以其高效率、大熔深、高焊缝质量等多方面特点已被越来越广泛的应用，而影响多 丝埋弧焊技术生产效率和质量的最关键因素在于焊 接工艺⑷。
近年来，越来越多的船舶与海工行业开始采用多丝埋弧焊设备，来进一步提高生产效率以 及焊缝质量⑸0在多丝埋弧焊技术中比较成熟的是双丝埋弧焊 技术⑷，对于三丝埋弧焊技术还有很大的研究空 间。
Inconel625／X65复合管焊接工艺及接头性能研究
施 工特 点完 全 不 同于 陆 地 ， 单 位 时 间 作 业 成 本 远 高 其 于陆地 施工 ， 且 环境 条 件 更 加 恶 劣 。为保 障崖 城 ｌ 而 ３
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４气 田开发工 程项 目的顺利 实施 ， 确保 国内首 条海 洋
气工程 中的应 用［ ］ Ｊ ．中国石油和化工标准与 质量 ，０ ０ ２ １，
２１ ０ ２年 第 ８期 ４ ５
３ １ ）： １ ９（ １ １ ５—１ ６ １．
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方 ， 建平 ． 秦 双金 属 管在 管道 输 送 中 的应用 ［ ］ 钢 Ｊ．
管 ，０ ０， ９ １ ： ４— ６ ２０ ２ （ ） ３ ３ ． ［ ］ 周声结 ， ２ 郭崇 晓 ， 张燕 飞． 双金 属 复合 管在 海洋 石 油天 然 图 ６ 能谱扫描结果
Ｉ ｃｎ ｌ ２ ／ ６ ｎ ｏ ｅ ６ ５ Ｘ ５复 合 管 焊 接 工 艺 及 接 头 性 能 研 究
中海 油能 源发 展 湛 江采 油服 务文 昌分公 司（ ２ ０ ７ ５４５ ） 汪 建明 王 文龙 郭岳新
中海 石 油 （中 国 ） 限 公 司 湛 江 分 公 司（２０７ 有 ５ ４５ ）
ｃｎ１２ ／ ６ ｏ ｅ ５ Ｘ ５异种 金 属焊接 。 ６
所 以该 海底 管道 直 管 段 选 用 机 械 复合 管 （ 内衬 管 为不
锈 钢 ３ ６ 外 管 为碳 钢 Ｘ ５ 。然 而 ， 于 机 械 复 合 管 １ Ｌ， ６） 对 在 国内海上 油气 田项 目中 ， 尚无 应用 先 例 ， 海洋 工 程 且
新型奥氏体耐热钢HR3C焊接工艺及接头性能研究进展
新型奥氏体耐热钢HR3C焊接工艺及接头性能研究进展【摘要】新型奥氏体耐热钢 HR3C 研发的焊材有配套焊材 YT-HR3C 和替代 Ni 基焊材，在焊接过程中为避免产生热裂纹，就要对焊接工艺进行严格控制，重点是将层间温度控制到100℃以下。
在不同温度下，如果焊接接头的焊缝组织未随着时间进行而发生变化，为单一奥氏体组织（γ相），而析出相Cr23C6、CrFe7C0.45、（Cr，Fe）7C3、CrNbN和富Cu相的数量、形态和分布则会发生变化，特别是Cr23C6的大量析出，将会使得接头冲击功急剧下降，并同时表现出时效脆化现象。
本文针对HR3C的焊材、焊接工艺和焊接接头性能的研究进展进行综述，希冀能为实践提供一定参考。
【关键词】焊接工艺；新型奥氏体耐热钢；接头性能新型奥氏体耐热钢是基体为奥氏体组织的耐热钢，其成分中含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在600℃以上有较好的高温强度和组织稳定性，而且具有良好的焊接性能，是在600～1200℃应用最广的一类耐热钢。
近年来，随着火电机组对于高效率、清洁环保的要求，火电超超临界机组的参数要求也不断提高。
锅炉高温过热器和再热器所处的温度最高，环境非常复杂，需要所用的材料具有良好的高温蠕变性能、抗烟气腐蚀性、抗蒸汽氧化性等。
建设国产1 000 MW机组时，在锅炉的高温过热器和再热器受热面管中，新型奥氏体耐热钢HR3C应用比较广泛。
HR3C是由日本住友公司在TP310的基础上，通过复合添加Nb、N元素，严格控制C含量，利用析出细小、弥散分布的MX、CrNbN以及M23C6三种相进行复合强化，最终得到一种新型奥氏体耐热钢，其具有优良的抗蒸汽氧化性能、高温力学性能、抗高温腐蚀性能。
该种新型奥氏体耐热钢主要应用于620℃超超临界机组锅炉高温过热器和高温再热器。
现在，学界关于HR3C材料的研究，大多集中在其析出相变化引起的时效脆化问题，而对于该材料的焊接工艺和焊接性能研究相对较少。
汽车底盘焊接工艺开发
汽车底盘焊接工艺开发汽车底盘焊接工艺开发是汽车生产过程中非常重要的一环，直接关系到汽车的质量和性能。
汽车底盘是整个汽车结构的基础，承载着车身和发动机等重要部件，因此焊接工艺的优化和改进对提高汽车的整体性能和质量起着至关重要的作用。
汽车底盘的焊接工艺一般分为以下几个环节：焊材选择、焊接方式选择、焊接参数的确定和焊接质量的检测。
焊材的选择是关键的一步。
常用的焊接材料有钢材、铝材和镁材等。
对于汽车底盘来说，钢材是最常用的焊接材料，因为钢材具有良好的机械性能和可焊性，能够满足汽车底盘在使用过程中的强度和刚性要求。
在焊接方式选择方面，汽车底盘的焊接主要采用电弧焊和激光焊。
电弧焊是目前应用最广泛的焊接方式，其工艺简单、成本低廉，但焊接热影响区大。
激光焊则能够实现精确控制焊接热输入，提高焊接质量，但设备成本较高。
焊接参数的确定是确保焊接质量的重要一环。
焊接参数包括焊接电流、电压、速度等。
这些参数的选择要根据具体焊接材料和焊接方式来确定。
过高或过低的焊接参数都会对焊接质量产生不利影响，使焊接接头产生缺陷和变形。
焊接质量的检测是确保焊接工艺有效的重要手段之一。
常用的焊接质量检测方法有目视检测、拉伸试验、X射线检测和超声波检测等。
目视检测是最简单、最常用的方法，通过肉眼观察焊缝的质量来判断焊接接头是否符合要求。
拉伸试验可以 quantifer量化地测定焊缝的强度和延性等力学性能。
而X射线检测和超声波检测则可以检测焊缝内部的缺陷和夹杂物等。
总结来看，汽车底盘焊接工艺的开发关键在于焊材的选择、焊接方式的选择、焊接参数的确定和焊接质量的检测。
通过优化和改进这些环节，可以提高底盘焊接接头的质量和性能，从而提高整个汽车的质量和性能。
随着汽车工业的发展和技术的创新，汽车底盘焊接工艺的开发还有很大的发展空间，需要不断地进行科学研究和实践探索。
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焊接工艺过程的开发 APQP五个阶段：
① 计划和项目的确定 ② 产品设计和开发 ③ 过程设计和开发 ④ 产品和过程验证 ⑤ 过程评估管理和持续改进
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焊接工艺过程的开发
每个阶段输出那些内容？
过程流程图 设计目标
顾客 的呼声 业务计 划/营 销战略 产品/ 过程设 想
制造样件 DFMEA 样件控制计划
14
1、焊接过程流程图
目标：
保证制造流程中所有作业的位置都在流程图上
得以显示,并能够表明生产的直接和可选路径。以
产品特性形式体现的顾客要求，要在相关的工序中
标出。考虑每一工序的变差来源和过程特性。
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1、焊接过程流程图
过程流程图的优点
① ② ③ ④ 一次性地表达了整个过程 可对每个操作提出问题 揭示了差异的来源 突出了非生产附加价值的步骤，包括： 1)可能的过程简化 2)不必要的零件/材料的移动 3)不必要的搬运、检验和贮存 ⑤ 在很多情况下可作工具使用： 1)瓶颈分析 2)降低返修 3)作为维护过程评估文件的基础������ 过程FMEA������
控制计划������
建立过程流程文件是制定控制策略的首要步骤。
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1、焊接过程流程图 过程流程图格式：
项目： 产品： 核心小组： 关键日期 过程责任 过程编号： 编制人 编制日期 日期（修改） 第 页，共 页
作业编号/简要说明
变差来源
过程流程图
产品特性
过程特性
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1、焊接过程流程图
过程流程图各项目填写方法及注意事项 1）关键日期 ：过程流程完成日期 2）日期 ：原始稿编制日期、修改号和日期 3）变差来源：包括体系、材料、方法和人员-从一个过程的开始到结束。
焊接工艺过程的开发
焊接工艺过程的开发
焊接工程规 范的识别 焊接过程 规范得到正 确的传递并 得到执行
焊接PFMEA的 开发
数据的收集 和分析系统， 经验应用到新 的焊接产品过 程开发中去
焊接控制计划 的制定
焊接记录 -过程参数记录 -产品参数记录 -设备点检记录 -报警装置记录
焊接现场作业指导 书（可视化等） 焊接设备点 检表
产品质量先期策划（APQP）
APQP与公司目前质量体系IS0/TS16949/2009有什 么关系呢？
7
焊接工艺过程的开发
BS 5750 part 1、part2、part3 ISO9001 : 1994
QS-9000
1994（美国）
VDA 6.1
1991（德国）
EAQF
1994（法国）
AVSQ
1995（意大利）
19
1、焊接过程流程图
4）过程流程图中的标识
2
焊接工艺过程的开发
焊接工艺过程流程图： 最新的焊接工艺过程卡 焊接工艺规范的识别 （电弧焊、电阻焊、激 光焊和固态焊接等） 焊接工艺规范列表评估， 是否需要其他工程规范 支撑（如ISO、SAE标准、 ASTM、AWS标准）
3
焊接工艺过程的开发
焊接PFMEA的开发 （如过程失效的模式 等） 焊接接头的质量图 （宏观及微观） 焊接失效模式和后果 分析 与焊接有关的产品特 性和工程规范的失效 模式分析；
……
样件制作
试生产
12
焊接工艺过程的开发
焊接过程设计和开发的目的和任务
目的：
获得优质产品开发一个制造系统和与其相关的控 制计划。 任务： 是为了保证开发一个有效的制造系统，这个制造
系统应保证满足顾客的要求、需要和期望。
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1、焊接过程流程图
定义：
① 过程流程图示意性地表示了现有的或提出的过程流程， ② 它可用来分析制造、装配过程自始至终的机器、材料、 方法和人力变化的原因。 ③ 它是用来强调过程变化原因的影响。流程图有助于分 析总的过程而不是过程中的单个步骤。 ④ 当进行PEMEA和设计控制计划时，流程图有助于产品质 量策划小组将注意力集中过程上。表（过程流程图检 查表）中的过程流程图检查表可被产品质量策划小组 用来协助进行其评价工作。
汽车行业特定要求 （核心工具－五大手册）
顾客特殊要求
ISO/TS 16949 : 1999
ISO9001 : 2000
APQP,FMEA ,PPAP,SPC, MSA
ISO/TS 16949 : 2002
ISO9001 : 2008
8
ISO/TS 16949 : 2009
焊接工艺过程的开发
TS16949
车间平面布置图 PFMEA
过程指导书
PPAP MSA （Ppk≧1.67)
SPC 减少变差
初始材料清单
试生产控制计划 生产控制计划
初始过程流程图 工程图样
交付和服务
第一阶段
计划和确 定项目
第二阶段
产品设计 和开发
第三阶段 过程设计 和开发
第四阶段
产品和过 程确认
第五阶段
反馈评定和 纠正措施 批量生产
小组成员竭力找出所有的变差来源。 可采用“因果图”帮助完成考虑过程。 在这一栏中，还应列入以前作业的变差来源，表明以前作业的受控特 性。同时还要列入潜在的过程参数，以便加以控制。在列出所有的过 程参数后，可采用“试验设计”(DOE)的方法从“许多琐细”中区分出 “少数关键”参数。
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1、焊接过程流程图
产品质量先期策划和控制计划 （APQP&CP） 潜在失效模式和后果分析参考手册 （FMEA）
重要的顾客手册 -AIAG源自测量系统分析参考手册 （MSA）
统计过程控制参考手册 （SPC） 生产件批准程序 （PPAP）
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焊接工艺过程的开发
认识APQP 产品质量先期策划--APQP Quality Planning
4
焊接工艺过程的开发
焊接控制计划的开发，焊接控制计划得到更新 焊接PFMEA中的控制措施得到传递； 与焊接有关的产品特性和工程规范得到了传递。
5
焊接工艺过程的开发
过程流程图、FMEA、CP之间的关系
6
焊接工艺过程的开发
焊接工艺文件中的过程流程图、PFMEA、控制计 划、作业指导书来源于那个质量活动环节？
Advanced Production
APQP手册和报告表格由克莱斯勒、福特、通用汽车供方质量要 求特别工作组所批准的产品质量先期策划（APQP）小组和控制 计划小组长制定。 APQP手册为确保产品质量先期策划在供方实际开展起来，对制 定计划和检查清单提供了通用的指南，尽管这些指南希望覆盖 通常发生在早期策划、设计阶段或过程分析中的所有情况。