Hvordan man bliver succesfuld i svejsebranchen?

Introduktion:

Succesen for en forretningssted måles som regel ved sin rentabilitet baseret på organisationens evne til at fremstille produktet til en konkurrencedygtig salgspris. Omkostninger til svejsning og termisk opskæring kan let estimeres for ethvert job, hvis de faktorer der påvirker disse omkostninger er kendte, og der er nødvendige skridt til at bestemme dem. Nøjagtigheden af omkostningsoverslagene til svejsning er afgørende, hvis disse skal anvendes til budgivning eller sammenligning af svejset konstruktion til en konkurrerende proces eller for fastsættelse af satser for incitamentsprogrammer.

Den grundlæggende drift i svejset fremstilling af generelle ingeniørprodukter kan omfatte følgende trin:

1. Opbevaring og opbevaring af råmateriale, herunder svejsematerialer,

2. Forberedelse af materialet afhængigt af det fælles design ved hjælp af skæring, bøjning, bearbejdning mv.

3. Montering af komponenterne med tads, jigs og fixtures mv.

4. Svejse-inklusiv procesvalg, indstilling af svejseprocedure og sekvens, vurdering af automatiseringens rolle for at forbedre produktiviteten,

5. Postweld operation som slibning, bearbejdning, chipping osv.

6. Post svejsning varmebehandling (PWHT), og

7. Inspektion.

De relative omtrentlige omkostninger ved ovennævnte varer i procent af de samlede produktionsomkostninger kan udtrykkes som følger:

Når designet er udvalgt og materialet indkøbt, opstår omkostningerne ved svejset struktur, når fremstillingen og de efterfølgende operationer fortsætter.

Materialepræparation:

Materiale, der skal svejses, rengøres i skala, fedt, maling osv., Før det skæres til den ønskede form enten ved skæring, bearbejdning eller termisk opskæring. Tynde ark kan let forskydes, og der kan ikke kræves yderligere kantpræparation. Gasskæring anvendes generelt til at skære kulstof- og lavlegeringsstål, mens ikke-jernholdige metaller og rustfrit stål ofte bearbejdes ved hjælp af bandsav eller andre bearbejdningsprocesser.

Plasma skæring kan anvendes til at skære de fleste af de tekniske materialer, men de oprindelige omkostninger ved udstyret er høje. Gasskæringsudstyr er billigt, men prisen på brændselsgas og ilt er en løbende udgift. Mekaniske metoder til kantforberedelse er normalt begrænset til lige, cirkulære og cylindriske kanter. Stak og multipel skæring kan ske både ved gas- og plasmaskæringsmetoder. Computerstyrede enheder anvendes til konturskæring til storskala drift som i skibsbygning.

Da svejsekostnaden varierer omtrent som volumenet (eller vægten) af svejsemetal aflejret, er det afgørende at kende den relative mængde metal, der kræves for at fylde forskellige standardled. Fig. 23.1 viser de komparative værdier af volumenet af svejsemetal, der kræves for fire typer af det mest anvendte kantpræparat og viser, at op til 25 mm pladetykkelse er der meget lidt forskel på dem.

Ved 50 mm pladetykkelse bliver det dog mere kostbart at producere en enkelt dyrefremstilling end andre tre metoder, og over 90 mm bliver det ensartet U-præparat billigere end enten enkeltvejs eller dobbeltvejs kantpræparation.

For filetsvejsninger er styrken af leddet proportional med tværsnitsarealet af svejsekroppen, idet fordobling af svejsens længde fordobler styrken og også omkostningerne, men fordobling af halsstørrelsen øger volumenet og dermed omkostningerne fire gange. Således bør filetsvejsestørrelsen holdes så lille som muligt for økonomien, og lange kontinuerlige svejsninger bør anvendes i stedet for intermitterende eller mellemrumme svejsninger af større størrelse.

De væsentligste faktorer, der skal overvejes ved konstruktionen af svejsearbejdet, er som følger:

1. Økonomi for kantforberedelse og mængden af svejsemetal, der kræves,

2. Type fælles afhængig af graden af penetration, der kræves

3. Tykkelsen af materialet er forbundet,

4. Undgå forvrængning ved at bruge mindst volumen af svejsemetal og dobbeltsidet kantforberedelse, og

5. Forberedelsestype, som hurtigt kan markere, producere og oprette til svejsning.

Montering og forvarmning:

Ark og tynde plader er klæbet, små arbejdspladser kan placeres i jigre, og de store konstruktionskonstruktioner samles med midlertidige stærke ryg og kiler som vist i henholdsvis figur 23.2 og 23.3.

Med stort strukturarbejde som skibe udføres arbejdet i en separat arbejdsstyrke kaldet platers, og de kan danne op til 15 til 18% af den samlede arbejdsstyrke i en skibsbygningsorganisation.

Hvis der skal laves en række komponenter, spares meget værdifuld tid ved hjælp af korrekt konstruerede jigs og fixtures, som hjælper arbejderen med at samle komponenterne hurtigt og præcist uden brug af måleinstrumenter.

I mangel af jigger og armaturer ville det være nødvendigt at montere delene med hånden, mens de klæber dem på plads, hvilket ville være besværligt, tidskrævende og udsat for fejl. Jigs and fixtures kan reducere tilpasningstiden fra 50 til 90 procent.

Fordi jigger og armaturer ikke er nødvendige for at opfylde en bestemt standard for udseende og billighed ved konstruktion er hovedformålet, bliver materialet til konstruktion af jigs og fixtures ofte hentet fra skrotlager.

Jigs and fixtures skal bruges i varierede situationer derfor ingen generelle regler kan skitseres for at designe dem. Imidlertid bør deres design udvise funktioner, der gør det muligt for kunst at samles hurtigt, positivt og præcist. Lige så vigtigt er kravet om, at den færdige samling hurtigt kan fjernes med mindst mulig indsats.

Disse egenskaber opnås almindeligvis ved hjælp af koniske stifter, hurtigvirkende kamme som vist i figur 23.4, klemmer, sadler og kiler, balanceringsanordninger, klip og skruer. Ved at bruge sådanne almindelige typer af enheder som jigger og armaturer, er investeringen på dem ikke baseret på formen af de samlede dele. Dette reducerer den gentagne investering og opgørelse af jigs and fixtures.

Jigs og fixtures kan også være designet til at fjerne varmen fra den svejsede led. Dette hjælper ikke kun med at styre forvrængning, men hjælper også med at øge svejsningshastigheden. Denne funktion er indbygget i jigs and fixtures enten ved at gøre dem fra tungere sektioner eller ved vandkøling dem som viser i Fig.23.5.

Forvarmning bruges til at reducere kølehastigheden og undgå koldknækning på grund af brintpredning ved svejsning af hærdelige stål. Det kan også bruges til at udjævne køleskabseffekterne ved svejsning af forskellige metaller eller samme metal af forskellig tykkelse. Både el- og gasvarme anvendes, men sidstnævnte er mere populær på grund af de lavere omkostninger. All forvarmning er dog dyr.

Produktivitet:

For at øge produktiviteten skal der være en konstant strøm af arbejde og forbrugsstoffer til svejseren og tilstrækkeligt mekanisk håndteringsudstyr som positionere, som kan hjælpe med at bringe komponenten til downhand svejseposition. Dette forbedrer ikke kun aflejringshastighederne, men resulterer også i de højeste kvalitetssvejsninger.

For at øge mængden af svejsemetal, der er deponeret inden for bue-tiden, er det afgørende, at elektroden med størst diameter ved passende svejsestrømindstilling og i håndbøjleposition anvendes som det fremgår af figur 23.9 og 23.10. Elektrodeudbruget kan også påvirke aflejringshastighederne betydeligt for at forbedre produktiviteten som vist i figur 23.11.

Mekanisering i form af automatisk svejsning fører også til høj produktivitet dels fordi højere svejsestrøm kan anvendes; Følgelig kan dybere penetrationssvejsninger med små rillevinkler anvendes. Den forbedrede kvalitet opnået ved brug af automatisk svejsning betyder også Sower rectification omkostninger på grund af mindre antal defekte svejsninger.

Imidlertid kan automatisering kun vælges, når der sikres et tilstrækkeligt produktionsvolumen, da der er et generelt forhold mellem produktionsvolumen og enhedsomkostningerne for udstyr, lige fra manuelle metalbuesvejsemaskiner til automatiserede maskiner, som vist i figur 23.12.

Produktivitet i svejsning kan også forbedres ved at operere inden for den optimale driftszone for de forskellige svejseparametre. For eksempel kan for SAW-processen det område, inden for hvilket de acceptable svejsninger kan fremstilles, identificeres ved at udforme de to vigtigste parametre, nemlig strøm- og svejseshastighed over et bredt driftsområde som vist i figur 23.13.

For øget produktivitet ved svejsning er det også vigtigt at anvende korrekt svejseprocedure og give meget klare svejsespecifikationer og instruktioner til svejseren.

Svejse specifikationer skal omfatte:

1. En skitse af arbejdet med detaljer om alle leddene, der skal svejses og deres dimensioner,

2. Svejsemodus, der skal anvendes, dvs. manuelt, halvautomatisk og automatisk,

3. Antal kørsler pr. Svejsning,

4. Elektrode type og størrelse for hver runde,

5. Nuværende indstilling for hver elektrode,

6. Svejseposition og sekvens, dvs downhand, lodret, vandret, overhead osv.

7. Type svejsestrømkilde dvs. transformer, ensretter, motorgenerator sæt osv.

8. Elektrodeforbrug pr. Svejsning,

9. Forvarm og eftersvejsning operationer kræves f.eks. Dressing, peening, post svejsning varmebehandling mv,

10. Tidsfordeling og betalingsfrekvenser,

11. Strafbestemmelse, hvis nogen.

Post-svejsning Operationer:

Svejsninger er ofte giver, post-svejsning behandling i form af dressing ved bearbejdning eller slibning og stress-lindrende behandling i form af PWHT. Sammen kan disse operationer medføre betydelige omkostninger ved investering i maskiner, udstyr og yderligere arbejdskraft.

Kritiske svejsede fabrikationer kræver også grundig inspektion, som kræver betydelige investeringer, og det vil uundgåeligt afvises. Omkostningerne ved at gnide eller afhjælpe en defekt og reparere det kan være så meget som ti gange svejseomkostningerne. Dette kan også resultere i alvorlig forsinkelse i arbejdet med svejset fabrikation, der besidder værdifuldt gulvrum, betalinger kan ikke påberåbes og i tilfælde af en straffeklausul i kontrakten vil det medføre nedsat overskud eller endog tab.

Skrotbidrag:

Fremstilling af skudsvejsninger er næsten uundgåelig i normal arbejdstilstand, derfor er en godtgørelse for en sådan begivenhed afgørende. Omfanget af skrotgodtgørelse vil afhænge af typen af komponent og den anvendte proces og driftsmåde.

Hvis en organisation f.eks. Producerer et begrænset antal store og eller kostbare komponenter, kan omkostningerne ved at skrabe komponenten være så høje, at en genvindingsgodtgørelse til afhjælpning af nogle få sjældne defekter ved skæring og svejsning vil være tilstrækkelig.

Hvis virksomheden imidlertid producerer et stort antal små og billige svejsninger, siger ved automatiske metoder, kan kassering af komponenten være en bedre mulighed for genvindingen. I begge tilfælde kan skrotgodtgørelsen med rimelighed forudsiges og regnes for.

Standard tid til svejsning og flamskæring:

For at løse de faktiske fabrikationsproblemer til svejsning og flammeskæring er det praktisk at bestemme "standard tid", T, der kræves for at udføre arbejdet. Standardtiden betragtes som summen af fem elementer, nemlig opsætnings tid, t _su ; basetiden t _b ; hjælpetiden, t _a, den ekstra tid, t _ad ; og lukketid, t _c, det vil sige,

T = t _su + t _b + t _a + t _ad + t _c ............ (23, 1)

Opsæt Time (t _su ):

Det refererer til den tid, som svejseren bruger til at få arbejdsordren, læsespecifikationer og instruktionskort og opsætter udstyr og inventar.

Basetid (tb):

Det er den tid, hvor buen eller flammen brænder.

Ekstra tid (t _a ):

Det indbefatter den tid, som svejseren bruger til at ændre elektroderne, rengøre og inspicere ledkanterne og svejsningerne, sæt svejseren på identifikationsstemplet, flyt til næste arbejdsplads osv.

Ekstra tid (t _annonce ):

Det er den tid, der bruges til at betjene arbejdspladsen (skift brændstof, gasflasker, afkølet svejsebrænderen osv.) Som frokost- eller tepauser og på personlige behov.

Lukketid (t _c ):

Det er tid til at overdrage det færdige job.

Arc Welding:

I skitseplanlægning til fremstilling ved buesvejsning er standardtidstiden normalt fundet som kvotient af basetiden, t _b, af driftsfaktoren eller arbejdscyklussen (k), som tager sig af, hvordan svejseprocessen er planlagt og udført.

Dermed,

hvor,

d = materialetætheden, g / m ³

A _w = tværsnitsareal af svejsningen, cm ²

L = svejsningslængde, cm

α _d = aflejringsforhold, g / amp-time

I = svejsestrøm, amp.

Tværsnitsarealet af en svejsning kan bestemmes ud fra tegningen eller kigget op i referencetabeller.

Tid påkrævet for multipass svejsninger:

Den tid, der kræves for svejsninger, der består af mere end et pass, kan findes ved først at beregne den samlede hastighed (S) fra ligningen;

hvor S _1, S ₂ ............. S _n er hastigheden af den første, anden, alle efterfølgende passerer nødvendige for at fuldføre svejsningen.

Gas svejsning:

I tilfælde af oxy-acetylensvejsning er standardtiden som for buesvejsning;

T = t _b / K

Men basetiden er defineret som,

t _b = GL / a ............ (23, 4)

hvor,

G = masse af svejsemetal aflejret / m af svejselængde, gm / m

L = svejselængde, m

a = deponeringshastighed, gm / min.

Til svejsning af lavt kulstofstål 1 til 6 mm tykt er aflejringshastigheden 6-10 g / min, og det øges med stigning i fakkelspidsstørrelsen.

Oxy-brændstofgasskæring :

Standard tid, T _c til oxy-brændstofgasskæring er givet ved,

T _c = L t _b / K ....... (23-5)

hvor,

L = snorlængde, m

t _b = basetid for skæring, min.

Den grundlæggende klipningstid er en funktion af mange faktorer som renhed af ilt, form for brændselsgas, form af snit, design af fakkel og maskine, tilstand og tykkelse af det metal, der skæres.

Ved afskæring af strimler af lavkulstofstål med en oxy-brændstofgasflamme, kan basetiden være lig med 2-5 min / m ridselængde for 10 mm tykk plade og 5 min / m ridselængde for plader 60 mm tyk. Operatørfaktoren, k, er valgt den samme som for oxy-brændstofgas svejsning.

Standard tid og omkostningsberegninger:

Bestemmelse af nøjagtige svejsekostnader til specifikke fabrikationsjob vil indebære detaljeret analyse af alle relaterede faktorer. Fastlæggelse af basetid er dog det første væsentlige trin i at nå frem til den endelige værdi. I dette afsnit er nogle få enkle tilfælde blevet analyseret i form af løste eksempler.

Eksempel 1:

Find standard tid for SMAW af stål ved hjælp af en 4 mm diameter elektrode med en svejsestrøm på 180A og et deponeringsforhold på 10g / Ah. Sværdets tværsnitsareal er 0, 60 cm ² og den er 1 m lang. Tag tæthed af stål som 7, 85 g / cm3 og en driftsfaktor på 0, 25.

Opløsning:

Fra ligning (23-2) har vi Standard tid,

Eksempel 2:

Bestem standard tid for oxy-acetylen stump svejsning af 6 mm tykt stålplade, hvis massen af aflejret metal er 85 g / m, svejses samlede længde er 10 m, pladetykkelsen er 6 mm, og svejseprocessen bæres ude i downhand, lodret og overhead positioner. Tag brugerfaktoren som 0, 25.

Opløsning:

Eksempel 3 :

Find standard tid til at skære strimler 15 m lange fra plader 10 mm og 60 mm tykke, ved hjælp af en manuel oxy-acetylen skærebrænder.

Opløsning:

(a) Til 10 mm tykk plade

(b) Til 60 mm tykk plade

Eksempel 4:

Bestem omkostningerne ved en meter 6 mm filetsvejsning manuelt med basisbelagte elektroder med en diameter på 5 mm ved en kørehastighed på 30 cm / min. Operatørfaktoren er 30%, og fyldstofudbyttet er 55%. Vægten af svejsemetal deponeret er 0-175 kg / m. Tag svejseren løn sats som Rs.10 / h, strøm omkostninger Rs.2IKWh, og omkostningerne til overdækkede elektroder som Rs.30 / kg. Tag 'on-cost' som 150%.

Opløsning:

Eksempel 5:

Bestem omkostningerne ved en 6 mm filetsvejsning lavet af den halvautomatiske CO ₂ svejseproces ved hjælp af en elektrodediameter med en diameter på 1, 2 mm. Operatørens arbejdscyklus er 50% og fyldstofudbyttet er 95%. Vægten af svejsemetal deponeret er 0-175 kg / m. Tag elektrodrådprisen som Rs.50 / kg; CO gas koster Rs.20 / m3; svejser løn sats som Rs.12 / h; overhead omkostninger som Rs.15Ih; transporthastighed på 40cm / min og en gasstrømshastighed på 20 lit / min.

Løsning :