Hvordan bli vellykket i sveisebransjen?

Introduksjon:

Suksessen til et forretningssted er vanligvis målt ved lønnsomheten basert på organisasjonens evne til å produsere produktet til en konkurransedyktig salgspris. Kostnader for sveising og termisk skjæring kan lett estimeres for en hvilken som helst jobb dersom faktorene som påvirker disse kostnadene er kjent, og nødvendige skritt blir truffet for å bestemme dem. Nøyaktigheten til kostnadsestimater for sveising er viktig hvis disse skal brukes til budgivning eller for å sammenligne sveiset konstruksjon til en konkurrerende prosess, eller for å fastsette priser for insentivprogrammer.

Den grunnleggende operasjonen i sveiset fabrikasjon av generelle ingeniørprodukter kan omfatte følgende trinn:

1. Oppbevaring og lagring av råmateriale, inkludert sveiseforbruksvarer,

2. Forbereder materialet avhengig av skjøtdesign ved bruk av skjæring, bøying, bearbeiding etc.,

3. Montering av komponentene med tads, jigs and fixtures, etc.,

4. Sveising - inkludert prosessvalg, innstilling av sveiseprosedyre og sekvens, vurdering av automatiseringens rolle for å øke produktiviteten,

5. Postweld-operasjon som sliping, maskinering, chipping, etc.,

6. Postsvets varmebehandling (PWHT), og

7. Inspeksjon.

De relative omtrentlige kostnadene av de ovennevnte elementene i prosent av totalkostnaden kan uttrykkes som følger:

Når utformingen er valgt og materialet anskaffet koster sveiset struktur opp når fabrikkene og de påfølgende operasjonene fortsetter.

Materialtilberedning:

Materiale som skal sveises, skal rengjøres i skala, fett, maling etc. før det kuttes til ønsket form, enten ved skjæring, bearbeiding eller termisk skjæring. Tynne ark kan enkelt skjæres, og det kan ikke kreves ytterligere kantforberedelser. Gass kutting er populært ansatt for kutting av karbon og lav legering stål mens ikke-jernholdige metaller og rustfritt stål blir ofte bearbeidet ved hjelp av båndsag eller andre bearbeiding operasjoner.

Plasma skjæring kan brukes til å kutte de fleste av ingeniørmaterialene, men den opprinnelige kostnaden for utstyret er høy. Gassskjæringsutstyr er billig, men kostnaden for drivstoffgass og oksygen er en kontinuerlig utgift. Mekaniske metoder for kantforberedelse er vanligvis begrenset til rette, sirkulære og sylindriske kanter. Stack og flere kutt kan gjøres både ved gass- og plasmaskjæringsmetoder. Datamaskinstyrte enheter er ansatt for konturskjæring for storskala drift som i skipsbygging.

Siden sveisekostnadene varierer omtrent som volumet (eller vekten) av sveisemetall avsatt, er det viktig å vite den relative mengden metall som er nødvendig for å fylle forskjellige standard ledd. Fig. 23.1 viser komparative verdier for volumet av sveisemetall som kreves for fire typer av den mest brukte kantspreparasjonen og viser at opptil 25 mm platetykkelse er det svært liten forskjell mellom dem.

Imidlertid blir det med 50 mm plate tykkelse enkeltveprepreparasjon dyrere enn andre tre metoder, og over 90 mm blir det enda enklere U-kantpreparat billigere enn enten enveve- eller dobbeltvevekanten.

For filetsveis er styrken til skjøten proporsjonal med tverrsnittsarealet på sveisekroppen, dobling av sveisens lengde fordobler styrken og også kostnaden, men dobling av halsstørrelsen øker volumet og dermed kostnaden fire ganger. Dermed bør filetsveisestørrelsen holdes så liten som mulig for økonomi, og lange kontinuerlige sveiser skal brukes i stedet for intermitterende eller mellomrom sveiser av større størrelse.

De viktigste faktorene som skal vurderes ved utformingen av sveiseleddet er som følger:

1. Økonomi for kantforberedelse og volumet av sveisemetall som kreves,

2. Type ledd avhengig av graden av penetrasjon som kreves,

3. Tykkelsen av materialet som er forbundet,

4. Unngå forvrengning ved å bruke minimumsvolum av sveisemetall og dobbeltsidig kantforberedelse, og

5. Type forberedelse som er rask til å markere, produsere og sette opp for sveising.

Montering og forvarming:

Ark og tynne plater er takket, små jobber kan plasseres i jigger, og de store konstruksjonsaggregatene er samlet med midlertidige sterke rygg og kiler som vist i figur 23.2 og 23.3.

Med stort konstruksjonsarbeid som skip utføres arbeidssamlingen med en egen arbeidsstyrke kalt platers, og de kan utgjøre så mye som 15 til 18% av den samlede arbeidsstyrken i en skipsbyggingsorganisasjon.

Hvis en rekke komponenter skal lagres, spares mye verdifull tid ved å bruke riktig utformede jigs and fixtures som hjelper arbeideren til å montere komponentene raskt og nøyaktig uten bruk av måleinstrumenter.

I mangel av jigger og armaturer ville det være nødvendig å montere dem for å holde delene for hånden mens de klargjort dem på plass, som ville være arbeidskrevende, tidkrevende og utsatt for feil. Jigs and fixtures kan redusere monteringstid fra 50 til 90 prosent.

Fordi jigs and fixtures ikke er nødvendig for å oppfylle noen spesiell standard for utseende og cheapness av konstruksjon som hovedmål, blir materialet for å bygge jigs og fixtures ofte gjenvunnet fra skraplager.

Jigs and fixtures kreves å brukes i varierte situasjoner derfor ingen generelle regler kan skisseres for å designe dem. Imidlertid bør deres design legemliggjøre funksjoner som gjør at kunstene kan monteres raskt, positivt og nøyaktig. Like viktig er kravet om at ferdigmonteringen raskt kan fjernes med minst mulig innsats.

Disse egenskapene oppnås vanligvis ved å bruke koniske pinner, hurtigvirkende kammer som vist i figur 23.4, klemmer, sadler og kiler, balanseringsanordninger, klips og skruer. Ved å bruke slike vanlige typer enheter som jigs and fixtures er investeringen på dem ikke basert på formen på de monterte delene. Dette reduserer gjentatt investering og inventar av jigs and fixtures.

Jigs og fixtures kan også utformes for å ta bort varmen fra sveiset felles. Dette hjelper ikke bare med å kontrollere forvrengning, men bidrar også til å øke sveishastigheten. Denne funksjonen er innarbeidet i jigs and fixtures enten ved å gjøre dem fra tyngre seksjoner eller ved vannkjøling dem som viser i figur 233.

Forvarming brukes til å redusere kjølehastigheten og unngå kaldt sprekker på grunn av brennstoff i sveising av herdbare stål. Det kan også brukes til å utjevne kjølebunnsvirkningen ved sveising av forskjellige metaller eller samme metall av forskjellige tykkelser. Både elektrisk og gassoppvarming brukes, men sistnevnte er mer populær på grunn av lavere kostnader. All forvarming er imidlertid kostbar.

Produktivitet:

For å øke produktiviteten bør det være en jevn strøm av arbeid og forbruksvarer til sveiseren og tilstrekkelig mekanisk håndteringsutstyr som posisjoneringsapparater som kan hjelpe til med å bringe komponenten til svingposisjonen. Dette forbedrer ikke bare avsetningshastighetene, men resulterer også i sveising av høyeste kvalitet.

For å øke mengden sveisemetall som er avsatt innenfor oppstartstidspunktet, er det avgjørende at den største diameterelektroden ved passende sveisestrøminnstilling og i nedre sveiseposisjon brukes, slik det fremgår av figur 23.9 og 23.10. Elektrodeutslaget kan også påvirke avsetningshastighetene betydelig for å forbedre produktiviteten som vist i figur 23.11.

Mekanisering i form av automatisk sveising fører også til høy produktivitet, delvis fordi høyere sveisestrøm kan brukes; Følgelig kan dypere inntrengningssveiser med små sporvinkler benyttes. Den forbedrede kvaliteten som oppnås ved bruk av automatisk sveising betyr også Sower utbedringskostnader på grunn av mindre antall defekte sveiser.

Imidlertid kan automatisering kun velges når tilstrekkelig produksjonsvolum er sikret da det foreligger et generelt forhold mellom produksjonsvolum og enhetskostnad for utstyr, alt fra manuelle metallbuesveisekraftenheter til automatiserte maskiner, som vist i figur 23.12.

Produktivitet i sveising kan også forbedres ved å operere innenfor optimal driftssone for de forskjellige sveiseparametrene. For eksempel, for SAW-prosessen, kan området der de akseptable sveisene kan bli produsert, identifiseres ved å tegne de to viktigste parametrene, dvs. strøm og sveisehastighet over et bredt driftsområde som vist i figur 23.13.

For økt produktivitet ved sveising er det også viktig å bruke riktig sveiseprosedyre og gi meget tydelige sveisespesifikasjoner og instruksjoner til sveiseren.

Sveisespesifikasjoner skal omfatte:

1. En skisse av arbeidet, som gir detaljer om alle leddene som skal sveises og deres dimensjoner,

2. Sveisemodus som skal brukes, f.eks. Manuelt, halvautomatisk og automatisk,

3. Antall løp per sveise,

4. Elektrode type og størrelse for hver runde,

5. Gjeldende innstilling for hver elektrode,

6. Sveiseposisjon og sekvens, dvs. downhand, vertikal, horisontal, overhead, etc.,

7. Type sveisestrømkilde, dvs. transformer, likeretter, motorgeneratorsett osv.

8. Elektrodeforbruk per sveise,

9. Forvarme og ettersveis operasjoner som kreves, f.eks. Dressing, peening, etter sveisebehandling, etc.,

10. Tidsfordeling og betalingsfrekvens,

11. Straffbestemmelse, hvis noen.

Post-sveisoperasjoner:

Sveiser er ofte giver, post-sveising behandling i form av dressing ved bearbeiding eller sliping og stressavlastende behandling i form av PWHT. Sammen kan disse operasjonene medføre betydelige kostnader ved investering i maskiner, utstyr og ekstra arbeidskraft.

Kritiske sveisede fabrikker trenger også grundig inspeksjon som krever betydelig investering, og det vil uunngåelig bli avvist. Kostnaden ved å kutte eller kutte ut en feil og reparere den kan være så mye som ti ganger kostnaden for sveising. Dette kan også resultere i alvorlig forsinkelse i arbeidet med sveiset fabrikasjon som har verdifull gulvplass, betalingen kan ikke påkrevd, og i tilfelle det foreligger en straffeklausul i kontrakten, vil det føre til redusert fortjeneste eller til og med tap.

Skrapavgift:

Produksjon av skrapsveising er nesten uunngåelig i normal arbeidstilstand, derfor er det en avgjørelse for en slik forekomst avgjørende. Omfanget av skrotgodtgjørelse vil avhenge av typen komponent og prosess og driftsmodus som benyttes.

Hvis en organisasjon for eksempel produserer et begrenset antall store og eller kostbare komponenter, kan kostnadene ved å skrape komponenten være så høy at en gjenvinningsgodtgjørelse for utbedring av noen få sjeldne feil ved å kutte og sveise vil være tilstrekkelig.

Hvis selskapet imidlertid produserer et stort antall små og billige sveiser, sier ved hjelp av automatiske metoder, kan kassering av komponenten være et bedre alternativ til gjenvinning. I begge tilfeller kan skrapgodtgjørelsen rimelig antas og regnskapsføres.

Standard tid for sveising og flamskutting:

For å løse de faktiske fabrikasjonsproblemer for sveising og flammeskjæring er det praktisk å bestemme "standard tid", T, som kreves for å utføre arbeidet. Standardtiden regnes som summen av fem elementer, nemlig oppsettet, t su ; basetiden t b ; ekstra tid, t a, ekstra tid, t ad ; og sluttidspunktet, t c, det vil si,

T = t su + t b + t a + t ad + t c ............ (23, 1)

Sett opp tid (t su ):

Det refererer til den tid som sveiseren bruker for å få arbeidsordren, lesespesifikasjoner og instruksjonskort, og sette opp utstyr og inventar.

Basetid (t b ):

Det er tiden der bue eller flammen brenner.

Ekstra tid (t a ):

Det inkluderer den tid som sveiseren bruker til å bytte elektroder, rengjør og inspiser felleskanter og sveiser, bruk sveisens identifikasjonsstempel, flytt til neste driftssone, etc.

Tilleggstiden (t annonse ):

Det er tid til å betjene arbeidsplassen (bytt drivstoff, gassflasker, avkjøl sveisebrenneren osv.), Som lunsj eller te pauser og på personlige behov.

Stengetid (t c ):

Det er tid til å overlevere den ferdige jobben.

Buesveising:

I oversiktsplanlegging for fabrikasjon ved buesveising er standardtiden vanligvis funnet som kvotient av basetiden, t b, av operatørfaktoren eller driftssyklusen (k) som tar vare på hvordan sveisoperasjonen planlegges og utføres.

Og dermed,

hvor,

d = materialets tetthet, g / m 3

A w = Tverrsnittsareal av sveisen, cm 2

L = sveiselengde, cm

α d = avsetningsforhold, g / amp-time

I = sveisestrøm, forsterker

Tverrsnittsarealet til en sveise kan bestemmes ut fra tegningen eller oppsøkt i referansetabeller.

Tid som kreves for multipass sveiser:

Tiden som kreves for sveiser som består av mer enn ett pass kan finnes ved først å beregne totalhastighet (S) fra ligningen;

hvor S 1, S 2 ............. S n er hastighetene til den første, andre, alle etterfølgende passene som er nødvendige for å fullføre sveisen.

Gass sveising:

Ved oksy-acetylensveising er standardtiden som for sveisesveising;

T = t b / K

Men basetiden er definert som,

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

hvor,

G = masse sveisemetall avsatt / m sveiselengde, gm / m

L = sveiselengde, m

a = deponeringshastighet, gm / min.

For sveising av lavkarbonstål 1 til 6 mm tykk er avsetningshastigheten 6-10 g / min og øker med økning i brennstoffstørrelsen.

Oksy-drivstoff gass skjæring :

Standardtiden, T c for oksygenbrennstoff gassskjæring er gitt av,

T c = L t b / K ....... (23-5)

hvor,

L = kerflengde, m

t b = grunntid for kutting, min.

Basen på kutting er en funksjon av mange faktorer som renhet av oksygen, type drivstoffgass, form av kutt, utforming av fakkelen og maskinen, tilstanden og tykkelsen av metallet blir kuttet.

Ved kutting av strimler fra lavkarbonstål med en oksygenbrennende gassflamme, kan basetiden tas lik 2-5 min / m lengde for 10 mm tykk plate og 5 min / m lengde for plater 60 mm tykk. Operatørfaktoren, k, er valgt det samme som for oksygenbrensels gassveising.

Standard tid og kostnadsberegninger:

Bestemmelse av nøyaktige sveisekostnader for spesifikke fabrikasjonsjobber vil innebære detaljert analyse av alle relaterte faktorer. Fastsettelse av basetid er imidlertid det første viktige trinnet når du kommer til den endelige verdien. I dette avsnittet har noen enkle tilfeller blitt analysert i form av løste eksempler.

Eksempel 1:

Finn standardtid for SMAW av stål ved hjelp av 4 mm diameter elektrode med en sveisestrøm på 180A og et deponeringsforhold på 10g / Ah. Tverrsnittsarealet på sveisen er 0, 60 cm2 og det er 1 m langt. Ta tetthet av stål som 7, 85 g / cm 3 og en operatørfaktor på 0, 25.

Løsning:

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

Eksempel 2:

Bestem standard tid for oksy-acetylen stump sveising av 6 mm tykk stålplate, hvis massen av deponert metall er 85 g / m, sveisens totale lengde er 10 m, platetykkelsen er 6 mm og sveiseprosessen bæres ut i downhand, vertikale og overhead posisjoner. Ta operatørfaktoren som 0, 25.

Løsning:

Eksempel 3 :

Finn standard tid for kutting av striper 15 m lang fra plater 10 mm og 60 mm tykk, ved hjelp av en manuell oksy-acetylen skjæringslampe.

Løsning:

(a) For 10 mm tykk plate

(b) For 60 mm tykk plate

Eksempel 4:

Bestem kostnaden for en meter med 6 mm filetsveis manuelt med grunnbelagte elektroder med en diameter på 5 mm ved en kjørehastighet på 30 cm / min. Operatørfaktoren er 30% og fyllmaterialets utbytte er 55%. Vekten av sveisemetallet avsatt er 0-175 kg / m. Ta sveiser lønn som Rs.10 / h, strøm kostnad Rs.2IKWh, og kostnaden av dekket elektroder som Rs.30 / kg. Ta 'on-cost' som 150%.

Løsning:

Eksempel 5:

Bestem kostnaden for en 6 mm filetsveis laget av den halvautomatiske CO 2 sveiseprosessen ved hjelp av en elektrodledning med en diameter på 1, 2 mm. Operatørens driftssyklus er 50% og fyllmaterialets utbytte er 95%. Vekten av sveisemetallet avsatt er 0-175 kg / m. Ta elektrodrådprisen som Rs.50 / kg; CO gass kostnad Rs.20 / m 3 ; sveisepenger som Rs.12 / h; overhead kostnader som Rs.15Ih; kjørehastighet på 40 cm / min, og en gasstrømningshastighet på 20 lit / min.

Løsning :

Merk:

Sammenligning av eksemplene 23.4 og 23.5 er det tydelig at CO 2 sveising er billigere enn SMAW for samme sveisestørrelse

Trening:

Bestem kostnadene ved fremstilling av et stålsylindrisk lagringsbeholder montert på en base som vist i figur 23.14.

Prosessene som brukes for forskjellige ledd er som følger:

(i) ledd A - SAW

(ii) Ledd B - rotdrevet av MIG-sveising

- Filler kjører av FCAW

(iii) Ledd C-SMAW

(iv) Ledd D - SMAW

(v) Ledd E - CO 2 sveising.