Wie kann man im Schweißgeschäft erfolgreich werden?

Einführung:

Der Erfolg eines Unternehmens wird in der Regel an seiner Rentabilität gemessen, die auf der Fähigkeit der Organisation basiert, das Produkt zu einem wettbewerbsfähigen Verkaufspreis herzustellen. Die Kosten des Schweißens und des thermischen Schneidens können für jede Arbeit leicht geschätzt werden, wenn die Faktoren, die diese Kosten beeinflussen, bekannt sind und notwendige Schritte zu ihrer Bestimmung ergriffen werden. Die Genauigkeit der Kostenschätzungen für das Schweißen ist unerlässlich, wenn diese erfolgreich zum Bieten oder zum Vergleichen der Schweißkonstruktion mit einem konkurrierenden Prozess oder zur Festlegung von Raten für Anreizprogramme verwendet werden sollen.

Die Grundoperation bei der Schweißfertigung allgemeiner technischer Produkte kann die folgenden Stufen umfassen:

1. Beschaffung und Lagerung von Rohmaterial einschließlich Schweißzusatzwerkstoffen

2. Vorbereitung des Materials in Abhängigkeit von der Verbindungskonstruktion durch Schneiden, Biegen, Bearbeiten usw.

3. Zusammenbau der Komponenten durch Werkzeuge, Vorrichtungen und Vorrichtungen usw.

4. Schweißen - einschließlich Prozessauswahl, Einstellen des Schweißverfahrens und der Schweißsequenz, Beurteilung der Rolle der Automatisierung zur Steigerung der Produktivität

5. Nachschweißvorgang wie Schleifen, Bearbeiten, Abspanen usw.

6. Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) und

7. Inspektion.

Die relativen ungefähren Kosten der oben genannten Artikel als Prozentsatz der Gesamtproduktionskosten können wie folgt ausgedrückt werden:

Nachdem das Design ausgewählt und das Material beschafft wurde, steigen die Kosten der geschweißten Struktur im Laufe der Fertigung und der nachfolgenden Vorgänge an.

Material vorbereitung:

Das zu schweißende Material wird von Zunder, Fett, Farbe usw. gereinigt, bevor es in die gewünschte Form geschnitten wird, entweder durch Scheren, spanendes Bearbeiten oder thermisches Schneiden. Dünne Bleche können leicht abgeschert werden und es ist keine weitere Kantenvorbereitung erforderlich. Das Schneiden von Gas wird häufig zum Schneiden von Kohlenstoff- und niedriglegierten Stählen eingesetzt, während Buntmetalle und rostfreie Stähle häufig unter Verwendung von Bandsägen oder anderen Bearbeitungsverfahren bearbeitet werden.

Plasmaschneiden kann zum Schneiden der meisten Konstruktionsmaterialien eingesetzt werden, die Anschaffungskosten der Ausrüstung sind jedoch hoch. Gasschneideanlagen sind billig, aber die Kosten für Brenngas und Sauerstoff sind ständige Kosten. Mechanische Verfahren zur Kantenvorbereitung sind normalerweise auf gerade, kreisförmige und zylindrische Kanten beschränkt. Das Stapeln und Mehrfachschneiden kann sowohl durch Gas- als auch durch Plasmaschneiden erfolgen. Computergesteuerte Einheiten werden für das Konturschneiden für den Großbetrieb wie im Schiffbau eingesetzt.

Da die Kosten für das Schweißen in etwa variieren, da das Volumen (oder Gewicht) des abgelagerten Schweißmetalls zwingend ist, ist die relative Metallmenge erforderlich, die zum Füllen verschiedener Standardverbindungen erforderlich ist. Abb. 23.1 zeigt die Vergleichswerte des Schweißgutvolumens, die für vier Arten der am häufigsten verwendeten Kantenvorbereitung erforderlich sind, und zeigen, dass bis zu 25 mm Blechdicke sehr geringe Unterschiede bestehen.

Bei einer Plattendicke von 50 mm wird jedoch die Einzelkeilpräparation teurer als bei den anderen drei Verfahren, und über 90 mm wird sogar die Einzelkantenvorbereitung mit einer U-Einheit billiger als die Einzelkeil- oder Doppelkantenvorbereitung.

Bei Kehlnähten ist die Festigkeit der Verbindung proportional zur Querschnittsfläche des Schweißhalses. Die Verdoppelung der Länge der Schweißnaht verdoppelt die Festigkeit und auch die Kosten, aber die Verdoppelung der Halsgröße erhöht das Volumen und damit die Kosten um das Vierfache. Daher sollte die Kehlnahtgröße aus Gründen der Wirtschaftlichkeit so klein wie möglich gehalten werden, und lange durchgehende Schweißungen sollten gegenüber intermittierenden oder beabstandeten Schweißnähten größerer Größe bevorzugt werden.

Die wichtigsten Faktoren, die bei der Gestaltung der Schweißnaht berücksichtigt werden müssen, sind folgende:

1. Wirtschaftlichkeit der Kantenvorbereitung und des erforderlichen Schweißgutvolumens

2. Art der Verbindung in Abhängigkeit vom erforderlichen Eindringungsgrad

3. Dicke des zu verbindenden Materials

4. Vermeidung von Verzug durch minimale Schweißgutmenge und beidseitige Kantenvorbereitung und

5. Art der Vorbereitung, die sich schnell abzeichnen, herstellen und zum Schweißen einstellen kann.

Montage und Vorwärmen:

Platten und dünne Platten werden geheftet, kleine Jobs können in Lehren positioniert werden, und die großen Baugruppen werden mit temporären starken Rücken und Keilen zusammengesetzt, wie in Abb. 23.2 bzw. 23.3 gezeigt.

Bei großen baulichen Arbeiten wie Schiffen wird die Montage der Arbeit von einer separaten Arbeitsgruppe, den sogenannten Platers, ausgeführt, und sie können 15 bis 18% der gesamten Arbeitskräfte in einer Schiffbauorganisation ausmachen.

Wenn eine Reihe von Bauteilen hergestellt werden soll, wird durch die Verwendung ordnungsgemäß entworfener Vorrichtungen und Vorrichtungen viel wertvolle Zeit gespart, die dem Arbeiter helfen, die Bauteile ohne den Einsatz von Messinstrumenten schnell und genau zu montieren.

In Abwesenheit von Vorrichtungen und Vorrichtungen wäre es beim Zusammenbau erforderlich, die Teile von Hand zu halten, während sie an Ort und Stelle befestigt werden, was mühsam, zeitraubend und fehleranfällig ist. Vorrichtungen und Vorrichtungen können die Montagezeit von 50 auf 90 Prozent reduzieren.

Da Vorrichtungen und Vorrichtungen nicht unbedingt einem bestimmten Standard hinsichtlich Aussehen und Preisgünstigkeit der Konstruktion entsprechen müssen, wird häufig Material für die Herstellung von Vorrichtungen und Vorrichtungen aus dem Schrottvorrat gewonnen.

Vorrichtungen und Vorrichtungen müssen in verschiedenen Situationen verwendet werden, daher können keine allgemeinen Regeln für deren Gestaltung festgelegt werden. Ihr Design sollte jedoch Merkmale enthalten, die einen schnellen, sicheren und genauen Zusammenbau der Kunstelemente ermöglichen. Ebenso wichtig ist die Anforderung, dass die fertige Baugruppe mit möglichst geringem Aufwand schnell entfernt werden kann.

Diese Merkmale werden im Allgemeinen durch die Verwendung von Kegelstiften, schnell wirkenden Nocken (siehe Abb. 23.4), Klemmen, Sätteln und Keilen, Auswuchtvorrichtungen, Klammern und Abdrückschrauben erreicht. Durch die Verwendung solcher gebräuchlicher Vorrichtungen wie Vorrichtungen und Vorrichtungen hängt die Investition in sie nicht von der Form der zusammengebauten Teile ab. Dies reduziert die wiederholten Investitionen und den Bestand an Vorrichtungen und Vorrichtungen.

Vorrichtungen und Vorrichtungen können auch so ausgelegt werden, dass sie die Wärme von der Schweißnaht abführen. Dies hilft nicht nur beim Verzerren, sondern auch bei der Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit. Diese Funktion wird in Vorrichtungen und Vorrichtungen eingebaut, indem sie entweder aus schwereren Abschnitten hergestellt werden oder durch Wasserkühlung, wie in Abb. 23.5 gezeigt.

Durch das Vorwärmen wird die Abkühlgeschwindigkeit reduziert und Kaltrisse aufgrund von Wasserstoffversprödung beim Schweißen härtbarer Stähle vermieden. Es kann auch verwendet werden, um die Wärmesenkeneffekte beim Schweißen von unterschiedlichen Metallen oder gleichen Metalls mit unterschiedlichen Dicken auszugleichen. Es wird sowohl eine Elektro- als auch eine Gasheizung verwendet, die jedoch aufgrund ihrer niedrigeren Kosten beliebter ist. Alles Vorwärmen ist jedoch kostspielig.

Produktivität:

Um die Produktivität zu steigern, sollte ein stetiger Fluss von Arbeit und Verbrauchsmaterial zum Schweißgerät sowie geeignete mechanische Handhabungsgeräte wie Positionierer vorhanden sein, die dazu beitragen können, das Bauteil in die untere Schweißposition zu bringen. Dies verbessert nicht nur die Abscheideraten, sondern führt auch zu Schweißnähten von höchster Qualität.

Um die Menge des innerhalb der Lichtbogenzeit abgelagerten Schweißgutes zu erhöhen, ist es wichtig, dass die Elektrode mit dem größten Durchmesser bei der entsprechenden Schweißstromeinstellung und in der unteren Handposition verwendet wird, wie aus den Abb. 23.9 und 23.10 ersichtlich. Das Elektroden-Stickout kann auch die Ablagerungsraten erheblich beeinflussen, um die Produktivität zu verbessern (siehe Abb. 23.11).

Mechanisierung in Form des automatischen Schweißens führt auch zu einer hohen Produktivität, teilweise weil höhere Schweißströme verwendet werden können; folglich können tiefere Durchstoßnähte mit kleinen Rillenwinkeln verwendet werden. Die verbesserte Qualität, die durch den Einsatz des automatischen Schweißens erzielt wird, bedeutet auch Sower-Korrekturkosten aufgrund einer geringeren Anzahl fehlerhafter Schweißnähte.

Die Automatisierung kann jedoch nur gewählt werden, wenn ein ausreichendes Produktionsvolumen sichergestellt ist, da zwischen dem Produktionsvolumen und den Stückkosten der Ausrüstung ein allgemeiner Zusammenhang besteht, der vom manuellen Metallbogenschweißaggregat bis zu automatisierten Maschinen reicht (siehe Abb. 23.12).

Die Produktivität beim Schweißen kann auch verbessert werden, indem innerhalb der für die verschiedenen Schweißparameter optimalen Betriebszone gearbeitet wird. Zum Beispiel wird für den SAW-Prozess der Bereich, in dem akzeptable Schweißnähte hergestellt werden können, durch Auftragen der zwei wichtigsten Parameter, dh Strom und Schweißgeschwindigkeit, über einen weiten Betriebsbereich identifiziert (siehe Abb. 23.13).

Für eine höhere Produktivität beim Schweißen ist es ebenfalls wichtig, ein korrektes Schweißverfahren zu verwenden und dem Schweißer sehr klare Schweißspezifikationen und Anweisungen zu geben.

Schweißspezifikationen sollten Folgendes umfassen:

1. eine Skizze der Arbeit mit Angaben zu allen zu schweißenden Verbindungen und deren Abmessungen,

2. Der anzuwendende Schweißmodus, manuell, halbautomatisch und automatisch,

3. Anzahl der Läufe pro Schweißnaht

4. Elektrodentyp und -größe für jeden Lauf,

5. Stromeinstellung für jede Elektrode

6. Position und Reihenfolge des Schweißens, dh nach unten, vertikal, horizontal, über Kopf usw.

7. Art der Schweißstromquelle, dh Transformator, Gleichrichter, Motor-Generator-Satz usw.

8. Elektrodenverbrauch pro Schweißnaht

9. Vorwärmen und Nachschweißen erforderlich, z. B. Abrichten, Peening, Wärmebehandlung nach dem Schweißen usw.

10. Zeitzuteilung und Zahlungstarife

11. Strafklausel, falls vorhanden.

Nach dem Schweißen:

Schweißnähte sind häufig Geber, Nachschweißbehandlungen in Form eines Abrichtens durch spanende Bearbeitung oder Schleifen und Entspannungsbehandlungen in Form von PWHT. Zusammen können diese Vorgänge erhebliche Kosten durch Investitionen in Maschinen, Ausrüstung und zusätzlichen Arbeitsaufwand verursachen.

Kritische Schweißkonstruktionen erfordern auch eine gründliche Inspektion, die erhebliche Investitionen erfordert und zwangsläufig zu Ausschuss führt. Die Kosten für das Ausfräsen oder Ausschneiden eines Defekts und dessen Behebung können das Zehnfache der Kosten für das Schweißen betragen. Dies kann auch zu erheblichen Verzögerungen bei der Fertigstellung von Schweißarbeiten führen, die wertvolle Grundfläche beanspruchen, Zahlungen können nicht geltend gemacht werden, und wenn im Vertrag eine Strafklausel enthalten ist, führt dies zu Gewinneinbußen oder sogar zu einem Verlust.

Schrottzugabe:

Die Herstellung von Schweißnähten ist unter normalen Arbeitsbedingungen nahezu unvermeidlich, daher ist eine Berichtigung für ein solches Vorkommnis unerlässlich. Das Ausmaß der Ausschussmenge hängt von der Art der Komponente sowie dem verwendeten Prozess und der Betriebsart ab.

Wenn zum Beispiel eine Organisation eine begrenzte Anzahl großer und / oder teurer Komponenten herstellt, können die Kosten für das Abkratzen der Komponente so hoch sein, dass ein Reklamationszuschlag für die Beseitigung einiger seltener Fehler durch Schneiden und erneutes Schweißen ausreichend ist.

Wenn das Unternehmen jedoch eine große Anzahl von kleinen und billigen Schweißteilen herstellt, beispielsweise durch automatische Verfahren, ist das Verwerfen der Komponente möglicherweise eine bessere Option für die Rekultivierung. In jedem Fall kann die Ausschußzulage vernünftigerweise vorhergesagt und berücksichtigt werden.

Standardzeit für Schweißen und Brennschneiden:

Um die tatsächlichen Fertigungsprobleme beim Schweißen und Brennschneiden zu lösen, ist es zweckmäßig, die zur Ausführung der Arbeit erforderliche 'Standardzeit' T zu bestimmen. Die Standardzeit wird als Summe von fünf Elementen betrachtet, nämlich der Einrichtungszeit t _su ; die Basiszeit t _b ; die Hilfszeit t _a, die Zusatzzeit t _ad ; und die Schließzeit, t _c, das heißt,

T = _tsu + _tb + ta + _tad + tc ………… (23.1)

Einrichtungszeit (t _su ):

Dies bezieht sich auf die Zeit, die der Schweißer beim Abrufen des Arbeitsauftrags, beim Lesen der Spezifikationen und der Anweisungskarte sowie beim Einrichten von Ausrüstung und Vorrichtungen aufbringt.

Basiszeit (t _b ):

Es ist die Zeit, in der der Lichtbogen oder die Flamme brennt.

Hilfszeit (t _a ):

Dazu gehört die Zeit, die der Schweißer zum Wechseln der Elektroden, zum Reinigen und Prüfen der Verbindungskanten und Schweißnähte, zum Anbringen des Identifizierungsstempels des Schweißers, zum nächsten Einsatzort usw. benötigt.

Zusätzliche Zeit (t _ad ):

Dies ist die Zeit, die für die Wartung des Arbeitsplatzes aufgewendet wird (Kraftstoff wechseln, Gasflaschen wechseln, Schweißbrenner kühlen usw.), Mittag- oder Teepause und auf persönliche Bedürfnisse.

Schließzeit (t _c ):

Es ist die Zeit, die für die Übergabe des fertigen Auftrags aufgewendet wird.

Lichtbogenschweißen:

Bei der Gliederungsterminierung für die Herstellung durch Lichtbogenschweißen wird die Standardzeit normalerweise als Quotient der Basiszeit t _b durch den Bedienerfaktor oder den Arbeitszyklus (k) ermittelt, der die Planung und Ausführung des Schweißvorgangs berücksichtigt.

Somit,

woher,

d = Materialdichte, g / m ³

A _w = Querschnittsfläche der Schweißnaht, cm ²

L = Schweißnahtlänge, cm

ad = Abscheidungsverhältnis, g / amph

I = Schweißstrom, Ampere

Die Querschnittsfläche einer Schweißnaht kann anhand ihrer Zeichnung ermittelt oder in Referenztabellen nachgeschlagen werden.

Zeitaufwand für Multipass-Schweißungen:

Die Zeit für Schweißnähte, die aus mehr als einem Durchgang bestehen, kann ermittelt werden, indem zuerst die Gesamtgeschwindigkeit (S) aus der Gleichung berechnet wird.

wobei S _1, S ₂ …………. S _n sind die Geschwindigkeiten der ersten, zweiten und aller nachfolgenden Durchgänge, die zur Fertigstellung der Schweißung erforderlich sind.

Gasschweißen:

Beim Acetylen-Acetylen-Schweißen ist die Standardzeit wie beim Lichtbogenschweißen.

T = _tb / K

Die Basiszeit ist jedoch definiert als

t _b = GL / α ………… (23.4)

woher,

G = Masse des abgelagerten Schweißgutes / m Schweißnahtlänge, gm / m

L = Schweißnahtlänge, m

α = Abscheidungsrate, gm / min.

Für das Schweißen von 1 bis 6 mm dickem kohlenstoffarmem Stahl beträgt die Abscheiderate 6-10 g / min und nimmt mit zunehmender Brennerspitzengröße zu.

Sauerstoffgas Schneiden :

Die Standardzeit Tc für das Schneiden von Autogasgas ist gegeben durch

T _c = L t _b / K ……. (23-5)

woher,

L = Schnittlänge, m

t _b = Grundzeit des Schneidens, min.

Die Grundzeit des Schneidens hängt von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise der Reinheit des Sauerstoffs, der Art des Brenngases, der Schnittform, dem Design des Brenners und der Maschine, dem Zustand und der Dicke des zu schneidenden Metalls.

Wenn Streifen aus kohlenstoffarmem Stahl mit einer Autogasflamme geschnitten werden, kann die Basiszeit für eine 10 mm dicke Platte einer Schnittlänge von 2 bis 5 min / m und für eine Plattenlänge von 60 mm eine Schnittlänge von 5 min / m betragen dick. Der Operatorfaktor k wird genauso gewählt wie beim Autogenschweißen.

Standardzeit- und Kostenberechnungen:

Die Ermittlung der genauen Schweißkosten für bestimmte Fertigungsaufgaben umfasst eine detaillierte Analyse aller damit zusammenhängenden Faktoren. Die Bestimmung der Basiszeit ist jedoch der erste wesentliche Schritt beim Erreichen des Endwerts. In diesem Abschnitt wurden einige einfache Fälle in Form von gelösten Beispielen analysiert.

Beispiel 1:

Bestimmen Sie die Standardzeit für SMAW von Stahl unter Verwendung einer Elektrode mit 4 mm Durchmesser mit einem Schweißstrom von 180 A und einem Abscheideverhältnis von 10 g / Ah. Die Querschnittsfläche der Schweißnaht beträgt 0, 60 cm ² und sie ist 1 m lang. Nehmen Sie die Dichte von Stahl mit 7, 85 g / cm ³ und einem Operatorfaktor von 0, 25 an.

Lösung:

Nach Gleichung (23-2) haben wir die Standardzeit,

Beispiel 2

Bestimmen Sie die Standardzeit für das Sauerstoff-Acetylen-Stumpfschweißen von 6 mm dicken Stahlplatten. Wenn die abgelagerte Metallmasse 85 g / m beträgt, beträgt die Gesamtlänge der Schweißnähte 10 m, die Plattendicke beträgt 6 mm und der Schweißvorgang wird durchgeführt in den Downhand-, Vertikal- und Overhead-Positionen. Nehmen Sie den Operatorfaktor als 0, 25 an.

Lösung:

Beispiel 3 :

Bestimmen Sie die Standardzeit für das Schneiden von 15 m langen Streifen mit 10 mm und 60 mm starken Platten mit einem manuellen Oxy-Acetylen-Schneidbrenner.

Lösung:

(a) Für 10 mm dicke Platten

(b) Für 60 mm dicke Platten

Beispiel 4:

Bestimmen Sie die Kosten für einen Meter 6 mm Kehlnaht, die manuell mit beschichteten Grundelektroden von 5 mm Durchmesser bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 30 cm / min hergestellt wird. Der Operatorfaktor beträgt 30% und die Füllmetallausbeute 55%. Das Gewicht des abgeschiedenen Schweißgutes beträgt 0-175 kg / m. Nehmen Sie die Schweißrate als Rs.10 / h, die Stromkosten im Wert von Rs.2IKWh und die Kosten der abgedeckten Elektroden als Rs.30 / kg an. Nehmen Sie "On-Cost" als 150% an.

Lösung:

Beispiel 5

Ermitteln Sie die Kosten einer 6 mm-Kehlnaht, die durch das halbautomatische CO ₂ -Schweißverfahren hergestellt wird, und verwenden Sie einen Elektrodendraht mit einem Durchmesser von 1, 2 mm. Der Arbeitszyklus des Bedieners beträgt 50% und die Füllmetallausbeute 95%. Das Gewicht des abgeschiedenen Schweißgutes beträgt 0-175 kg / m. Nehmen Sie den Preis für den Elektrodendraht als Rs.50 / kg; CO-Gaskosten 20 Rupien / m ³ ; Schweißerzuschlag als Rs.12 / h; Gemeinkosten als Rs.15Ih; Fahrgeschwindigkeit von 40 cm / min und eine Gasströmungsrate von 20 Litern / min.

Lösung :