Hoe succesvol te worden in het lassen van zaken?

Invoering:

Het succes van een bedrijf wordt meestal gemeten aan de hand van de winstgevendheid ervan op basis van het vermogen van de organisatie om het product tegen een concurrerende verkoopprijs te fabriceren. De kosten van lassen en thermisch snijden kunnen eenvoudig worden geschat voor elke klus als de factoren die deze kosten beïnvloeden bekend zijn en de nodige stappen worden gezet om ze te bepalen. Nauwkeurigheid van kostenramingen voor lassen is essentieel als deze met succes worden gebruikt voor bieden of voor het vergelijken van gelaste constructies met een concurrerend proces, of voor het vaststellen van tarieven voor incentiveprogramma's.

De basisbewerking in de gelaste fabricage van algemene technische producten kan de volgende fasen omvatten:

1. Aankoop en opslag van grondstoffen inclusief lastoevoegmaterialen,

2. Het materiaal voorbereiden afhankelijk van het ontwerp van de verbinding met behulp van snijden, buigen, bewerken, enz.

3. Assembleren van de componenten door tads, mallen en armaturen, enz.,

4. Lassen inclusief processelectie, instellen van lasprocedure en volgorde, beoordelen van de rol van automatisering om de productiviteit te verbeteren,

5. Post-lasbewerking zoals slijpen, verspanen, chippen, enz.,

6. Post-laswarmtebehandeling (PWHT), en

7. Inspectie.

De relatieve geschatte kosten van de bovenstaande items als percentage van de totale productiekosten kunnen als volgt worden uitgedrukt:

Zodra het ontwerp is geselecteerd en het materiaal is aangeschaft, worden de kosten van de gelaste structuur opgebouwd naarmate de fabricage en de daaropvolgende bewerkingen worden voortgezet.

Materiaalvoorbereiding:

Te lassen materiaal wordt gereinigd van schaal, vet, verf, enz. Voordat het in de gewenste vorm wordt gesneden, hetzij door afschuiving, bewerking of thermisch snijden. Dunne vellen kunnen eenvoudig worden geschoven en er is geen verdere randvoorbereiding vereist. Gas snijden wordt in de volksmond gebruikt voor het snijden van koolstof en laaggelegeerde staalsoorten, terwijl non-ferrometalen en roestvast staal vaak worden bewerkt met behulp van lintzaag of andere bewerkingen.

Plasmasnijden kan worden gebruikt voor het snijden van de meeste technische materialen, maar de initiële kosten van de apparatuur zijn hoog. Apparatuur voor het snijden van gas is goedkoop, maar de kosten van brandstofgas en zuurstof zijn een continue kostenpost. Mechanische methoden van randvoorbereiding zijn gewoonlijk beperkt tot rechte, cirkelvormige en cilindrische randen. Stapelen en meervoudig snijden kan zowel door gas- als plasmasnijmethoden worden gedaan. Computergestuurde eenheden worden gebruikt voor contoursnijden voor grootschalige operaties zoals in de scheepsbouw.

Aangezien de laskosten ongeveer variëren als het volume (of gewicht) van het neergeslagen lasmetaal, is het noodzakelijk om de relatieve hoeveelheid metaal te kennen die vereist is om verschillende standaardverbindingen te vullen. Fig. 23.1 geeft de vergelijkende waarden van het volume van het lasmetaal dat vereist is voor vier typen van de meest gebruikte randvoorbereiding en toont aan dat tot 25 mm plaatdikte er zeer weinig verschil tussen is.

Bij een plaatdikte van 50 mm wordt echter een V-v-preparaat duurder dan bij de andere drie methoden en boven 90 mm wordt zelfs een enkele U-randvoorbereiding goedkoper dan een V-preparaat met een enkele V-kant of een dubbele V-rand.

Voor hoeklassen is de sterkte van de verbinding evenredig met het dwarsdoorsnedeoppervlak van de lasmond, verdubbeling van de lengte van de las verdubbelt de sterkte en ook de kosten, maar verdubbeling van de halsomtrek verhoogt het volume en dus de kosten viermaal. Daarom moet de afmeting van de hoeklas zo klein mogelijk worden gehouden voor zuinigheid en moeten lange ononderbroken lassen worden gebruikt in plaats van afwisselend lassen met tussenafstand of op afstand van grotere afmetingen.

De belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerp van de lasverbinding zijn als volgt:

1. Economie van randvoorbereiding en het vereiste volume van lasmetaal,

2. Soort verbinding, afhankelijk van de vereiste penetratiegraad,

3. Dikte van het materiaal dat wordt samengevoegd,

4. Vermijden van vervorming door gebruik te maken van minimaal volume lasmetaal en dubbelzijdige randvoorbereiding, en

5. Type preparaat dat snel is af te zetten, te produceren en in te stellen voor lassen.

Montage en voorverwarming:

Vellen en dunne platen worden geplakt, kleine taken kunnen in mallen worden geplaatst en de grote structurele samenstellen worden samengesteld met tijdelijke sterke ruggen en wiggen, zoals weergegeven in respectievelijk Fig. 23.2 en 23.3.

Met grote structurele werkzaamheden zoals schepen wordt de assemblage van het werk uitgevoerd door een afzonderlijke werkgroep die platers wordt genoemd en deze kunnen 15 tot 18% van de totale beroepsbevolking in een scheepsbouworganisatie vormen.

Als een aantal componenten moet worden gemaakt, wordt veel kostbare tijd bespaard door het gebruik van goed ontworpen mallen en armaturen die de werkman helpen om de componenten snel en nauwkeurig te assembleren zonder het gebruik van meetinstrumenten.

Bij afwezigheid van mallen en armaturen zou het bij assemblage nodig zijn om de delen met de hand vast te houden terwijl ze op hun plaats worden geplakt, hetgeen arbeidsintensief, tijdrovend en onderhevig aan fouten zou zijn. Jigs en armaturen kunnen de aanpassingstijd van 50 tot 90 procent verminderen.

Omdat mallen en armaturen niet hoeven te voldoen aan een bepaalde standaard van uiterlijk en goedkoopheid van constructie het hoofddoel is, wordt materiaal voor het construeren van mallen en armaturen vaak teruggewonnen uit schrootvoorraad.

Jigs en armaturen moeten in verschillende situaties worden gebruikt, daarom kunnen er geen algemene regels worden geschetst om ze te ontwerpen. Hun ontwerp moet echter elementen bevatten die het mogelijk maken om de kunst snel, positief en nauwkeurig te monteren. Even belangrijk is de eis dat de voltooide assemblage snel kan worden verwijderd met de minste inspanning.

Deze kenmerken worden over het algemeen verkregen door gebruik te maken van tapse pennen, snelwerkende nokken zoals getoond in figuur 23.4, klemmen, zadels en wiggen, balanceerinrichtingen, klemmen en pennen. Door dergelijke veelvoorkomende typen apparaten als mallen en armaturen te gebruiken, is de investering daarop niet gebaseerd op de vorm van de geassembleerde onderdelen. Dit vermindert de herhaalde investering en inventaris van mallen en armaturen.

Mallen en armaturen kunnen ook worden ontworpen om de warmte van de gelaste verbinding weg te nemen. Dit helpt niet alleen bij het regelen van vervorming, maar helpt ook bij het verhogen van de lassnelheid. Deze functie is opgenomen in mallen en armaturen, hetzij door ze te maken uit zwaardere secties of door ze te koelen, zoals wordt getoond in Fig. 23.5.

Voorverwarmen wordt gebruikt om de koelsnelheid te verlagen en koude scheurvorming ten gevolge van waterstofverbrossing bij het lassen van hardbare staalsoorten te voorkomen. Het kan ook worden gebruikt om de effecten van het koellichaam gelijk te maken bij het lassen van ongelijksoortige metalen of hetzelfde metaal met verschillende diktes. Zowel elektrische als gasverwarming worden gebruikt, maar de laatste is populairder vanwege de lagere kosten. Alle voorverwarming is echter kostbaar.

productiviteit:

Voor het verhogen van de productiviteit moet er een constante stroom werk- en verbruiksgoederen naar de lasser en adequate mechanische behandelingsapparatuur zoals klepstandstellers zijn die kunnen helpen om de component naar de neerwaartse laspositie te brengen. Dit verbetert niet alleen de afzettingssnelheden maar resulteert ook in lassen van de hoogste kwaliteit.

Om de hoeveelheid lasmetaal die wordt afgezet binnen de boogtijd te vergroten, is het essentieel dat de elektrode met de grootste diameter bij de juiste lasstroominstelling en in de neerwaartse laspositie wordt gebruikt, zoals blijkt uit de Figuren 23.9 en 23.10. De uitsteken van de elektrode kan ook de depositiesnelheden aanzienlijk beïnvloeden om de productiviteit te verbeteren zoals getoond in Fig. 23.11.

Mechanisatie in de vorm van automatisch lassen leidt ook tot hoge productiviteit, deels omdat een hogere lasstroom kan worden gebruikt; bijgevolg kunnen diepere penetratielassen met kleine groefhoeken worden toegepast. De verbeterde kwaliteit die wordt bereikt door het gebruik van automatisch lassen, betekent ook rectificatiekosten van Sower vanwege het kleinere aantal defecte lassen.

Automatisering kan echter alleen worden gekozen wanneer een toereikend productievolume is gewaarborgd, aangezien er een algemene relatie bestaat tussen het productievolume en de eenheidskosten van apparatuur, variërend van handmatige lasapparatuur voor het lassen van metalen tot geautomatiseerde machines, zoals weergegeven in Fig. 23.12.

De productiviteit bij het lassen kan ook worden verbeterd door binnen de optimale werkingszone voor de verschillende lasparameters te werken. Voor bijvoorbeeld het SAW-proces wordt het gebied waarbinnen de acceptabele lassen kunnen worden geproduceerd geïdentificeerd door het uitzetten van de twee belangrijkste parameters, te weten stroom en lassnelheid over een breed werkbereik zoals getoond in figuur 23.13.

Voor een hogere productiviteit bij het lassen is het ook essentieel om de juiste lasprocedure te gebruiken en zeer duidelijke lasspecificaties en instructies aan de lasser te geven.

Lasspecificaties moeten het volgende omvatten:

1. Een schets van het werk, met details over alle te lassen verbindingen en hun afmetingen,

2. De te lassen wijze te weten, hand, semi-automatisch en automatisch,

3. aantal runs per las,

4. Elektrodetype en grootte voor elke run,

5. Huidige instelling voor elke elektrode,

6. Laspositie en -volgorde dwz neerwaarts, verticaal, horizontaal, boven het hoofd, enz.,

7. Type lasstroombron, dwz transformator, gelijkrichter, motor-generatorset, enz.,

8. Elektrodenverbruik per las,

9. Voorverwarmen en plaatsen van lasbewerkingen vereist, bijv. Kleden, harden, laswarmtebehandeling, enz.,

10. Tijdsverdeling en betalingspercentages,

11. Penaliteitsclausule, indien van toepassing.

Bewerkingen na het lassen:

Lassen zijn vaak gever, behandeling na het lassen in de vorm van wondverband door machinale bewerking of slijpen en stressverlichtende behandeling in de vorm van PWHT. Samen kunnen deze operaties aanzienlijke kosten met zich meebrengen door te investeren in machines, apparatuur en extra arbeid.

Kritisch gelaste constructies hebben ook een grondige inspectie nodig die aanzienlijke investeringen vergt en er zullen onvermijdelijk afkeuringen zijn. De kosten van gutsen of uitsnijden van een defect en het repareren ervan kunnen tot tien keer de kosten van lassen zijn. Dit kan ook resulteren in ernstige vertraging bij de voltooiing van werkzaamheden met gelaste fabricage die waardevolle vloeroppervlakte inneemt, betalingen kunnen niet worden opgeëist en in het geval er een penaliteitsclausule in het contract is opgenomen, zou dit leiden tot lagere winsten of zelfs verlies.

Schroot vergoeding:

Productie van schrootlassen Is bijna onvermijdelijk in normale werkomstandigheden, daarom is een correctie voor een dergelijk voorval essentieel. De omvang van de schroottoelage is afhankelijk van het type component en het gebruikte proces en de gebruikte werkingsmodus.

Als een organisatie bijvoorbeeld een beperkt aantal grote en / of kostbare componenten vervaardigt, kunnen de kosten van het schrapen van de component zo hoog zijn dat een inpolderingstoelage voor het herstellen van een paar zeldzame defecten, door snijden en opnieuw lassen toereikend is.

Als het bedrijf echter een groot aantal kleine en goedkope lassen produceert, bijvoorbeeld door automatische methoden, kan het weggooien van het onderdeel een betere optie voor terugwinning zijn. In beide gevallen kan de schroottoelage redelijkerwijs worden voorspeld en verantwoord.

Standaardtijd voor lassen en vlamsnijden:

Voor het oplossen van de feitelijke fabricageproblemen bij lassen en vlamsnijden is het handig om de 'standaardtijd', T, te bepalen die nodig is om het werk uit te voeren. De standaardtijd wordt beschouwd als een som van vijf items, namelijk de insteltijd, t _su ; de basistijd _tb ; de hulptijd, t _a, de extra tijd, t _ad ; en de sluitingstijd, t _c, dat wil zeggen,

T = t _su + tb + t _a + t _ad + t _c ... (23.1)

Tijd instellen (t _su ):

Het verwijst naar de tijd die de lasser besteedt aan het verkrijgen van de werkorder, het lezen van specificaties en de instructiekaart en het opzetten van apparatuur en armaturen.

Basistijd (tb):

Het is de tijd gedurende welke de boog of de vlam brandt.

Extra tijd (t _a ):

Het omvat de tijd die de lasser nodig heeft om de elektroden te verwisselen, de verbindingsranden en lassen schoon te maken en te inspecteren, de identificatiezegel van de lasser toe te passen, naar de volgende werkomgeving te gaan, enz.

Extra tijd (t _advertentie ):

Het is de tijd die wordt besteed aan het onderhoud van de werkplek (wisselen van brandstof, gasflessen, afkoelen van de lastoorts, enz.), Als lunch- of theepauzes en op persoonlijke behoeften.

Sluitingstijd (t _c ):

Het is de tijd besteed aan het overhandigen van de voltooide taak.

Arc Welding:

In de schematische planning voor fabricage door middel van booglassen wordt de standaardtijd gewoonlijk gevonden als quotiënt van de basetijd, tb, door de operatorfactor of werkcyclus (k) die ervoor zorgt dat de lasbewerking wordt gepland en uitgevoerd.

Dus,

waar,

d = de materiaaldichtheid, g / m ³

A _w = Doorsnedeoppervlak van de las, cm ²

L = lengte van de las, cm

α _d = afzettingsverhouding, g / amp

I = lasstroom, amp.

Het oppervlak van de dwarsdoorsnede van een las kan worden bepaald aan de hand van de tekening of kan worden opgezocht in referentietabellen.

Benodigde tijd voor multipass-lassen:

De benodigde tijd voor lassen bestaande uit meer dan één doorloop kan worden gevonden door eerst de algehele snelheid (S) uit de vergelijking te berekenen;

waar S _1, S ₂ ............. S _n zijn de snelheden van de eerste, tweede, alle volgende passen die nodig zijn om de las te voltooien.

Gas lassen:

In het geval van oxy-acetyleen lassen is de standaardtijd zoals bij booglassen;

T = tb / K

Maar de basistijd is gedefinieerd als,

t _b = GL / α ............ (23.4)

waar,

G = massa van afgezet lasmetaal / m laslengte, gm / m

L = laslengte, m

a = afzettingssnelheid, gm / min.

Voor het lassen van staal met een laag koolstofgehalte van 1 tot 6 mm is de depositiesnelheid 6-10 g / min en neemt deze toe met een toename van de toortslipafmeting.

Oxy-fuel gas snijden :

De standaardtijd, T _c voor het autogeen snijden van zuurstof wordt gegeven door,

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

waar,

L = zaaglengte, m

t _b = basistijd van snijden, min.

De basistijd van het snijden is een functie van vele factoren, zoals zuiverheid van zuurstof, soort brandstofgas, snijvorm, ontwerp van de toorts en machine, toestand en dikte van het te snijden metaal.

Bij het snijden van stroken van koolstofarm staal met een zuurstof-brandstof gasvlam, kan de basistijd worden gelijkgesteld aan 2-5 min / m van de kerflengte voor een 10 mm dikke plaat, en 5 min / m van de kerflengte voor platen 60 mm dik. De factor voor de operator, k, wordt op dezelfde manier gekozen als voor autogeen lassen met zuurstof.

Standaard tijd- en kostenberekeningen:

Het bepalen van nauwkeurige laskosten voor specifieke fabricageopdrachten omvat een gedetailleerde analyse van alle gerelateerde factoren. Bepaling van de basistijd is echter de eerste essentiële stap om tot de uiteindelijke waarde te komen. In deze sectie zijn enkele eenvoudige gevallen geanalyseerd in de vorm van opgeloste voorbeelden.

Voorbeeld 1:

Zoek de standaardtijd voor SMAW van staal met een elektrode met een diameter van 4 mm met een lasstroom van 180 A en een depositieverhouding van 10 g / Ah. Het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de las is 0, 60 cm2 en het is 1 m lang. Neem de dichtheid van staal als 7, 85 g / cm3 en een factor van de operator van 0, 25.

Oplossing:

Uit vergelijking (23-2) hebben we standaardtijd,

Voorbeeld 2:

Bepaal de standaardtijd voor oxy-acetyleen stuiklassen van 6 mm dikke staalplaat, als de massa afgezet metaal 85 g / m is, is de totale lengte van de lassen 10 m, de plaatdikte is 6 mm en de lasbewerking is uitgevoerd in de neerwaartse, verticale en bovenliggende posities. Neem operator factor als 0, 25.

Oplossing:

Voorbeeld 3 :

Zoek de standaardtijd voor het snijden van stroken met een lengte van 15 m vanaf platen met een dikte van 10 mm en 60 mm, met behulp van een handmatige oxy-acetyleen snijbrander.

Oplossing:

(a) Voor 10 mm dikke plaat

(b) Voor 60 mm dikke plaat

Voorbeeld 4:

Bepaal de kosten van een meter van 6 mm hoeklaslas, handmatig gemaakt met elementaire gecoate elektroden van 5 mm diameter bij een rijsnelheid van 30 cm / min. De factor van de operator is 30% en de opbrengst aan vulmetaal is 55%. Het gewicht van het afgezette lasmetaal is 0-175 kg / m. Neem het lassersalimenttarief als Rs.10 / h, energiekosten Rs.2IKWh en de kosten van afgedekte elektroden als Rs.30 / kg. Neem 'op kosten' als 150%.

Oplossing:

Voorbeeld 5:

Bepaal de kosten van een 6 mm-hoeklas uit het semi-automatische CO ₂ -lasproces met een elektrodedraad van 1, 2 mm diameter. De duty-cycle van de operator is 50% en de opbrengst aan vulmetaal is 95%. Het gewicht van het afgezette lasmetaal is 0-175 kg / m. Neem de prijs van de elektrodedraad als Rs.50 / kg; CO gaskosten Rs.20 / m ³ ; lasser betalen tarief als Rs.12 / h; overheadkosten als Rs.15Ih; rijsnelheid van 40 cm / min, en een gasstroomsnelheid van 20 lit / min.

Oplossing :