Làm thế nào để trở nên thành công trong kinh doanh hàn?

Giới thiệu:

Thành công của một cơ sở kinh doanh thường được đo lường bằng lợi nhuận của nó dựa trên khả năng của tổ chức chế tạo sản phẩm với giá bán cạnh tranh. Chi phí hàn và cắt nhiệt có thể dễ dàng ước tính cho bất kỳ công việc nào nếu các yếu tố ảnh hưởng đến các chi phí đó được biết và các bước cần thiết được thực hiện để xác định chúng. Độ chính xác của ước tính chi phí cho hàn là rất cần thiết nếu chúng được sử dụng thành công để đấu thầu hoặc so sánh xây dựng hàn với quy trình cạnh tranh hoặc để thiết lập mức giá cho các chương trình khuyến khích.

Hoạt động cơ bản trong chế tạo hàn của các sản phẩm kỹ thuật nói chung có thể bao gồm các giai đoạn sau:

1. Mua sắm và lưu trữ nguyên liệu bao gồm vật tư hàn,

2. Chuẩn bị vật liệu tùy thuộc vào thiết kế khớp sử dụng cắt, uốn, gia công, v.v.

3. Lắp ráp các thành phần bằng tad, jigs và đồ đạc, vv,

4. Hàn hàn bao gồm lựa chọn quy trình, thiết lập quy trình và trình tự hàn, đánh giá vai trò của tự động hóa để nâng cao năng suất,

5. Hoạt động sau khi hàn như mài, gia công, sứt mẻ, vv,

6. Xử lý nhiệt sau hàn (PWHT), và

7. Kiểm tra.

Chi phí gần đúng tương đối của các mặt hàng trên tính theo tỷ lệ phần trăm của tổng chi phí sản xuất có thể được biểu thị như sau:

Khi thiết kế đã được chọn và vật liệu được mua, chi phí cho kết cấu hàn sẽ tăng lên khi chế tạo và các hoạt động tiếp theo được tiến hành.

Chuẩn bị vật liệu:

Vật liệu được hàn được làm sạch quy mô, dầu mỡ, sơn, vv trước khi nó được cắt theo hình dạng mong muốn bằng cách cắt, gia công hoặc cắt nhiệt. Các tấm mỏng có thể dễ dàng được cắt và không cần phải chuẩn bị thêm cạnh. Cắt khí được sử dụng phổ biến để cắt carbon và thép hợp kim thấp trong khi kim loại màu và thép không gỉ thường được gia công bằng cưa hoặc các hoạt động gia công khác.

Cắt plasma có thể được sử dụng để cắt hầu hết các vật liệu kỹ thuật tuy nhiên chi phí ban đầu của thiết bị là cao. Thiết bị cắt gas rẻ tiền nhưng chi phí cho nhiên liệu khí và oxy là một chi phí liên tục. Các phương pháp cơ học chuẩn bị cạnh thường được giới hạn ở các cạnh thẳng, tròn và hình trụ. Ngăn xếp và cắt nhiều có thể được thực hiện cả bằng phương pháp cắt khí và plasma. Các đơn vị điều khiển máy tính được sử dụng để cắt đường viền cho hoạt động quy mô lớn như trong đóng tàu.

Vì chi phí hàn thay đổi xấp xỉ khi khối lượng (hoặc trọng lượng) của kim loại hàn lắng, nên bắt buộc phải biết lượng kim loại tương đối cần thiết để lấp đầy các khớp tiêu chuẩn khác nhau. Hình 23.1 đưa ra các giá trị so sánh về thể tích kim loại mối hàn cần thiết cho bốn loại chế phẩm cạnh thường được sử dụng nhất và cho thấy độ dày của tấm lên đến 25 mm có rất ít sự khác biệt giữa chúng.

Tuy nhiên, ở độ dày 50 mm, việc chuẩn bị vee đơn trở nên tốn kém hơn so với ba phương pháp khác và trên 90 mm, ngay cả việc chuẩn bị cạnh U cũng trở nên rẻ hơn so với chuẩn bị cạnh vee đơn hoặc vee kép.

Đối với các mối hàn phi lê, cường độ của mối nối tỷ lệ thuận với diện tích mặt cắt của họng hàn, tăng gấp đôi chiều dài của mối hàn tăng gấp đôi cường độ và chi phí nhưng tăng gấp đôi kích thước họng làm tăng thể tích và do đó chi phí gấp bốn lần. Do đó, kích thước mối hàn phi lê nên được giữ càng nhỏ càng tốt cho nền kinh tế và các mối hàn dài liên tục nên được sử dụng để ưu tiên cho các mối hàn gián đoạn hoặc cách nhau có kích thước lớn hơn.

Các yếu tố chính được xem xét trong thiết kế của mối hàn như sau:

1. Kinh tế chuẩn bị cạnh và khối lượng kim loại hàn yêu cầu,

2. Loại khớp tùy thuộc vào mức độ thâm nhập cần thiết,

3. Độ dày của vật liệu được nối,

4. Tránh biến dạng bằng cách sử dụng khối lượng tối thiểu của kim loại hàn và chuẩn bị cạnh hai mặt, và

5. Loại chế phẩm nhanh chóng được đánh dấu, sản xuất và thiết lập để hàn.

Lắp ráp và làm nóng trước:

Các tấm và tấm mỏng được xử lý, các công việc nhỏ có thể được định vị trong đồ gá lắp ráp và các tổ hợp cấu trúc lớn được lắp ráp với lưng và nêm mạnh tạm thời như trong hình 23.2 và 23.3 tương ứng.

Với công việc kết cấu lớn như tàu, việc lắp ráp công việc được thực hiện bởi một lực lượng lao động riêng biệt gọi là máy đo và chúng có thể chiếm tới 15 đến 18% tổng lực lượng lao động trong một tổ chức đóng tàu.

Nếu một số bộ phận được chế tạo, sẽ tiết kiệm được nhiều thời gian quý giá bằng cách sử dụng đồ gá và đồ đạc được thiết kế đúng cách giúp người thợ lắp ráp các bộ phận một cách nhanh chóng và chính xác mà không cần sử dụng dụng cụ đo.

Trong trường hợp không có đồ gá lắp và đồ đạc, sẽ cần thiết, trong việc lắp ráp, để giữ các bộ phận bằng tay trong khi xử lý chúng tại chỗ sẽ tốn nhiều công sức, tốn thời gian và có thể bị lỗi. Đồ gá lắp và đồ đạc có thể giảm thời gian phù hợp từ 50 đến 90 phần trăm.

Bởi vì đồ gá và đồ đạc không bắt buộc phải đáp ứng bất kỳ tiêu chuẩn cụ thể nào về ngoại hình và giá rẻ của việc xây dựng là mục đích chính, vật liệu để xây dựng đồ gá và đồ đạc thường được thu hồi từ kho phế liệu.

Đồ gá và đồ đạc được yêu cầu phải được sử dụng trong các tình huống khác nhau do đó không có quy tắc chung nào có thể được phác thảo để thiết kế chúng. Tuy nhiên, thiết kế của họ nên thể hiện các tính năng cho phép nghệ thuật được lắp ráp nhanh chóng, tích cực và chính xác. Điều quan trọng không kém là yêu cầu lắp ráp hoàn thành có thể được loại bỏ nhanh chóng với ít nỗ lực nhất có thể.

Những đặc điểm này thường có được bằng cách sử dụng chân côn, cam hoạt động nhanh như trong hình 23.4, kẹp, yên và nêm, thiết bị cân bằng, kẹp và ốc vít. Bằng cách sử dụng các loại thiết bị phổ biến như đồ gá lắp và đồ đạc, đầu tư vào chúng không dựa trên hình dạng của các bộ phận lắp ráp. Điều này làm giảm đầu tư lặp lại và hàng tồn kho của đồ gá lắp và đồ đạc.

Đồ gá và đồ đạc cũng có thể được thiết kế để lấy đi nhiệt từ khớp hàn. Điều này không chỉ giúp kiểm soát độ méo mà còn giúp tăng tốc độ hàn. Tính năng này được kết hợp trong đồ gá và đồ đạc bằng cách làm cho chúng từ các phần nặng hơn hoặc bằng cách làm mát chúng như trong hình.23.5.

Làm nóng sơ bộ được sử dụng để giảm tốc độ làm mát và tránh nứt lạnh do sự hấp thụ hydro trong quá trình hàn thép cứng. Nó cũng có thể được sử dụng để cân bằng các hiệu ứng tản nhiệt trong hàn các kim loại khác nhau hoặc cùng một kim loại có độ dày khác nhau. Cả hai hệ thống sưởi điện và gas đều được sử dụng nhưng sau này phổ biến hơn vì chi phí thấp hơn. Tuy nhiên, tất cả quá trình làm nóng trước là tốn kém.

Năng suất:

Để tăng năng suất, cần có một dòng công việc và vật tư ổn định cho thợ hàn và thiết bị xử lý cơ học đầy đủ như bộ định vị có thể giúp đưa linh kiện đến vị trí hàn hạ cấp. Điều này không chỉ cải thiện tốc độ lắng đọng mà còn dẫn đến các mối hàn chất lượng cao nhất.

Để tăng lượng kim loại mối hàn lắng đọng trong thời gian bắt buộc, điều cần thiết là điện cực có đường kính lớn nhất ở cài đặt dòng hàn thích hợp và ở vị trí hàn hạ cấp được sử dụng, như hiển thị trong Hình 23.9 và 23.10. Việc dán điện cực cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ lắng đọng để cải thiện năng suất như trong hình 23.11.

Cơ giới hóa ở dạng hàn tự động cũng dẫn đến năng suất cao một phần vì có thể sử dụng dòng hàn cao hơn; do đó các mối hàn xuyên sâu hơn với các góc rãnh nhỏ có thể được sử dụng. Chất lượng được cải thiện đạt được bằng cách sử dụng hàn tự động cũng có nghĩa là chi phí cải chính của Sower do số lượng mối hàn bị lỗi ít hơn.

Tuy nhiên, tự động hóa chỉ có thể được chọn khi đảm bảo đủ khối lượng sản xuất vì có mối quan hệ chung giữa khối lượng sản xuất và chi phí đơn vị của thiết bị, từ các đơn vị năng lượng hàn hồ quang kim loại thủ công đến các máy tự động, như trong Hình 23.12.

Năng suất trong hàn cũng có thể được cải thiện bằng cách vận hành trong vùng hoạt động tối ưu cho các thông số hàn khác nhau. Ví dụ, đối với SAW xử lý khu vực có thể tạo ra các mối hàn chấp nhận được bằng cách vẽ hai thông số quan trọng nhất, tốc độ dòng điện và tốc độ hàn trên một phạm vi hoạt động rộng như trong hình 23.13.

Để tăng năng suất trong hàn, điều cần thiết là sử dụng quy trình hàn thích hợp và cung cấp các thông số kỹ thuật và hướng dẫn hàn rất rõ ràng cho thợ hàn.

Thông số kỹ thuật hàn nên bao gồm:

1. Một bản phác thảo của công việc, đưa ra chi tiết của tất cả các khớp được hàn và kích thước của chúng,

2. Chế độ hàn được sử dụng viz., Thủ công, bán tự động và tự động,

3. Số lần chạy trên mỗi mối hàn,

4. Loại và kích thước điện cực cho mỗi lần chạy,

5. Cài đặt hiện tại cho mỗi điện cực,

6. Vị trí và trình tự hàn tức là, hạ cấp, dọc, ngang, trên cao, v.v.

7. Loại nguồn điện hàn tức là máy biến áp, bộ chỉnh lưu, bộ máy phát động cơ, v.v.

8. Tiêu thụ điện cực trên mỗi mối hàn,

9. Yêu cầu làm nóng trước và sau khi hàn yêu cầu, ví dụ như mặc quần áo, peening, xử lý nhiệt sau hàn, vv,

10. Phân bổ thời gian và tỷ lệ thanh toán,

11. Điều khoản về hình phạt, nếu có.

Hoạt động sau hàn:

Các mối hàn thường là người cho, xử lý sau hàn dưới dạng đầm bằng cách gia công hoặc mài và xử lý giảm căng thẳng dưới dạng PWHT. Các hoạt động này có thể dẫn đến chi phí đáng kể bằng cách đầu tư vào máy móc, thiết bị và lao động bổ sung.

Chế tạo hàn quan trọng cũng cần kiểm tra kỹ lưỡng đòi hỏi đầu tư đáng kể và chắc chắn sẽ có từ chối. Chi phí cắt hoặc cắt một khuyết tật và sửa chữa nó có thể gấp mười lần chi phí hàn. Điều này cũng có thể dẫn đến sự chậm trễ nghiêm trọng trong việc hoàn thành công việc với chế tạo hàn chiếm không gian sàn có giá trị, không thể yêu cầu thanh toán và trong trường hợp có một điều khoản hợp pháp trong hợp đồng, điều đó sẽ dẫn đến giảm lợi nhuận hoặc thậm chí thua lỗ.

Phụ cấp phế liệu:

Sản xuất các mối hàn phế liệu Hầu như không thể tránh khỏi trong điều kiện làm việc bình thường, do đó, một khoản phụ cấp cho việc xảy ra như vậy là rất cần thiết. Mức độ trợ cấp phế liệu sẽ phụ thuộc vào loại thành phần và quy trình và phương thức hoạt động được sử dụng.

Ví dụ, nếu một tổ chức sản xuất một số lượng hạn chế các thành phần lớn và tốn kém, chi phí cạo thành phần này có thể cao đến mức trợ cấp cải tạo để khắc phục một vài khiếm khuyết không thường xuyên, bằng cách cắt và trang sức sẽ đủ.

Tuy nhiên, nếu công ty sản xuất một số lượng lớn các mối hàn nhỏ và rẻ bằng phương pháp tự động, loại bỏ thành phần này có thể là một lựa chọn tốt hơn để cải tạo. Trong cả hai trường hợp, trợ cấp phế liệu có thể được dự đoán và tính toán một cách hợp lý.

Giờ chuẩn để hàn và cắt ngọn lửa:

Để giải quyết các vấn đề chế tạo thực tế cho hàn và cắt ngọn lửa, thật thuận tiện để xác định 'thời gian tiêu chuẩn', T, được yêu cầu để thực hiện công việc. Thời gian tiêu chuẩn được coi là tổng của năm mục, viz., Thời gian thiết lập, t _su ; thời gian cơ sở t _b ; thời gian phụ trợ, t _a, thời gian bổ sung, t _{quảng cáo} ; và thời gian đóng cửa, t _c, nghĩa là

T = t _su + t _b + t _a + t _ad + t _{c Quảng} (23.1)

Thiết lập thời gian (t _su ):

Nó đề cập đến thời gian của thợ hàn trong việc nhận lệnh công việc, đọc thông số kỹ thuật và thẻ hướng dẫn, và thiết lập thiết bị và đồ đạc.

Giờ cơ sở (t _b ):

Đó là thời gian trong đó hồ quang hoặc ngọn lửa đang cháy.

Thời gian phụ trợ (t _a ):

Nó bao gồm thời gian dành cho thợ hàn để thay đổi điện cực, làm sạch và kiểm tra các cạnh và mối hàn, áp dụng tem nhận dạng của thợ hàn, chuyển sang cảnh hoạt động tiếp theo, v.v.

Thời gian bổ sung (t _{quảng cáo} ):

Đó là thời gian dành cho việc phục vụ nơi làm việc (thay đổi nhiên liệu, bình gas, làm mát mỏ hàn, v.v.), khi nghỉ trưa hoặc uống trà và theo nhu cầu cá nhân.

Thời gian đóng cửa (t _c ):

Đó là thời gian dành cho việc bàn giao công việc đã hoàn thành.

Hàn hồ quang:

Trong lập kế hoạch phác thảo để chế tạo bằng hàn hồ quang, thời gian tiêu chuẩn thường được tìm thấy là thương số của thời gian cơ sở, t _b, bởi hệ số vận hành hoặc chu kỳ nhiệm vụ (k), trong đó quan tâm đến cách hoạt động và kế hoạch hàn được lên kế hoạch.

Như vậy

Ở đâu,

d = mật độ vật liệu, g / m ³

A _w = Diện tích mặt cắt của mối hàn, cm ²

L = chiều dài mối hàn, cm

α _d = tỷ lệ lắng đọng, g / amp- hr

I = dòng hàn, amp.

Diện tích mặt cắt ngang của mối hàn có thể được xác định từ bản vẽ của nó hoặc tra cứu trong bảng tham chiếu.

Thời gian cần thiết cho nhiều mối hàn:

Thời gian cần thiết cho các mối hàn bao gồm nhiều hơn một lần có thể được tìm thấy bằng cách tính toán tốc độ tổng thể (S) đầu tiên từ phương trình;

trong đó S _1, S _{2 trận} . S _n là tốc độ của lần thứ nhất, thứ hai, tất cả các lần vượt qua cần thiết để hoàn thành mối hàn.

Hàn khí:

Trong trường hợp hàn oxy-axetylen, thời gian tiêu chuẩn là đối với hàn hồ quang;

T = t _b / K

Nhưng thời gian cơ sở được định nghĩa là,

t _b = GL / α mệnh (23.4)

Ở đâu,

G = khối lượng kim loại hàn lắng / m chiều dài mối hàn, gm / m

L = chiều dài mối hàn, m

α = tốc độ lắng, gm / phút.

Đối với hàn thép cacbon thấp dày từ 1 đến 6 mm, tốc độ lắng là 6-10 gm / phút và nó tăng lên khi tăng kích thước đầu mỏ hàn.

Cắt khí oxy-nhiên liệu :

Thời gian tiêu chuẩn, T _c để cắt khí oxy-nhiên liệu được đưa ra bởi,

T _c = L t _b / Kơi. (23-5)

Ở đâu,

L = chiều dài kerf, m

t _b = thời gian cơ sở cắt, tối thiểu.

Thời gian cơ sở của cắt là một chức năng của nhiều yếu tố như độ tinh khiết của oxy, loại khí nhiên liệu, hình dạng cắt, thiết kế của mỏ hàn và máy, trạng thái và độ dày của kim loại được cắt.

Khi cắt dải từ thép carbon thấp bằng ngọn lửa khí oxy-nhiên liệu, thời gian cơ sở có thể được lấy bằng 2-5 phút / m chiều dài kerf cho tấm dày 10 mm và chiều dài kerf 5 phút / m cho tấm 60 mm dày. Hệ số vận hành, k, được chọn giống như đối với hàn khí oxy-nhiên liệu.

Tính toán thời gian và chi phí tiêu chuẩn:

Xác định chi phí hàn chính xác cho các công việc chế tạo cụ thể sẽ liên quan đến phân tích chi tiết tất cả các yếu tố liên quan. Tuy nhiên, xác định thời gian cơ sở là bước thiết yếu đầu tiên để đi đến giá trị cuối cùng. Trong phần này, một vài trường hợp đơn giản đã được phân tích dưới dạng các ví dụ đã được giải.

Ví dụ 1:

Tìm thời gian chuẩn cho SMAW của thép sử dụng điện cực có đường kính 4 mm với dòng hàn 180A và tỷ lệ lắng là 10g / Ah Diện tích mặt cắt của mối hàn là 0, 60 cm ² và dài 1 m. Lấy mật độ thép là 7, 85 g / cm ³ và hệ số vận hành là 0, 25.

Dung dịch:

Từ phương trình (23-2), chúng ta có Giờ chuẩn,

Ví dụ 2:

Xác định thời gian tiêu chuẩn để hàn mông oxy-axetylen của tấm thép dày 6 mm, nếu khối lượng kim loại lắng là 85 g / m, chiều dài tổng thể của mối hàn là 10 m, chiều dày tấm là 6 mm và hoạt động hàn được thực hiện trong các vị trí hạ cấp, dọc và trên cao. Lấy hệ số toán tử là 0, 25.

Dung dịch:

Ví dụ 3 :

Tìm thời gian chuẩn để cắt các dải dài 15 m từ các tấm dày 10 mm và 60 mm, sử dụng mỏ hàn oxy-axetylen thủ công.

Dung dịch:

(a) Đối với tấm dày 10 mm

(b) Đối với tấm dày 60 mm

Ví dụ 4:

Xác định chi phí của một mét mối hàn phi lê 6 mm được làm thủ công với các điện cực được phủ cơ bản có đường kính 5 mm với tốc độ di chuyển là 30 cm / phút. Hệ số vận hành là 30% và năng suất kim loại phụ là 55%. Trọng lượng của kim loại hàn lắng đọng là 0-175 kg / m. Lấy mức chi trả cho thợ hàn là 10 rupi / giờ, chi phí điện năng là 2, 2 rupee và chi phí điện cực được bảo hiểm là 30 rupi / kg. Lấy 'chi phí' là 150%.

Dung dịch:

Ví dụ 5:

Xác định chi phí của mối hàn phi lê 6 mm được thực hiện bởi quy trình hàn CO ₂ bán tự động bằng cách sử dụng dây điện cực có đường kính 1, 2 mm. Chu kỳ nhiệm vụ của nhà điều hành là 50% và sản lượng kim loại phụ là 95%. Trọng lượng của kim loại hàn lắng đọng là 0-175 kg / m. Lấy giá dây điện cực là 50, 50 / kg; Khí CO có giá 20 rupee / m ³ ; tỷ lệ trả thợ hàn là 12, 12 Rupi / giờ; chi phí trên không là 15, 15 Rupi; tốc độ di chuyển 40cm / phút và tốc độ dòng khí là 20 lit / phút.

Giải pháp :