كيف تصبح ناجحًا في أعمال اللحام؟

المقدمة:

عادة ما يقاس نجاح مؤسسة تجارية من خلال ربحيتها على أساس قدرة المنظمة على تصنيع المنتج بسعر بيع تنافسي. يمكن تقدير تكاليف اللحام والقطع الحراري بسهولة لأي وظيفة إذا كانت العوامل المؤثرة على هذه التكاليف معروفة واتخاذ الخطوات الضرورية لتحديدها. دقة تقديرات التكلفة للحام أمر ضروري إذا كان سيتم استخدامها بنجاح في تقديم العطاءات أو لمقارنة البناء الملحوم بعملية تنافسية ، أو لتحديد معدلات لبرامج الحوافز.

قد تشمل العملية الأساسية في تصنيع المنتجات الهندسية العامة الملحومة المراحل التالية:

1. شراء وتخزين المواد الخام بما في ذلك المواد الاستهلاكية واللحام ،

2. إعداد المواد اعتمادا على تصميم مشترك باستخدام القطع ، والانحناء ، وتصنيع الآلات ، وما إلى ذلك ،

3. تجميع المكونات بواسطة tads ، والرقص والتركيبات ، وما إلى ذلك ،

4. لحام - بما في ذلك اختيار عملية ، وتحديد إجراءات وتسلسل اللحام ، وتقييم دور الأتمتة لتعزيز الإنتاجية ،

5. عملية postweld مثل طحن ، وتصنيع الآلات ، التقطيع ، وما إلى ذلك ،

6. بعد المعالجة الحرارية لحام (PWHT) ، و

7. التفتيش.

يمكن التعبير عن التكاليف التقريبية النسبية للعناصر المذكورة أعلاه كنسبة مئوية من إجمالي تكلفة الإنتاج على النحو التالي:

وبمجرد اختيار التصميم واشترت المادة ، فإن تكلفة الهيكل الملحوم تتراكم مع بدء التصنيع والعمليات اللاحقة.

الإعداد المادي:

يتم تنظيف المواد التي يتم لحامها من المقاس والشحوم والطلاء ، وما إلى ذلك قبل قطعها بالشكل المرغوب إما عن طريق القص أو التشغيل بالقطع أو القطع الحراري. يمكن بسهولة قص الأوراق الرقيقة وعدم الحاجة إلى إعداد مزيد من الحواف. يُستخدم قطع الغاز بشكل شائع لقطع الكربون والفولاذ منخفض السبائك بينما يتم تشكيل المعادن غير الحديدية والفولاذ المقاوم للصدأ في الغالب باستخدام مناشير شريطية أو عمليات تصنيع أخرى.

يمكن استخدام قطع البلازما لقطع معظم المواد الهندسية ولكن التكلفة الأولية للمعدات عالية. معدات قطع الغاز رخيصة ولكن تكلفة وقود الوقود والأكسجين هي تكلفة مستمرة. تقتصر الطرق الميكانيكية لإعداد الحواف عادة على الحواف المستقيمة والدائرية والاسطوانية. يمكن إجراء التجصيص والقطع المتعدّدة من خلال طرق قطع الغاز والبلازما. يتم استخدام وحدات الكمبيوتر للتحكم في القطع الكنتوري من أجل التشغيل على نطاق واسع كما هو الحال في بناء السفن.

وبما أن تكلفة اللحام تختلف تقريبًا مثل حجم (أو وزن) معدن اللحام المترسب ، فمن الضروري معرفة الكمية النسبية من المعدن المطلوبة لملء المفاصل القياسية المختلفة. يعطي الشكل 23.1 القيم المقارنة لحجم معدن اللحام المطلوب لأربعة أنواع من إعداد الحافة الأكثر استخدامًا ويظهر أن سمك اللوحة حتى 25 مم لا يوجد فرق كبير بينهما.

ومع ذلك ، يصبح إعداد vee واحد بسماكة 50 مم أكثر تكلفة من الطرق الثلاثة الأخرى ، وأكثر من 90 ملم حتى إعداد أحادي U يمكن أن يصبح أرخص من إما إعداد واحد أو إعداد حافة مزدوجة vee.

بالنسبة لحامات الشوائب ، تكون قوة المفصل متناسبة مع منطقة المقطع العرضي لحلق اللحام ، ومضاعفة طول اللحام يضاعف القوة والتكلفة أيضًا ولكن تضاعف حجم الحلق يزيد من حجمه ومن ثم يكلف أربع مرات. وبالتالي يجب أن يظل حجم اللحام في اللصقة صغيرًا قدر الإمكان للاقتصاد ، ويجب استخدام اللحامات المستمرة الطويلة بدلاً من اللحامات المتقطعة أو المتساقطة ذات الحجم الأكبر.

العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها في تصميم مفصل اللحام هي كما يلي:

1. اقتصاد إعداد حافة وحجم لحام المعادن المطلوبة ،

2. نوع المفاصل حسب درجة الاختراق المطلوبة ،

3. سمك المواد التي انضمت ،

4. تجنب التشويه باستخدام الحد الأدنى من حجم اللحام المعدني وحافة الوجهين التحضير ، و

5. نوع من التحضير الذي هو سريع لوضع علامات على ، إنتاج وإعداد للحام.

الجمعية والتسخين:

يتم وضع الألواح والصفائح الرقيقة ، ويمكن وضع الوظائف الصغيرة في الرقص ، ويتم تجميع التجميعات الهيكلية الكبيرة مع ظهور وشظايا قوية مؤقتة كما هو موضح في الشكل 23.2 و 23.3 على التوالي.

مع العمل الهيكلي الكبير مثل السفن ، يتم تنفيذ أعمال التجميع من قبل قوة عمل منفصلة تسمى الصفائح وقد تشكل ما بين 15 إلى 18٪ من إجمالي القوة العاملة في مؤسسة لبناء السفن.

إذا تم عمل عدد من المكونات ، يتم توفير الكثير من الوقت الثمين عن طريق استخدام تركيبات وتركيبات مصممة بشكل صحيح تساعد العامل على تجميع المكونات بسرعة ودقة دون استخدام أدوات القياس.

في غياب الدبابيس والتركيبات ، سيكون من الضروري ، في التجميع ، أن نمسك الأجزاء باليد ونضعها في مكانها الذي سيكون شاقًا ويستغرق وقتًا طويلاً ويخضع للأخطاء. يمكن للهيكل والمعدات أن تقلل من الوقت المناسب من 50 إلى 90 بالمائة.

ونظراً لأن التركيبات والتركيبات غير مطلوبة لتلبية أي مستوى معيّن من المظهر ورخص البناء الذي يمثل الهدف الرئيسي ، فإن المواد المستخدمة في تشييد الأجهزة والتركيبات يتم استردادها من مخلفات الخردة.

يجب استخدام آلات التركيب والتركيبات في أوضاع متنوعة ، وبالتالي لا يمكن تحديد قواعد عامة لتصميمها. ومع ذلك ، ينبغي أن يجسد تصميمها ميزات تمكن الفن من التجميع بسرعة وإيجابية ودقة. بنفس القدر من الأهمية هو شرط أن التجميع النهائي يمكن إزالته بسرعة بأقل جهد ممكن.

يتم الحصول على هذه الميزات بشكل عام باستخدام دبابيس مستدقة ، وكاميرات سريعة التمثيل كما هو موضح في الشكل 23.4 ، المشابك ، السروج ، الأوتاد ، موازنة الأجهزة ، المشابك والرافعات. باستخدام مثل هذه الأنواع الشائعة من الأجهزة مثل أجهزة القياس والتجهيزات ، لا يعتمد الاستثمار عليها على شكل الأجزاء المجمعة. هذا يقلل من الاستثمار المتكرر والمخزون من الرقص والتركيبات.

كما يمكن تصميم القضبان ووحدات التركيب لإزالة الحرارة من الوصلة الملحومة. هذا يساعد ليس فقط في السيطرة على التشويه ولكنه يساعد أيضا في زيادة سرعة اللحام. هذه الميزة مضمّنة في الجيّنات والتركيبات إما بجعلها من أقسام أثقل أو من خلال تبريدها بالماء كعروض في الشكل رقم 23.5.

يستخدم التسخين المسبق لتقليل معدل التبريد وتجنب التكسير البارد بسبب تقصف الهيدروجين في لحام الفولاذ الصلب. كما يمكن استخدامه لموازنة تأثيرات المشتت الحراري في لحام المعادن غير المتشابهة أو نفس المعدن ذي السماكات المختلفة. يتم استخدام كل من التسخين بالكهرباء والغاز ولكن هذه الأخيرة أكثر شعبية بسبب انخفاض تكاليفها. ومع ذلك ، فإن كل التسخين أمر مكلف.

إنتاجية:

لزيادة الإنتاجية ، يجب أن يكون هناك تدفق ثابت للعمل والمستهلكات إلى عامل اللحام ومعدات المناولة الميكانيكية المناسبة مثل أجهزة تحديد المواقع التي يمكن أن تساعد في إحضار المكون إلى موضع اللحام المائل إلى الأسفل. هذا لا يحسن معدلات الترسب فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى اللحامات عالية الجودة.

لزيادة كمية معدن اللحام المودعة في زمن الانحناء ، من الضروري استخدام قطب كهربائي ذو القطر الأكبر في وضع اللحام المناسب وفي موضع اللحام المائل ، كما يتضح من الشكل 23.9 و 23.10. يمكن أن يؤثر إقران القطب أيضًا على معدلات الترسيب بشكل كبير لتحسين الإنتاجية كما هو موضح في الشكل 23.11.

الميكنة في شكل اللحام الأوتوماتيكي يؤدي أيضا إلى إنتاجية عالية جزئيا لأن تيار اللحام العالي يمكن أن يستخدم ؛ وبالتالي يمكن استخدام اللحامات العميقة للاختراق مع زوايا الأخدود الصغيرة. وتعني الجودة المحسنة التي تم تحقيقها باستخدام اللحام الأوتوماتيكي أيضاً تكاليف تصحيح الزرع نتيجة لعدد أقل من اللحامات المعيبة.

ومع ذلك ، لا يمكن اختيار التشغيل الآلي إلا عندما يتم ضمان الحجم الكافي من الإنتاج نظراً لوجود علاقة عامة بين حجم الإنتاج وتكلفة وحدة المعدات ، بدءاً من وحدات طاقة اللحام بالقوس اليدوية إلى الأجهزة الآلية ، كما هو موضح في الشكل 23.12.

كما يمكن تحسين الإنتاجية في اللحام من خلال التشغيل في المنطقة المثلى للتشغيل لمعاملات اللحام المختلفة. على سبيل المثال ، بالنسبة لعملية SAW ، يتم تحديد المنطقة التي يمكن إنتاج اللحامات فيها عن طريق رسم أهم معلمتين ، السرعة الحالية واللحام عبر نطاق تشغيل واسع كما هو موضح في الشكل 23.13.

لزيادة الإنتاجية في اللحام ، من الضروري أيضًا استخدام طريقة اللحام المناسبة وإعطاء مواصفات لحام واضحة جدًا وتعليمات لحام.

مواصفات اللحام يجب أن تشمل:

1. رسم تخطيطي للعمل ، مع إعطاء تفاصيل حول كل المفاصل التي سيتم لحامها وأبعادها ،

2. وضع اللحام ليتم توظيفها ، دليل ، شبه أوتوماتيكي وتلقائي ،

3. عدد الأشواط لكل اللحام ،

4. نوع الكهربائي والحجم لكل المدى ،

5. الإعداد الحالي لكل قطب كهربائي ،

6. موضع اللحام وتسلسله ، أسفل ، عمودي ، أفقي ، فوق ، إلخ.

7. نوع مصدر طاقة اللحام ، أي المحول ، المقوم ، مجموعة المولدات ، الخ ،

8. استهلاك الكهربائي لكل اللحام ،

9. التسخين المسبق وعمليات اللحام المطلوبة على سبيل المثال خلع الملابس ، peening ، بعد المعالجة بالحرارة اللحام ، وما إلى ذلك ،

10. تخصيص الوقت ومعدلات السداد ،

11. شرط العقوبات ، إن وجد.

عمليات ما بعد اللحام:

اللحامات غالبا ما تكون معونة ، ومعالجة ما بعد اللحام في شكل خلع الملابس عن طريق المعالجة بالقطع أو الطحن والتخفيف من الإجهاد في شكل PWHT. ويمكن لهذه العمليات مجتمعة أن تؤدي إلى تكلفة كبيرة عن طريق الاستثمار في الآلات والمعدات والعمالة الإضافية.

تحتاج الملصقات الملحومة الحرجة أيضا إلى تفتيش شامل يتطلب استثمارات كبيرة وسيكون هناك رفض لا محالة. تكلفة التلاعب أو قطع العيب وإصلاحه يمكن أن تصل إلى عشرة أضعاف تكلفة اللحام. يمكن أن يؤدي هذا أيضًا إلى تأخير كبير في إنجاز العمل مع احتواء اللحام على مساحة أرضية قيمة ، ولا يمكن المطالبة بالدفعات ، وفي حالة وجود شرط جزائي في العقد ، فقد يؤدي ذلك إلى انخفاض الأرباح أو حتى خسارة.

بدل الخردة:

إنتاج اللحامات الخردة يكاد يكون لا مفر منه في ظروف العمل العادية ولذلك فإن وجود مثل هذا الحدوث أمر ضروري. وسيعتمد مدى بدل الخردة على نوع المكون وعملية وطريقة التشغيل المستخدمة.

على سبيل المثال ، إذا قامت إحدى الشركات بتصنيع عدد محدود من المكونات الكبيرة أو المكلفة ، فقد تكون تكلفة تجريف المكون مرتفعة جدًا بحيث يكون تعويض الاسترداد لتصحيح بعض العيوب القليلة ، عن طريق القطع وإعادة التشكيل ، مناسبًا.

ومع ذلك ، إذا كانت الشركة تنتج عددًا كبيرًا من عمليات اللحام الصغيرة والرخيصة ، فيقول عن طريق الطرق التلقائية ، قد يكون تجاهل المكون خيارًا أفضل للاستعادة. وفي كلتا الحالتين ، يمكن توقع بدل الخردة بشكل معقول وحسابه.

التوقيت القياسي لقطع اللحام واللهب:

لحل مشاكل التصنيع الفعلية للحام وقطع اللهب من المناسب تحديد "الوقت القياسي" ، T ، المطلوب لتنفيذ العمل. يعتبر الوقت القياسي كمجموع خمسة عناصر ، أي وقت الإعداد ، t su ؛ الوقت الأساسي t b ؛ الوقت الإضافي ، t a ، الوقت الإضافي ، t الإعلان ؛ ووقت الإغلاق ، t c ، أي ،

T = t su + t b + t a + t ad + t c ………… (23.1)

إعداد الوقت (t سو ):

يشير إلى الوقت الذي يقضيه عامل اللحام في الحصول على أمر العمل ، وقراءة المواصفات وبطاقة التعليمات ، وإعداد المعدات والتركيبات.

الوقت الأساسي (t b ):

إنه الوقت الذي يحترق فيه القوس أو اللهب.

الوقت الإضافي (t a ):

ويشمل الوقت الذي يقضيه اللحام في تغيير الأقطاب الكهربائية ، وتنظيف وتفقد الحواف والحواف المشتركة ، وتطبيق ختم هوية لحام ، والانتقال إلى المشهد التالي من العملية ، إلخ.

الوقت الإضافي (t الإعلانية ):

هذا هو الوقت الذي يقضيه في خدمة مكان العمل (تغيير الوقود ، اسطوانات الغاز ، تبريد شعلة اللحام ، إلخ) ، كغداء أو استراحة شاي واحتياجات شخصية.

وقت الإغلاق (t c ):

هذا هو الوقت الذي يقضيه لتسليم المهمة النهائية.

لحام القوس:

في جدولة المخطط التفصيلي للتصنيع عن طريق اللحام بالقوس ، عادة ما يتم العثور على الوقت القياسي كمؤشر على وقت الأساس ، t b ، بواسطة عامل المشغل أو دورة العمل (k) التي تهتم بكيفية التخطيط لعملية اللحام وتنفيذها.

وهكذا،

أين،

د = كثافة المادة ، غ / م 3

A w = مساحة المقطع العرضي للحام ، cm 2

L = طول اللحام ، سم

α d = نسبة الترسب ، g / amp-r

أنا = اللحام الحالي ، أمبير.

يمكن تحديد المنطقة المستعرضة للحام من خلال رسمها أو البحث عنها في الجداول المرجعية.

الوقت المطلوب للحملات متعددة النقاط:

يمكن العثور على الوقت المطلوب للحامات التي تتكون من أكثر من مسار بواسطة السرعة الكلية للحوسبة (S) من المعادلة ؛

حيث S 1 ، S 2 .............. S n هي السرعات الأولى والثانية وكل الممرات الناجحة الضرورية لاستكمال اللحام.

اللحام بالغاز:

في حالة لحام الأكسجين الأسيتيلين ، يكون الوقت القياسي هو اللحام القوسي ؛

T = t b / K

لكن الوقت الأساسي محدد ك

t b = GL / α ........... (23.4)

أين،

G = كتلة من معدن اللحام المترسب / m من طول اللحام ، gm / m

L = طول اللحام ، م

α = معدل الترسب ، جم / دقيقة.

للحام منخفض الكربون من 1 إلى 6 مم يكون معدل الترسيب 6-10 جم / دقيقة ويزداد مع زيادة حجم طرف الشعلة.

قطع غاز الأكسجين :

الوقت المعياري ، يتم توفير T c لقطع غاز الأكسجين من قبل ،

T c = L t b / K ……. (23-5)

أين،

L = طول الشق ، م

t b = الوقت الأساسي للقطع ، على الأقل.

إن الوقت الأساسي للقطع هو عامل العديد من العوامل مثل نقاء الأكسجين ، نوع من غاز الوقود ، شكل القطع ، تصميم الشعلة والآلة ، حالة و سمك المعدن الذي يتم قطعه.

عند قطع شرائط من فولاذ منخفض الكربون مع لهب غاز وقود أوكسي ، يمكن أخذ الوقت الأساسي يساوي 2-5 دقيقة / متر من طول الشق لصفيحة 10 مم ، و 5 دقيقة / م طول الشق للوحات 60 مم سميك. يتم اختيار عامل المشغل ، k ، كما هو الحال مع لحام غاز الأكسجين.

حسابات الوقت والتكاليف القياسية:

وسيتضمن تحديد تكاليف اللحام الدقيقة لأعمال تصنيع محددة تحليلًا تفصيليًا لجميع العوامل ذات الصلة. ومع ذلك ، فإن تحديد الوقت الأساسي هو الخطوة الأساسية الأولى للوصول إلى القيمة النهائية. في هذا القسم تم تحليل بعض الحالات البسيطة في شكل أمثلة محلولة.

مثال 1:

العثور على الوقت القياسي ل SMAW من الفولاذ باستخدام القطب 4 ملم القطر مع تيار لحام من 180A ونسبة ترسيب 10g / Ah منطقة المقطع العرضي من اللحام هو 0.60 سم 2 وطول 1 متر. تأخذ كثافة من الصلب كما 7.85 غ / سم 3 وعامل المشغل من 0.25.

حل:

من المعادلة (23-2) ، لدينا وقت قياسي ،

المثال 2:

تحديد الوقت القياسي لحامجة الأوكسيلين بعقب الأسيتيلين بسمك 6 مم ، إذا كانت كتلة المعدن المودع 85 جم / م ، فإن إجمالي طول اللحامات 10 م ، وسمك اللوحة 6 مم ويتم تشغيل عملية اللحام في المواضع الضخمة والرأسية والعليقة. خذ عامل المشغل كما 0.25.

حل:

المثال 3 :

العثور على الوقت القياسي لقطع شرائط بطول 15 م من ألواح 10 مم و 60 مم ، باستخدام شعلة قطع أوكسي-أسيتيلين يدوية.

حل:

(أ) للوحة سميكة 10 ملم

(ب) للوحة سميكة 60 مم

المثال 4:

تحديد تكلفة متر لحام فيليه 6 مم مصنوعة يدوياً مع أقطاب مطلية الأساسية من قطر 5 مم في سرعة انتقال 30 سم / دقيقة. عامل المشغل هو 30 ٪ والحصيلة المعدنية حشو 55 ٪. وزن معدن اللحام المودع هو 0-175 كجم / م. تأخذ معدل دفع لحام كما Rs.10 / ساعة ، وتكلفة الطاقة Rs.2IKWh ، وتكلفة الأقطاب الكهربائية المغطاة كما Rs.30 / كجم. خذ "على التكلفة" بنسبة 150 ٪.

حل:

المثال 5:

تحديد تكلفة اللحام فيليه 6 مم الذي أدلى به عملية اللحام نصف الأوتوماتيكي CO 2 باستخدام سلك كهربائي بقطر 1.2 مم. تبلغ دورة التشغيل للمشغل 50٪ وتكون نسبة العادم المعدني 95٪. وزن معدن اللحام المودع هو 0-175 كجم / م. خذ سعر السلك الكهربائي بـ Rs.50 / kg؛ تكلفة غاز ثاني أكسيد الكربون هي 20 روبية هندية / م 3 ؛ معدل دفع لحام كما Rs.12 / ساعة. التكاليف العامة Rs.15Ih. سرعة السفر 40 سم / دقيقة ، ومعدل تدفق الغاز 20 لتر / دقيقة.

الحل :

ملحوظة:

مقارنة الأمثلة 23.4 و 23.5 من الواضح أن لحام CO 2 أرخص من SMAW لنفس حجم اللحام

ممارسه الرياضه:

تحديد تكلفة تصنيع وعاء تخزين أسطواني صلب مركب على قاعدة كما هو موضح في الشكل 23.14.

العمليات المستخدمة لمفاصل مختلفة هي كما يلي:

(ط) المفاصل A - SAW

(ب) المفاصل B - جذر تشغيل بواسطة لحام MIG

- يدير الحشو FCAW

(3) المفاصل C—MAMAW

(د) المفاصل D - SMAW

(v) اللحام E - CO 2 اللحام.