Wybór procesu spawania: 3 rozważania

Gdy dostępnych jest wiele opcji wyboru procesu spawania w celu wykonania konkretnego połączenia, podstawą ostatecznej decyzji musi być rozsądne rozumowanie, które zazwyczaj obejmuje następujące kwestie: 1. Uwagi techniczne 2. Uwagi dotyczące produkcji 3. Aspekty ekonomiczne.

1. Uwagi techniczne:

Głównymi czynnikami mającymi wpływ na względy techniczne są właściwości materiału, grubość materiału, konstrukcja złącza i dostępność, a także pozycja spawania.

Materiały:

Materiały takie jak stal niskowęglowa lub bardziej specyficznie stal miękka mogą być spawane prawie we wszystkich procesach, ale nie ma to miejsca w przypadku innych materiałów, takich jak stale wysokostopowe, aluminium, miedź, tytan itp. Główne właściwości materiału, które wpływają na Dobór procesu spawania w celu uzyskania pożądanej jakości połączeń spawanych to przewodność cieplna, współczynnik rozszerzalności cieplnej, reakcja z tlenem atmosferycznym, wpływ pozostałości strumienia i wrażliwość na pękanie.

Przewodność cieplna:

Materiały o wysokiej przewodności cieplnej stwarzają problemy, ponieważ proces może nie być w stanie dostarczyć odpowiedniego ciepła do stopienia materiału z pożądaną szybkością. Właśnie dlatego materiały takie jak miedź i aluminium są trudne do spawania.

Jeśli przewodność cieplna materiału jest zbyt niska, tak jak w przypadku stali nierdzewnych, powoduje to nadmierne nagrzewanie się w obrębie i wokół jeziorka spawalniczego, co powoduje różnicowe ogrzewanie z wynikającym z tego rozwojem naprężeń szczątkowych.

Współczynnik rozszerzalności cieplnej:

Materiały o wysokiej szybkości rozszerzalności cieplnej prowadzą do różnicowego rozszerzania i kurczenia się odpowiednio podczas grzania i chłodzenia podczas spawania. Może to spowodować zniekształcenie i / lub naprężenia szczątkowe. Aluminium, miedź, cynk, cyna i ich stopy mają wysokie współczynniki rozszerzalności cieplnej i dlatego są trudne do spawania.

Utlenianie:

Materiały, które łatwo utleniają się w reakcji z atmosferycznym tlenem, są dość trudne do spawania. Typowym przykładem jest aluminium i jego stopy, które łatwo utleniają się w normalnej atmosferze, powodując znaczne trudności w rozpraszaniu lub rozpuszczaniu tlenków w celu uzyskania akceptowalnych jakościowo połączeń.

W porównaniu z aluminium, niektóre inne materiały są jeszcze trudniejsze w obsłudze; na przykład tytan i cyrkon. Te reaktywne materiały wymagają całkowitego wyeliminowania tlenu z sąsiedztwa strefy spawania, co wymaga użycia GTAW do produkcji ogólnego przeznaczenia i bardziej kosztownego spawania wiązką elektronów (EBW) do wytwarzania kluczowych komponentów.

Pozostałość strumienia:

Spawanie aluminium metodami oksy-acetylenu i spawania łukowego (SMAW) może wymagać użycia topników. Pozostałość takich strumieni bardzo reaktywnie wpływa na właściwości i wydajność spoiny. Wymaga to nieskazitelnej dbałości o usunięcie takich pozostałości strumienia, co prowadzi do zwiększonych kosztów.

Czułość pęknięcia:

Niektóre materiały mają wysokie powinowactwo do wodoru w podwyższonych temperaturach, co powoduje absorpcję tego gazu z wilgoci i produktów węglowodorowych w postaci oleju i smaru wi wokół sprzętu spawalniczego i materiałów spawalniczych. Resztkowy wodór w metalu spoiny często prowadzi do powstawania zimnych pęknięć (stali o wysokiej wytrzymałości) i / lub porowatości (aluminium) wpływających na pomyślne wytwarzanie lub osiąganie połączenia spawanego.

Zatem proces spawania wybrany do łączenia takich materiałów musi być tym, który zapewnia nieobecność lub eliminację wodoru ze strefy jeziorka spawalniczego. Dlatego właśnie w takich zastosowaniach unika się procesów oxy-acetylenowych i SMAW, z dużą możliwością odbioru wodoru.

Grubość materiału:

Grubość materiału odgrywa istotną rolę w wyborze procesu spawania. Na przykład blacha (o grubości <3 mm) może być spawana najlepiej przez zgrzewanie oporowe, spawanie gazowo-tlenowe, spawanie łukiem elektrycznym z gazem (GMAW), GTAW, spawanie łukiem elektrycznym (FCAW), spawanie laserowe, zgrzewanie ultradźwiękowe i niskiej mocy EBW.

Blachy cienkie (3-6 mm) i średniej grubości (6-20 mm) mogą być bardzo dobrze spawane przez GMAW, SAW, FCAW, spawanie elektrodą (EGW), spawanie wiązką laserową dużej mocy i średniego napięcia EBW; zastosowanie spawu wielostrumieniowego tam, gdzie jest to wymagane. Grube (20-75 mm) i bardzo grube (> 75 mm) blachy mogą być spawane najlepiej przez SAW, spawanie elektrodrążem (ESW), wysoką moc EBW i spawanie termiczne. Rys. 20.1 pokazuje normalny zakres grubości niektórych dobrze znanych procesów w przemyśle wytwórczym.

Rys. 20.1 Normalne zakresy grubości dla różnych procesów spawania blach i płyt spawalniczych.

Grubość materiału kontroluje szybkość chłodzenia i decyduje o wymaganym poborze ciepła w jednostce czasu, aby uzyskać zgrzanie. Wyższa grubość oznacza wyższą szybkość chłodzenia, a zatem zwiększoną twardość stopiwa i strefy wpływu ciepła.

Może to często prowadzić do uwięzienia wodoru, aw konsekwencji do pękania na zimno. Aby przezwyciężyć takie problemy, zwykle stosuje się wstępne ogrzewanie i obróbkę cieplną po spawaniu, ale oznacza to zwiększony wkład w zakresie tworzenia urządzeń, a tym samym wyższych kosztów spawania na jednostkę długości. Podgrzewanie wstępne stosuje się również do spawania metali nieżelaznych o wyższej przewodności cieplnej, aby zapewnić odpowiednie stopienie spoiny z rodzajem metalu.

Wspólny projekt i dostępność:

Wybór procesu spawania zależy również od rodzaju złącza spawanego. Na przykład, spoiny zakładkowe z blachy mogą być łatwo wykonane przez zgrzewanie punktowe i zgrzewanie szwu, zapasy prętów mogą być łączone za pomocą zgrzewania tarciowego lub zgrzewania doczołowego, spoiny czołowe w długich grubych płytach mogą być dogodnie wykonane przez SAW, rury o małej średnicy mogą być zgrzewane Najlepiej przez GTAW, spawy kwadratowe w bardzo grubych płytach nadają się do spawania ESW i termicznego. W tych szczególnych przypadkach nie jest łatwo zmienić wymieniony proces na inny.

Jednakże, gdy spoiny czołowe z przygotowaniem krawędzi V mają być wykonane na płytach o średniej grubości, możliwe jest równe powodzenie procesów SMAW, GMAW, FCAW i SAW. Wykonywanie spoin w kształcie ostrza może być podobnie stosowane w większości procesów spawania łukowego, ale oczywiście nie nadaje się do spawania przez EBW, dla których przygotowanie krawędzi z kwadratową krawędzią z zerową szczeliną jest najbardziej odpowiednią konstrukcją złącza. Tabela 20-1 zawiera wytyczne dotyczące określania przydatności różnych dobrze znanych procesów dla poszczególnych rodzajów połączeń spawanych.

Łatwa dostępność to kolejna ważna kwestia przy wyborze 4 procesów spawania. Na przykład, aby zastosować SMAW, konieczne jest posiadanie odpowiedniej przestrzeni dla spawacza do poruszania się w celu obserwacji wizualnej i kontroli; jednak spoiny w głębokich wąskich wgłębieniach mogą być wykonane za pomocą EBW i spawania laserowego.

Głowica SAW może nie być w stanie zgrzewać połączenia między blisko rozmieszczonymi pionowymi płytami, ale palnik GMAW / FCAW może być dobrze dostosowany do wykonania zadania. Jednak spawanie w wąskim odstępie może wymagać specjalnie zaprojektowanego palnika GMAW, aby uzyskać odpowiednie połączenie z boczną ścianą.

Miejsce spawania:

Niektóre procesy spawalnicze, takie jak SMAW, GMAW, GTAW itp., Mają wszystkie możliwości pozycjonowania, podczas gdy inne są ograniczone do jednej lub kilku pozycji spawania. Na przykład SAW najlepiej nadaje się do spawania na dole lub na płasko, podczas gdy ESW stosuje się najczęściej do spawania pionowego.

W spawaniu w warsztacie pozycja może nie mieć większego znaczenia, ponieważ produkty i zespoły można obrócić do najkorzystniejszej pozycji do spawania. W przypadku spawania w terenie, w szczególności dużych konstrukcji, nie jest możliwe obrócenie ich do najlepszej pozycji spawania. Na przykład, do wytwarzania zbiornika oleju, wymaga on spawania przy użyciu głównie pionowych i poziomych pozycji spawania.

Zwykle oznacza to trudne warunki spawania, niższe standardy dopasowania, a zatem zwiększone problemy z osiągnięciem pożądanej jakości spoiny. W takich sytuacjach najlepszy jest proces spawania, taki jak SMAW.

Z drugiej strony, spawanie rur na miejscu może wymagać spawania we wszystkich możliwych pozycjach, a dla takich prac zmechanizowane metody spawania z wykorzystaniem błędów spawalniczych dobrze służą temu celowi. Wytyczne dotyczące wyboru procesów wysokiego osadzania dla różnych pozycji spawania podsumowano w tabeli 20.2.

2. Uwagi dotyczące produkcji:

Kwestie dotyczące produkcji wpływające na wybór procesu dla połączeń spawanych mogą obejmować kształt i wielkość obrabianego przedmiotu, szybkości osadzania, dostępność materiałów eksploatacyjnych, utrzymanie wymaganego wyposażenia, dym i odpryski powstałe podczas pracy, wstępne podgrzewanie i wymagane leczenie po spawaniu, umiejętność obsługi operatora, mechanizacja i automatyzacja możliwe i kompatybilność z innymi procesami.

Kształt i rozmiar przedmiotu obrabianego:

Kształt i wielkość elementu może mieć wpływ na wybór procesu spawania. Na przykład komponenty o dużych rozmiarach lub skomplikowane kształty są trudne w obsłudze dla EBW ze względu na charakter ich działania i wymagany rozmiar komory próżniowej. Podobnie wszystkie kształty nie mogą być spawane przez zgrzewanie tarciowe. Zatem w takich przypadkach wybór może być ograniczony tylko do procesów spawania łukowego.

Szybkość osadzania:

Gdy materiał ma być osadzany, jak ma to miejsce w większości procesów spawania łukowego, może być wymagane osiągnięcie pewnej minimalnej szybkości osadzania metalu, aby osiągnąć wymagane harmonogramy dostaw. Na przykład podczas spawania długich prostych połączeń w grubych płytach do budowania statków najwygodniej jest stosować SAW z dużymi prędkościami osadzania niż w jakimkolwiek innym procesie; podczas gdy dla bardziej skomplikowanych kształtów pożądana szybkość osadzania może być osiągalna za pomocą procesu SMAW.

Ogólnie wydajność procesu spawania łukowego, w tym ESW, zależy od jego szybkości osadzania i najlepiej jest odwołać się do dostępnych danych na temat przed dokonaniem selekcji. Ryc. 20.2. podaje podsumowanie współczynników osadzania w oparciu o 100% cykl pracy dla najczęściej stosowanych procesów z tej kategorii.

Dostępność materiałów eksploatacyjnych:

Na wybór procesu spawania może również wpływać dostępność materiałów eksploatacyjnych. Na przykład, do spawania określonego stopu aluminium może nie być możliwe nabycie odpowiedniego drutu rdzeniowego, ograniczając w ten sposób stosowanie procesu FCAW. Łatwa dostępność i regularne dostawy są niezbędne do nieprzerwanego korzystania z procesu, dlatego należy wybrać tylko te procesy, w których nie brakuje materiałów eksploatacyjnych.

Konserwacja sprzętu:

Aby sprzęt działał sprawnie, musi być dostępna odpowiednia pomoc techniczna. W związku z tym, jeśli zainstalowane są nowoczesne zaawansowane urządzenia, należy zapewnić, że w razie awarii można uzyskać pomoc techniczną w krótkim czasie i przy rozsądnych kosztach. W przeciwnym razie operacja spawania może zostać przerwana, co spowoduje poważne opóźnienia w dostawach przy zwiększonych kosztach spawania. Takie ewentualności mogą powstać w przypadku zastosowania sprzętu z EBW, spawania laserowego, zgrzewania ultradźwiękowego, nowoczesnych bardziej synergicznych systemów spawalniczych, a nawet urządzeń zgrzewania oporowego ze skomplikowanymi obwodami elektrycznymi.

Wentylacja:

W przypadku generowania nadmiernego dymu w procesie, może to wymagać zastosowania skuteczniejszej wentylacji lub wymagać instalacji układu wydechowego dla indywidualnego stanowiska spawalniczego w celu uniknięcia zakłóceń w działaniu otaczających zespołów.

Rozprysk:

Procesy, w których występuje nadmierne rozpryski, są trudne do użycia w bliskim sąsiedztwie innych maszyn i urządzeń. Na przykład, spawanie CO2 jest zawsze związane ze znaczną lub nawet nadmierną ilością odprysków, a tym samym z konieczności utrzymywania swojej pracy z dala od innych maszyn i gotowych produktów. Późniejsze usunięcie odprysków wiąże się również z dodatkową pracą i ogranicza jej użycie do stosunkowo trudniejszej pracy.

Umiejętność operatora:

Umiejętność operatora jest kolejnym bardzo ważnym czynnikiem w wyborze procesu spawania, ponieważ jeśli pracownicy nie są dostępni, aby umiejętnie obsługiwać system, może on nie być optymalnie wykorzystywany. Ten czynnik może poważnie utrudnić wprowadzenie bardziej nowoczesnego i zaawansowanego sprzętu.

Dlatego znacznie łatwiej jest wprowadzić spawanie metodą SMAW i oksyetylenem w nowym miejscu, niż wprowadzać procesy GMAW lub GTAW. Ewentualnie mogą zostać poniesione dodatkowe wydatki związane ze szkoleniem siły roboczej do obsługi bardziej produktywnych nowszych procesów.

Zgodność procesów:

Niektóre procesy spawalnicze, takie jak zgrzewanie tarciowe, zgrzewanie ultradźwiękowe itp., Mogą być wygodnie instalowane wraz z innymi procesami, takimi jak obróbka skrawaniem, podczas gdy spawanie łukowe lub zgrzewanie doczołowe należy utrzymywać w znacznej odległości od innych maszyn, aby uniknąć odprysków i latania na gorąco metal utrudniający pracę nad nimi. Konieczność zgodności między różnymi procesami musi zatem zostać sprawdzona na etapie selekcji, aby uniknąć kolejnych problemów.

Mechanizacja i automatyzacja:

Wszystkie procesy spawania nie mogą być zmechanizowane, dlatego niezbędne jest oszacowanie potrzeby mechanizacji lub automatyzacji na odpowiednim etapie. Na przykład SMAW nie może być zmechanizowany w rzeczywistym znaczeniu tego terminu, podczas gdy GMAW i zgrzewanie oporowe mogą być z łatwością używane w ich trybach zmechanizowanych.

Przy zwiększonym wykorzystaniu robotów konieczne jest, aby pamiętać o przyszłych możliwościach tego procesu, wybierając proces spawania, szczególnie w przypadku dużych produkcji. Podczas gdy procesy GMAW i spawania punktowego mogą znaleźć szerokie zastosowanie w trybie automatycznym, w tym trybie nie ma prawie żadnych szans na procesy spawania SMAW, SAW i gazowo-paliwowego.

3. Względy ekonomiczne:

Całą gambitą związaną z zakładaniem koncernów inżynierskich jest zarabianie, a zatem koszt produktu musi być utrzymywany na minimalnym poziomie, zgodnie z pożądaną jakością. Tak więc, w przypadku, gdy dwa lub więcej procesów spełnia wymagania techniczne i produkcyjne, koszt spawania zlecenia dla każdego musi zostać określony przed dokonaniem ostatecznego wyboru.

Koszt spawania obejmuje różne składniki, które wyrażono poniżej w postaci równania 20.1:

C _T = C _WL + C _AL + C _OH + C _C + C _PM ....... (20.1)

gdzie,

C _T = całkowity koszt spawania,

C _WL = koszt bezpośredniej pracy spawalniczej,

C _AL = koszt dodatkowej pracy,

C _OH = koszty ogólne,

C _C = koszt materiałów eksploatacyjnych,

C _PM = koszt utrzymania instalacji.

Koszty te będą się różnić w zależności od jednego procesu spawania, ale ponieważ procesy spawania łukowego pokrywają większość prac spawalniczych na świecie, niniejsza dyskusja będzie ograniczona tylko do procesów spawania łukowego.

Bezpośrednia praca spawalnicza:

Operator spawania poświęca swój czas nie tylko na faktyczne spawanie, ale również na przygotowywanie lub składanie elementów poprzez sczepianie lub zaciskanie. Może on również być zobowiązany do uzyskania instrukcji w związku z faktyczną operacją spawania. Być może trochę czasu upłynie na oczekiwaniu na dostarczenie dzieła do przeniesienia się z miejsca na miejsce. Ponieważ ludzie nie mogą nieprzerwanie pracować przez cały czas swojej zmiany, należy poświęcić określony czas na odpoczynek.

Tak więc, w procesach spawania łukowego czas spawacza składa się z czterech elementów w następujący sposób:

Całkowity czas pracy = Rzeczywisty czas spawania + inny czas konstruktywny + czas oczekiwania + czas bezczynności ... (20.2)

Tak więc, jeśli godziny pracy spawacza mogą być wyrażone w postaci cyklu roboczego zdefiniowanego jako rzeczywisty czas spawania jako procent całkowitego czasu pracy, może być łatwiej wybrać proces dla danej pracy.

Wyższe cykle robocze można uzyskać przy spawaniu połączeń długich zaokrągleń w porównaniu ze spawami krótkookresowymi na obrabianym przedmiocie o skomplikowanym kształcie.

Przy wyborze procesu spawania dąży się do poszukiwania procesu, który może zapewnić wyższy cykl pracy. Ponieważ wyższe cykle pracy preferują ciągłe systemy podawania drutu, takie jak GMAW i SAW; procesy te najlepiej nadają się do długich, nieprzerwanych stawów. Ale gdy potrzebne są krótkie spawy, najlepiej jest użyć SMAW, gdzie łatwość manewrowania pomaga w podniesieniu z natury niskiego cyklu pracy.

Pomocnicza praca:

Od czasu do czasu spawacz potrzebuje pomocy drugiej osoby, aby wykonać to zadanie szybko i zadowalająco. W przypadku zatrudnienia koszt takiej dodatkowej pracy musi być uwzględniony przy wyborze do procesu spawania.

Jeśli pomoc dodatkowa może zostać zmniejszona lub całkowicie wyeliminowana, może to spowodować znaczną oszczędność kosztów spawania. Na przykład przy spawaniu stali o wysokiej wytrzymałości, wymagającej podgrzewania w połączeniu ze SMAW, zmiana na GMAW lub SAW umożliwia zmniejszenie lub wyeliminowanie podgrzewania wstępnego, ponieważ procesy te prowadzą do znacznie niższego wodoru w stopiwie.

Kosztów ogólnych:

Koszty ogólne związane z utworzeniem kadry kierowniczej, projektowaniem, sklepami i zakupami, kontrolą jakości, sprzedażą i administracją generalną również wymagają odzyskania, co zwykle odbywa się poprzez dodanie tych kosztów do kosztów spawania w celu uzyskania ostatecznego produktu lub kosztów produkcji . Często odbywa się to poprzez dodanie stałego procentu od 150 do 350% kosztów pracy.

Koszt materiałów eksploatacyjnych:

Koszt materiałów eksploatacyjnych obejmuje koszt elektrod, gazu, wody itd. Stosowanych w rzeczywistym odkładaniu stopiwa. Do tego kosztu można doliczyć koszt energii elektrycznej i paliw gazowych itp. Czasami wymienne części wyposażenia są również uważane za składnik materiałów eksploatacyjnych. Na przykład końcówki stykowe, dysze, kable, a nawet palniki GMAW można uznać za materiały eksploatacyjne.

Koszty utrzymania:

Konserwacja maszyn w postaci napraw może czasami być znacznym kosztem. Przy wyborze procesu należy pamiętać o kosztach utrzymania źródła zasilania i związanego z nim sprzętu. Podczas gdy koszty utrzymania transformatora spawalniczego mogą być prawie pomijalne, zespół generatora silnika może wymagać regularnych kosztów w zakresie konserwacji i napraw.

Odsetki i amortyzacja:

Koszt sprzętu spawalniczego należy odzyskać w celu wymiany po upływie okresu jego użytkowania. Zwykle odbywa się to poprzez naliczanie ustalonego procentu początkowych kosztów na pokrycie kosztów spawania.

W ten sposób droższy sprzęt doprowadzi do wyższych kosztów odsetek i kosztów amortyzacji sprzętu, a ogromne sumy można zainwestować w zakup nowoczesnego, kosztownego i kosztownego sprzętu tylko wtedy, gdy zamówienia zostaną zapewnione, aby utrzymać sprzęt zajęty, aby odzyskać koszty wraz z zyskami. Tabela 20.3. podaje wytyczne dotyczące kosztów porównawczych, wymaganego materiału (ów) zużywalnych oraz trybu, w którym zwykle jest używany, nie tylko sprzętu do spawania łukowego, ale także sprzętu do innych ważnych procesów spawania przemysłowego.

Ponieważ koszt sprzętu ma być rozłożony na liczbę wyprodukowanych komponentów lub jednostek, konieczne jest oszacowanie zlecenia lub objętości wymaganej do obsługi.

Poza względami technicznymi, produkcyjnymi i ekonomicznymi wybór procesu może również opierać się na rodzaju produktu, który ma być wytwarzany.

Typ produktu:

Do wytwarzania przez spawanie wszystkie produkty można podzielić na trzy główne typy, mianowicie duże konstrukcje strukturalne, elementy konstrukcyjne i półprodukty.

Konstrukcje strukturalne:

Strukturalne fabrykacje są osiągane poprzez łączenie wielu małych i nawet dużych rozmiarów sekcji i płyt w celu zbudowania dużych konstrukcji. Ze względu na rozmiar i kształt ostatecznej struktury systemy spawalnicze są zazwyczaj przenoszone na miejsce pracy.

Struktury te mogą wymagać wielu spawów o małej długości, jak również długich połączeń. Takie struktury mogą obejmować statki, mosty, konstrukcje budowlane, zbiorniki ciśnieniowe, zbiorniki magazynowe, zakłady chemiczne i nawozowe, dźwigi, duże ramy do obrabiarek, sprzęt do robót ziemnych, karoserie samochodowe i wagony kolejowe.

Produkcja strukturalna zwykle wymaga ręcznego lub półautomatycznego spawania łukowego, jak SMAW, GMAW, FCAW, SAW i spawanie elektrodrążem.

Komponenty inżynierskie:

Komponenty konstrukcyjne są zwartymi konstrukcjami, zwykle o wysokim stopniu symetrii, które zwykle można przenosić na spawarkę lub instalacje do produkcji. Większość komponentów do produkcji masowej należy do tej kategorii. Na przykład komponenty takie jak małe zbiorniki ciśnieniowe, urządzenia elektryczne, maszyny wirujące, korpusy zaworów, cylindry hydrauliczne, tylne osie samochodowe, zawieszenie, urządzenia sterowe i części przekładni.

Elementy konstrukcyjne mogą być spawane w szerokim zakresie procesów spawalniczych, często w trybie zmechanizowanym lub automatycznym. Poza procesem spawania łukowego można zastosować wiązanie dyfuzyjne, spawanie tarciowe i EBW w zależności od materiału, dokładności i warunków eksploatacji, którym składnik ma być poddany. Procesy spawania oporowego, takie jak spawanie punktowe, zgarniające i projekcyjne, a także zgrzewanie doczołowe i błyskawiczne są również szeroko stosowane przy wytwarzaniu mniejszych elementów konstrukcyjnych wykonanych z blachy lub małych obrabianych części.

Półprodukty:

Produkty wytwarzane w sposób ciągły z instalacji stałej, zwykle z ciągłym spawem, określane są jako półprodukty i obejmują sekcje spawane, takie jak sekcje I, T i kanałowe, rury spawane wzdłużnie i spiralnie, rury płetwowe i ostrza taśmowe, spawane siatki druciane i podobne inne produkty są również uwzględnione w tej kategorii produkcji spawanej.

Półprodukty są zwykle produkowane w procesach ciągłego spawania za pomocą automatów z wysoko rozwiniętym sprzętem do karmienia i przenoszenia produktów. Procesy spawania najodpowiedniejsze dla tego rodzaju produkcji obejmują pewną formę procesu spawania łukowego, wysokiej częstotliwości i spawania indukcyjnego, zgrzewania doczołowego oporowego, zgrzewania oporowego i nawet spawania wiązką elektronów.

Schemat przepływu dla wyboru procesu:

Możliwe jest zbudowanie schematu blokowego dla dokonania wyboru odpowiedniego procesu spawania w celu wykonania określonego zadania poprzez spawanie. Wytyczną do zbudowania takiego schematu jest ta przedstawiona na ryc. 20.3. W tym schemacie przedstawiono nacisk na spawanie różnych rodzajów stali. Jednak w każdym konkretnym przypadku końcowy wykres przepływu będzie zależeć od zmiennych wprowadzonych jako dane wejściowe.

Wnioski:

Wynika to z dyskusji na temat wyboru procesu spawania dla wytworzenia danej struktury lub składnika, którego wybór musi być oparty na wnikliwej analizie czynników technicznych, produkcyjnych i ekonomicznych, a także rodzaju produktu.

Zazwyczaj dokonuje się wyboru spośród procesów spawania łukowego, dlatego nacisk na te procesy został przedstawiony na wykresie Jak pokazano na rys. 20.3. Można jednak pamiętać, że ostateczny wybór nie może być ograniczony do pojedynczego procesu, zamiast tego może być konieczne zastosowanie szeregu procesów w celu wykonania pracy, co wynika z poniższego przykładu.

Problem 1 :

Wymagane jest wytworzenie bębna pary / wody o grubości ścianki 90 mm, od wewnętrznej strony, za pomocą austenitycznej stali nierdzewnej o grubości 3 mm, jak pokazano na rys. 20.4, do wykorzystania w elektrowni jądrowej. Wybierz odpowiednie procesy, aby wykonać zadanie.

Zalecenia:

Jedna możliwa odpowiedź na problem może wyglądać następująco:

Stawy A:

Spawanie elektrodrążem za pomocą pojedynczej elektrody oscylacyjnej wydaje się być odpowiednim wyborem do wykonywania tych spoin wzdłużnych.

Stawy B:

W celu wykonania obwodowych połączeń spawanych na bębnie, SAW może osiągnąć pożądany cel, umieszczając jednostkę SAW u góry i obracając bęben z wymaganą prędkością spawania. Zbieranie strumienia może odbywać się poprzez zapewnienie kraty i tacy zbiorczej poniżej bębna. Zebrany nieużywany strumień może być zawracany.

Stawy C:

Kanały wlotowe i wylotowe można przyspawać do końcówek bębna za pomocą SAW z usuwalnym spodem strumienia, umieszczając bęben w pozycji pionowej i obracając go z pożądaną prędkością spawania.

Stawy D:

Do spawania z bębnem wymagane są liczne dysze. Te małe złącza można dogodnie osiągnąć za pomocą procesu GMAW z użyciem obojętnego gazu osłonowego.

Elewacja:

Okładzinę bębna od wewnątrz z austenityczną stalą nierdzewną można skutecznie wykonać za pomocą okładziny taśmowej, w której znajdują się główne części bębna. Zakrzywione obszary można jednak pokrywać tylko za pomocą procesu GMAW lub GTAW z drutu spawalniczego.

Dysze o niewielkich rozmiarach nie mogą być pokrywane za pomocą okładzin taśmowych. W związku z tym wybór może opierać się na procesach SMAW, GMAW lub GTAW w celu wynurzenia małych niezręcznych stref. Dysze o średnicy otworu 150 mm lub mniejszej mogą być pokryte SMAW tylko do dwukrotnej średnicy otworu ze względu na problem z dostępnością. Zatem odpowiednio opracowany automatyczny proces GMAW może być skuteczniejszy. Alternatywnie można również zastosować GTAW z drutem napełniającym.

Ilekroć automatyczny proces powlekania nie może być z powodzeniem przeprowadzony, SMAW może być jedyną alternatywą.

Powyższe sugestie zostały oparte na rozważaniach produkcyjnych dotyczących produkcji w sklepie. Jeśli jednak podobna konstrukcja ma zostać wykonana na miejscu, większość prac może wymagać znacznie większych kosztów ze strony SMAW; to również wymagałoby dłuższego czasu, a produkt końcowy liru może być niższej jakości.