Повышение рентабельности сварочного производства

Повышение рентабельности за счет механизации производства

Применение автоматической и полуавтоматической сварки вместо ручной является одним из самых значимых мероприятием по обеспечению рентабельности и экономичности сварочных работ. На швах где возможно применение механизированной сварки необходимо применять автоматическую или полуавтоматическую сварку. Этот принцип давно доказан во всех развитых странах Европы и США.

Преимущества автоматической и полуавтоматической сварки перед ручной:

• Облегчение труда сварщика
• Повышение производительности в 5 - 10 раз, а при сварке на больших токах (форсированные режимы) в 10 - 20 раз.
• Высокое качество и хорошее формирование швов; швы имеют большую прочность, пластичность и ударную вязкость.
• Угар и разбрызгивание металла составляет всего 1 - 3% от массы электродной проволоки. Сравните с 5% потерь при ручной сварке открытой дугой.
• Возможность сваривать металл значительной толщины (до 20 мм) без разделки кромок.
• Малый расход сварочной проволоки и электроэнергий и низкая общая стоимость сварки.

Так же одним из революционных методов повышения экономичности и качества сварки является применение инверторных источников.

Сейчас преобразователями частоты в источнике служат уже не тиристоры и не транзисторы, а модули IGBT, отличающиеся высокой надежностью, и быстродействием, позволяющие достичь частоты преобразования 50 кГц.

О явном преимуществе инверторных источников питания говорит ежегодно растущая доля их выпуска в общем объеме приборов этого назначения. Так, в 2000 году в Европе среди всех выпущенных источников питания 70% были инверторными. Похожая картина (но с некоторым запозданием) наблюдается и у нас в стране.

В организации сварочного производства инверторные источники открывают новые перспективы, обещают мощный скачок его эффективности и качества.

Преимущества инверторных источников питания

Технические преимущества инверторных источников питания

• высокий КПД - 85-95%;
• идеальный коэффициент мощности - 0,99;
• минимальный расход дефицитных электротехнических материалов;
• широкий диапазон регулирования параметров режима - от нескольких ампер до сотен и тысяч;
• продолжительность нагрузки источников питания в рабочем диапазоне режимов сварки - до 80%;
• возможность параллельной работы источников на единую нагрузку;
• плавная регулировка сварочного режима в широком диапазоне токов и напряжений;
• дистанционное управление источником;
• минимальные потери электрической энергии в сварочных кабелях и соединительных элементах;
• удобство переноски и доставки источника к месту сварки;
• малые размер и масса;
• высокий уровень электробезопасности за счет двойной изоляции.

Технологические преимущества

• сварка покрытыми электродами любых марок на постоянном и переменном токе;
• универсальность внешней статической характеристики, обеспечивающей ручную дуговую сварку покрытым электродом, неплавящимся - в среде аргона, механизированную плавящимся электродом в защитных газах;
• стабильность зажигания дуги за счет высокого Uxx и осцилляции;
• возможность сварки короткой дугой, уменьшающей энергопотери и улучШающей качество сварного
• соединения благодаря уменьшению зоны термического влияния;
• качественное формирование шва во всех пространственных положениях;
• минимальное разбрызгивание при сварке;
• нет залипания ("примерзания") электрода при окончании сварки;
• возможность исключить магнитное дутье при сварке на постоянном токе;
• сварка трудносвариваемых сталей и сплавов;
• возможность сварки сложных металлоконструкций сварщиками недостаточной квалификации.

Автоматическая сварка - тандем

Автоматическая сварка - тандем в последние годы является актуальным прогрессивным методом повышения производительности, а следовательно и экономии трудозатрат.

Жесткие требования, предъявляемые к качеству и механическим свойствам сварных швов, зачастую вступают в конфликт с производительностью. Сварка под флюсом, однако, в состоянии обеспечить высокую прочность наряду с высокой производительностью наплавки, что и послужило выбором ее для сварки габаритных металлоконструкций, колон и др. Процесс сварки, использующий несколько электродных проволок, становится более важным при увеличении толщины свариваемых листов и объема сварного стыка, поскольку он предлагает дальнейшее увеличение производительности наплавки. Процесс тандемной сварки под флюсом расщепленной дугой четырьмя проволоками способен довести производительность наплавки до 30 кг/час (при ПВ = 100%). Пример сравнения показателей при тандемной и моноэлектродной сваркой показан на рис. 1.

Рисунок 1 - Пример сравнения показателей при тандемной и моноэлектродной сварке

При сварке большим током (более 1600 А) с высоким коэффициентом наплавки важным параметром становится величина погонной энергии. Для того, чтобы выполнить требования по качеству, необходимо при многопроходной сварке ограничивать величину погонной энергии и толщину облицовочного прохода, что приводит к увеличению скорости сварки свыше 100 см/мин. При этом используется эффект отпуска последующих проходов, имеющий положительное влияние на механические свойства зоны сварного шва.

Главным достоинством этого способа сварки является конечно же экономия рабочего времени и трудозатрат.

Применение подкладочной ленты

Самоклеющуюся, устойчивую к высоким температурам и инертную ленту достаточно просто прикрепить к обратной стороне шва. Лента обеспечивает хорошую механическую опору для сварки и предотвращает загрязнение. Она проста в применении и не требует каких-либо специальных навыков. Использование ленты по-прежнему остается ограниченным и относительно малоизвестным. Лента-подкладочная подходит для самых обычных материалов, таких как углеродистая, легированная и нержавеющая сталь, чугун, медные, никелевые и титановые сплавы, а также может быть использована при ММА, TIG и MIG сварке. Стандартная лента-основа может применятся на токах до 75А, более «тяжелые» ленты могут применяться там, где ток достигает 160А и выше. Лента представляет собой полосу из алюминиевой фольги, преимущественно шириной 75мм, с обратной стороны которой по центру прикреплена полоса из стекловолокна непрерывного плетения шириной 25мм. Длина ленты составляет 12,5м. Лента легко режется и легко крепиться к обратной стороне шва, который собираются варить. Плетеная, термоустойчивая стеклоткань предотвращает чрезмерный провар в зоне проплавления и формирует зону под валиком, которая позволяет получить постоянное и равномерное усиление шва с плавным переходом в основной металл с обоих сторон. Ленту легко можно отклеить и убрать из зоны сварки.

Снижение производственных затрат хорошо продемонстрировано при сравнении использования ленты и метода продувки инертным газом при круговой сварке резервуара диаметром 3м и длиной 5м. Для рекомендуемой продувки потребуется газ, объем которого составляет двойной объем резервуара. При скорости 70 л/мин. процесс продувки займет 16 часов. При этом стоимость газа составит 8 000 руб. Стоимость ленты для таких же параметров составила бы 4 000руб.

Повышение производительности при ручной сварке покрытым электродом

Основные способы приведены ниже (Рис.2):

• сварка с опиранием на чехольчик покрытия;
• сварка наклонным электродом;
• сварка лежачим электродом;
• сварка трехфазной дугой;

Рисунок 2

Повышение рентабельности за счет экономии основных и сварочных материалов

Одним из резервов является разработка и внедрение прогрессивных нормативов расхода сварочной проволоки, флюса, газа на основе действующих стандартов на сварные соединения с использованием современных достижений в технологии сварки и производстве материалов. При этом в сварочном производстве необходимо совершенствовать систему нормирования расхода сварочных материалов. Одновременно достигается экономия материальных, сырьевых, топливноэнергетических, трудовых и финансовых ресурсов в производстве.

Основные пути экономии сварочной проволоки заключаются в экономизации конструктивных решений при отработке сварных конструкций на технологичность.

Ниже приведены основные методы повышения экономии и рентабельности сварочных работ в зависимости от способа сварки.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка может быть более экономичной при снижении массы наплавленного металла и достигается в результате таких мероприятий:

• применения прогрессивных видов проката (низколегированного высокопрочного, низколегированного термически упрочненного), позволяющих уменьшить толщину свариваемых деталей и катеты швов;
• использования экономичных видов разделок кромок под сварку;
• подготовки кромок толстолистового металла под сварку с Х-образной разделкой;
• соблюдения технологической дисциплины при подготовке кромок основного металла под сварку;
• внедрения кондукторов и манипуляторов для сварки конструкций в нижнем положении;
• выбора электродов оптимальных марки и диаметра для данной операции;
• применения специализированных марок покрытых электродов, обеспечивающих глубокий провар корня шва.

Для снижения непроизводительных расходов покрытых электродов рекомендуется:

• использовать стандартизированные электрододержатели для уменьшения длины огарка;
• выполнять сварку на оптимальных режимах, исключающих повышенное разбрызгивание электродного металла и перегрев электрода;
• применять для сварки покрытые электроды, соответствующие требованиям действующей нормативной документации и имеющие сертификат соответствия (осуществлять входной контроль);
• обеспечивать транспортировку и хранение электродов согласно требованиям нормативной документации;
• использовать прогрессивные нормативы расхода электродов;
• применение электродов с содержанием железного порошка в обмазке.
• совершенствовать организацию рабочего места сварщика;
• внедрять мероприятия по экономическому стимулированию сварщиков в снижении расхода электродов.

Полный текст статьи вы можете прочитать на сайте о сварке http://weldingsite.com.ua/