در اندی مارین، ما معتقدیم که دانش تولید عملی یکی از با ارزش ترین دارایی های ساخته شده در طول زمان است.
در کارگاه ما، مهندسان، متخصصان تولید، و تکنسین‌های با تجربه وجود دارند که سال‌ها با سخت‌افزار دریایی فولاد ضد زنگ کار کرده‌اند - از انتخاب مواد و فرآیندهای ریخته‌گری گرفته تا تکمیل و کنترل کیفیت.
بسیاری از این بینش‌ها از طریق تجربه تولید روزانه آموخته می‌شوند: درک اینکه چرا یک جزء خراب می‌شود، چگونه مواد مختلف در محیط‌های دریایی کار می‌کنند، و چه جزئیاتی واقعاً هنگام توسعه سخت‌افزار قابل اعتماد اهمیت دارد.
با این حال، این دانش عملی اغلب فقط در داخل کارگاه به اشتراک گذاشته می شود و به ندرت به مشتریانی می رسد که در حال تصمیم گیری در مورد منابع و مهندسی هستند.
صحبت های مهندس تلاش ما برای سازماندهی این گفتگوها و به اشتراک گذاشتن تجربه تولید در پشت سخت افزار دریایی است.
از طریق این مجموعه، مواد، فرآیندهای تولید، ملاحظات طراحی و درس‌های دنیای واقعی را از دیدگاه یک سازنده سخت‌افزار دریایی مورد بحث قرار می‌دهیم.
امروز ENGINEER TALKS Ep.36 توسط مهندس وو ارائه شده است که توسط من ویراستار نوشته شده است.
دو پایه، یک پاکت نقاشی
یک جفت پایه گیره فرضی بگیرید: همان پاکت، همان الگوی پیچ، همان مسیر بار. یکی از صفحه جوش داده شده است، دیگری در یک قطعه ریخته گری می شود. روی نیمکت آنها شبیه هم هستند.
غریزه این است که بپرسیم کدام قوی تر است. سوال بهتر این است که این پروژه کدام شکست را می تواند بررسی کند. تناسب نهایی هنوز به ساختار کشتی و بررسی واجد شرایط بستگی دارد - این قسمت در مورد مسیر است، نه قایق.
آنچه که مسیر در واقع تصمیم می گیرد
جایی که خطر نشسته است.در قالب ریخته گری در حال انجماد است: آیا قالب پر شده باشد، چه بخش در هنگام سرد شدن تغذیه شود. هیچ کدام از اینها روی قسمت تمام شده قابل مشاهده نیست و همه آنها با طراحی دروازه، بالا آمدن و بخش کنترل می شود. در جوشکاری خطر در اتصالات است - مکان‌هایی که فلز ذوب شده است، خواص کنار جوش تغییر می‌کند و هندسه تنش را متمرکز می‌کند. یک جوش در هر مفصل یک چنین مکان دارد. یک بازیگر هیچکدام از اینها را ندارد، اگرچه هر تغییر بخش، سوال استحکام خاص خود را دارد.
ابزار و اتصالات.ریخته‌گری هزینه‌های یک‌باره ابزارسازی را به همراه دارد که بر حجم مستهلک می‌شود. ساخت ابزار کمی دارد، اما جوشکاری، ثابت کردن، تصحیح اعوجاج و بازرسی را در هر واحد اضافه می‌کند، و هزینه هر واحد به جای وزن جزئی، تعداد اتصالات و دسترسی به اتصالات را دنبال می‌کند، زیرا هر اتصال به تناسب، جوش، تمیز کردن و یک دروازه بازرسی اضافه می‌کند. ریخته گری جایگزین مجموعه مفصلی با یک بدنه می شود که ساخت هندسه ارزان قیمت را تغییر می دهد. جایی که آن کراس اوور سقوط می کند، حجم و طراحی خود شماست.
تغییر و تعمیر.جوشکاری با برش مجدد تغییر هندسه را جذب می کند. ریخته گری آن را از طریق اصلاح الگو و نمونه جدید جذب می کند، به همین دلیل است که مجموعه های جوش داده شده بر نمونه های اولیه غالب هستند. تعمیر به هر دو صورت انجام می شود: جوشکاری محلی است و به فلز سالم تبدیل شده است. ریخته گری یک عملیات واجد شرایط بر روی بخشی است که ممکن است تعمیرکار تاریخچه حرارتی آن را نداند - محدود، نه بدتر. قراردادهای ترسیم به بحث ET27 تعلق دارند:نقشه های سخت افزاری دریایی سفارشی.
خطر جوش در اتصالات آن موضعی است. ریخته گری از طریق بخش های آن توزیع می شود. هیچ کدام ذاتاً بهتر نیستند: آنها در مکان های مختلف شکست می خورند و با ابزارهای مختلف بازرسی می شوند.
نقشه شکست جوشکاری
خرابی های یک جوش کم هستند، به خوبی مستند شده و به طور ناهموار قابل مشاهده هستند. هر کدام دروازه ای دارند که می توانند آن را بگیرند.
| ریسک | از نظر فیزیکی چیست | دروازه ای که به آن می پردازد |
|---|---|---|
| پیوند ناقص ریشه / نفوذ ناقص ریشه | یک طرف مفصل در ریشه جوش نخورده است، یا هر دو صورت ریشه به دلایل مختلف جوش نخورده است | آماده سازی مفصل و یک روش واجد شرایط، به علاوه بازرسی ذرات نافذ یا مغناطیسی در جایی که ریشه قابل دسترسی است، رادیوگرافی یا اولتراسونیک در جایی که نمی تواند |
| فقدان دیواره جانبی یا فیوژن بین اجرا | فلز رسوب‌شده به فلز پایه یا گذر قبلی نمی‌چسبد و یک رابط مسطح باقی می‌ماند که به عنوان افزایش‌دهنده تنش، اغلب زیر سطحی عمل می‌کند. | رویه و تکنیک، تمیز کردن بین پاس، بازرسی حجمی در صورت لزوم |
| آندرکات | یک شیار ذوب شده در فلز پایه در انگشت پا، کاهش بخش موثر و افزایش تنش در جایی که از قبل بالاتر است. | معاینه بصری در برابر سطح پذیرش نامگذاری شده، ترکیب انگشتان پا در جایی که مشخص شده است |
| اعوجاج و استرس پسماند | گرمایش و سرمایش غیر یکنواخت؛ ضد زنگ آستنیتی گرما را ضعیف هدایت می کند و بیشتر منبسط می شود، بنابراین گرما و تنش در ناحیه باریک تر متمرکز می شوند. | ترتیب جوش، اتصالات، هیت سینک و طراحی که جوش های طولانی را از بخش های نازک دور نگه می دارد. |
| وضعیت منطقه متاثر از گرما | فلز پایه در کنار جوش با چرخه حرارت تغییر می کند، بدون هیچ علامت قابل مشاهده در سطح | انتخاب درجه، روش واجد شرایط، ترمیم سطح پس از جوش |
در جایی که با آزمایش ذرات نافذ یا مغناطیسی نمی توان به ریشه رسید، تشخیص به رادیوگرافی یا بازرسی اولتراسونیک منتقل می شود و تعمیر به معنای برگشت به فلز سالم و جوش دادن مجدد به روش اصلی است. یک ریشه غیرقابل دسترسی مشخص است، نه بازرسی - دسترسی ریشه قبل از اینکه یک تصمیم جوشکاری باشد، یک تصمیم ترسیمی است.
نقص عیب نیست: پذیرش بر اساس سطح کیفیتی که کد برنامه کاربردی نامگذاری شده است ارزیابی می شود و اینکه کدام سطح اعمال می شود تصمیم خریدار است، نه ویژگی جوش. معنای یک نشانه فردی به بحث ET34 تعلق دارد:تست نفوذ رنگ در ریخته گری های دریایی.
منطقه متاثر از گرما یک سوال چرخه گرما است، نه یک سوال درجه
در فولاد زنگ نزن آستنیتی، کاربیدهای کنار جوش در هنگام گرم شدن حل می شوند و در هنگام سرد شدن مجدداً به صورت کاربیدهای کروم در مرزهای دانه تشکیل می شوند و کروم را از فلز کنار خود خارج می کنند. در جایی که تخلیه کافی باشد فولاد حساس می شود و گواهی تغییر نمی کند.
TWI آن باند را تقریباً در دمای 600 تا 900 درجه سانتیگراد قرار می دهد که زمان نوردهی آن به ده ها ثانیه می رسد. پیام عددی نیست که بتوان آن را طراحی کرد: گرمای معمولی جوشکاری در داخل آن قرار می گیرد، بنابراین منطقه یک نتیجه طبیعی از اتصال است.
درمان با محلول کاربیدها را مجدداً حل می کند، اما به ندرت در ساختار تمام شده عملی است. درجه کم کربن به جای اینکه پدیده را از بین ببرد، محور زمان را حرکت می دهد. گریدهای تثبیت شده کربن را با تیتانیوم یا نیوبیوم پیوند می دهند، اما نوار باریک نزدیک خط همجوشی همچنان می تواند در اسیدهای داغ مورد حمله قرار گیرد.
هیچ یک از اینها پیش بینی نمی کند که یک مشترک در خدمت چه خواهد کرد. نتیجه بستگی به آلیاژ، اتصال، قرار گرفتن در معرض و رژیم تمیز کردن دارد. یک منطقه حساس، حداقل، چیزی را در سطح نشان نمی دهد.
تمیز کردن پس از جوش سه عملیات است، نه یک
"ترشی و غیرفعال" در نقاشی ها به عنوان یک آیتم خطی ظاهر می شود. این سه عملیات است. رسوب زدایی، رسوبات اکسید ضخیم و قابل مشاهده را از بین می برد. ترشی یک لایه نازک از فلز را حذف می کند و این همان چیزی است که لایه رنگ شده با حرارت را که در آن کروم سطح کاهش یافته است، از بین می برد. غیرفعال کردن هیچ فلزی را حذف نمی کند. فیلم غیرفعال را روی سطح تمیزی که قبلاً کروم خود را حمل می کند، ایجاد می کند. آنها متوالی هستند: غیرفعال کردن روی یک رنگ حرارتی دست نخورده چیزی را بازیابی نمی کند.
اسید چربی زدایی نمی کند - ابتدا آلودگی روغن و مغازه از بین می رود یا اسید به جای فولاد به سطح آلوده می رسد. اگر آن چهره محیط سرویس را ببیند، رنگ حرارتی روی چهره‌ای که بسته می‌شود همچنان باید از بین برود.
ترشی بیش از حد بی ضرر نیست: تماس طولانی مدت با محصولات حاوی اسید هیدروفلوئوریک می تواند سطح را سوراخ کند، بنابراین دستورالعمل تامین کننده حاکم است.
آنچه که مدارک می تواند ثابت کند
مشخصات روش جوشکاری یک دستورالعمل مکتوب است. یک رکورد صلاحیت رویه یک محدوده را پوشش می‌دهد: رویه‌ای در آن محدوده، اتصالاتی را ایجاد می‌کند که نتایج آزمایش مورد نیاز را برآورده می‌کند. گواهی جوشکار یک قطعه آزمایش جوش داده شده در شرایط آزمایش را پوشش می دهد. هیچ کدام آنچه را که روی یک مفصل خاص اتفاق افتاده را ثابت نمی کند. این دسته در سوابق تولید منتشر می شود - کدام تجدید نظر رویه، کدام جوشکار، کدام اتصال، کدام نتیجه بازرسی.
طرف بازیگری یک سوال موازی را مطرح می کند. جوشکاری تعمیرات ریخته‌گری فولاد یک عملیات واجد شرایط تحت استانداردهای خاص خود است: ASTM A488/A488M صلاحیت روش‌ها، جوشکارها و اپراتورها را برای ساخت و تعمیر قطعات ریخته‌گری فولاد با جوش قوس الکتریکی پوشش می‌دهد.
محتوای رکورد بیشتر از واقعیت تعمیر مهم است: کدام روش، کدام جوشکار، چه چیزی حفاری شد، بازرسی چه چیزی پیدا کرد، و اینکه آیا در محدوده واجد شرایط برای آن ضخامت و موقعیت قرار دارد یا خیر. "جوش داده شده و پوشیده شده" در ممیزی مشتری شکست می خورد، نه در هنگام ارسال.
چه چیزی را باید در پرس و جو قرار داد، و چه چیزی را در زمان انتشار نیاز داشت
- اگر جوش داده شود:طول جوش، دسترسی اتصال، و اینکه آیا می توان به ریشه برای بازرسی رسید یا خیر را بیان کنید.
- اگر بازیگران:حجم سالانه و ریزش مورد انتظار طراحی را بیان کنید، بنابراین ابزارسازی را می توان صادقانه مستهلک کرد.
- هر مسیر:سطح پذیرش را نام ببرید یا بگویید کد برنامه آن را نامگذاری کرده است.
- هر مسیر:درخواست رکورد تنظیم شده در زمان انتشار، نه گواهی در مقاله اول.
- هر مسیر:برای تمیز کردن به عنوان سه مورد درخواست کنید - چربی زدایی، ترشی، غیرفعال کردن - بنابراین یک برس آف به عنوان ترمیم شیمیایی صورتحساب نمی شود.
در زمان انتشار، نپرسید که آیا مدارک کامل است یا خیر، بلکه بپرسید که آیا مفاصلی را که می پذیرید مشخص می کند یا خیر.
بحثی که باقی می ماند محدودتر است: کدام شکست، با چه روشی، با چه سابقه ای قابل بررسی است. مورد گسترده تر برای دوام در قسمت قبلی است:طراحی سازه، تکمیل سطح و نصب.
