压力容器所用材料是由设计者根据压力容器内部压力、温度、介质和环境条件选定的。制造厂对这种材料须有制造经验。即对这种材料的制造工艺性能有试验数据的积累和实践经验的掌握。
材料在制造过程中会发生性能变化或者叫劣化。这就要求制造厂能制定出合理的,尽量降低材料性能劣化的程度。这些工艺过程有下述几个方面:
4.1.1火焰切割的影响
此种影响主要表现在两个方面:其一,是切割处渗碳层;第二是热影响区域,此区域硬度升高,韧性降低,这两个方面都会使材料劣化。制造厂应通过自己的试验,摸清其劣化程度和数量级关系,以便在制造过程中采取工艺方法,将其消除或将影响降到最低。
根据实验的结果,一般火焰切割的渗碳层,均在零点几毫米,热影响区不过2mm左右,对于性较强的材料,工艺上还可采用热及其他措施来降低切割热影响区硬度和减少范围。各制造厂都有其工艺高招。
在监造过程中,根据材料不同,应有相应要求。对于低合金高强钢和中温抗氢钢及低温钢,一般要求将切割渗碳层用机械切削方法去除。当然,同时也就基本去除了热影响区。对于无法用机械方法达到上述目的时,也要用磨削方法消除渗碳层。此为球片坡切割,就是对切割坡口用砂轮磨削至露出金属光泽。
4.1.2冷变形的影响
在压力容器的制造过程中,材料需经过冷变形过程,一般压力容器冷变形常不大。有的制造厂曾对材料的冷变形率3%、5%、7%的性能实验,结果发现5%以下冷变形的材料性能变化甚微。但是,对于不同材料,冷变形率不同,其性能变化所需进行工艺性试验,以确定材料经冷变形后是否需采取其他措施恢复其性能。在监检过程中,对这方面应有清醒的认识的明确要求。
4.1.3热处理的影响
在压力容器制造过程中,对其零部件或产品进行热处理是必须的。在热处理过程中,材料性能会发生变化。这样的热处理一般有两种:第一,是焊后消除焊接残余应力热处理,称之为SR热处理(也叫做PWHT);第二,正火处理。用在封头厚壁筒节热成形上,这两种热处理弄不好也会对材料性能产生不利影响。例如,SR处理,最高温度不能超过材料的相变温度,但是也不能过低,必须控制在一个合适的温度范围之内,否则会对材料性能产生不利影响。还应当注意两点:一点,有的材料SR温度范围较宽,控制起来较容易;有的材料SR温度范围窄一些,控制较困难一些。第二点要注意热处理设备本身的质量,即热处理设备的控温和调温功能是否满足要求。有的热处理炉炉内均温调控功能不好,有的热处理炉,调温效果不理想,还有的热处理炉使用时间长,保温效果较差,因此,热处理设备(炉)应当定期进行检测和维修,这也是确保SR热处理质量的关键环节之一。再如,正火处理后的热成形,其基本要求是成形过程必须在相变温度最好在相变点温度+(20℃~30℃)之上完成。这一点最好有现场测温仪检测,控制成形终止的温度。有的制造厂有时不太注意这个问题,监造过程中必须予以足够重视,对违规的应坚决予以纠正。因为,根据实验结果,SR热处理的温度过高或过低(超过规定温度30℃以上),材料的韧性(AKV)会降低;正火热成形在相变点之下完成,材料可能因变形生产缺陷而造成压力容器安全隐患。
4.1.4材料的焊接性
材料的焊接过程,实际是一个冶金过程,但却又不是一个完全的冶金的过程。这里不去介绍这个复杂的焊接过程,仅就压力容器制造的焊接质量保证应做的工作介绍一二。
①焊接性试验
钢材的焊接性试验,是为评定其焊接性能的优劣,找到焊接性能最佳所应采取的措施,满足压力容器对焊接质量的要求。
4.2焊接控制
编制压力容器焊接工艺时,给出的焊接规范是一个范围,这有利于焊工操作。但在焊接过程中,焊接参数是一个定值(表值),不可能,也不应当是一个焊接工艺给出的范围值。有的制造厂在焊接检查记录中填写的焊接参数与焊接工艺一样(是一个范围)。这是不真实的,也是不负责任的。因此,焊接参数控制必须以焊机上的表读显示数值为准,焊接记录也必须填写这个表示值。这一点应当予以足够的重视。焊接质量就是靠焊接参数来保证的(当然还有焊材烘烤、坡口粘洁度等措施来保证)。焊接参数记录不能反映实际情况,甚至不按焊接参数施焊,那后果不堪设想,所以,必须真实记录实际施焊参数。另外一个参数是焊接速度,这是焊接过程中保证线能量(焊接输入热)的关键环节。在制造低温容器时,有一位国外工程师要求焊工一根焊条必须保证焊接的长度,并且提出在保证焊接质量的前提下,尽量增加焊接长度。通过上面叙述,说明焊接质量控制的要求,我们在压力容器焊接过程中,要特别注意按这些质量要求来控制。
4.3热处理控制
压力容器制造过程中,有时需要进行热处理。常见的热处理有下述几种:消除焊接残余应热处理;正火热处理;调质热处理和固溶化热处理等等。
不管哪种热处理,均要控制加热(升温)、保温、降温三个阶段。这就是不管何种热处理质量控制的关键环节。
这个环节一般是靠测温仪(热电偶)自动记录的。这就要考察热处理炉测温点布置是否合理?热处理炉温是否均匀?工件在炉内摆放与烧咀的距离是否够?以上几点符合要求,热处理质量可以控制住了。
还应当强调的是,在调质处理的淬火阶段和固溶化处理的降温阶段,要有足够快的冷却速度。这个冷却速度,一般根据钢的连续冷却曲线来确定。因此,必须把握住这个至关重要的数值。有的制造厂采用喷淋淬火,这比水池淬火冷却速度更快,效果更好。
有一个制造厂,对封头进行水池淬火冷却,因水池小,水流速慢,冷却速度不够,加之焊接规范过大,造成容器爆炸。说明热处理过程中规范控制的极其重要性。
4.4无损检测控制
无损检测技术是在不损伤被测工件的投条件下,利用材料内部结构异常或缺陷存在时所到一起的对热、声、光、电、磁等反映的变化,来检测材料、结构、零部件内部和表面缺陷。所以,无损检测是保证压力容器制造质量的又一个关键环节。
无损检测就是我们通常称之为探伤。在压力容器制造过程中常用的探伤方法有射线、超声波、磁粉、渗透几种。这种探伤方法可检测母材、焊缝、表面和近表面的缺陷,确保压力容器的质量。
这几种常用方法,各有不同的用途,要善于利用它来保证制造质量,特别是焊接质量。
首先要对设计要求的探伤方法及合格标准搞清楚,看其是否能执行,有时也出现图纸要求的探伤方法,实际没有办法探(结构限制)。此为:U型坡口焊完两遍,要求根部磁探,探伤仪没有办法接触到焊根部位(没有办法进行焊缝根部磁化),因此,这个要求是没有办法实现的。类似这样的问题在超探和渗透探伤上,也出现过。这类问题提醒我们,每种探伤方法的使用是有条件的,特别要搞清楚其限制条件(或称之为适用范围)。
其次。无损检测往往实践经验显得更为重要。同一台仪器,探伤结果的判断(评定)不同的人,可能不一样。经验丰富的人,往往正确准确,特别是超声波探伤。
第三,控制探伤仪器和器材的质量,这对探伤结果的评定是至关重要的,质量不好的器材,会导致误判。
第四,不断开发新技术,为压力容器质量安全提供更多的保障技术和手段,有的制造厂开发出长方形截面长形内压容器角对接焊缝射线探伤技术,使这类承受高压力容器的角对接焊缝质量得到保证。
综上所述。在压力容器制造过程中,只要控制住材料、焊接、探伤、热处理这四个重要环节的质量,就能保证压力容器的安全。
酒钢机械制造公司工时定额系统开发
郑明 朱有璋
(酒钢机械制造公司 嘉峪关 735100)
摘要:通过对各种工时定额标准的确定及分析,结合模块化结构设计技术,以计算机数据库管理系统为主体进行科学有效的工时定额估算,确定合理的计算依据,为机械行业工时定额提供数字化管理模式
关键词:工时定额 计算机 系统开发
1前言
长久以来,我公司乃至全国的机械加工行业都是依据《机械加工手册》,由富有经验的劳动定额人员对所加工的产品进行工时定额的核算,随着计算机技术的日益成熟,将工时定额纳入计算机管理及依靠计算机进行科学有效的工时定额估算势在必行
2传统估工方法
2.1计算法
工序工时定额=主加工工时+辅助工时。
主加工工时的确定:根据产品图纸、加工面余量、加工工艺、机床的工艺参数(主轴转速、走刀量、吃刀量)计算。冲床、油压机、压铸机、电炉等可按机床上设定(或技术要求)的工艺时间或节拍来确定。
辅助工时的确定:装夹时间、对刀时间、磨刀准备时间、人工休息、换模时间等之总合。这类时间以实测或经验估算为准,有些企业是按标准和制度来执行。
2.2实测法
以中等水平的操作工在机床上现场操作,实测工时。
2.3类比法
按已有的相似零件的工时定额进行比较、估算,这点全靠成熟工时定额的积累。
确定工时定额的实践性、经验性很强,实际运用时先以计算法或类比法估算,然后以实测法验证、修正。这是我们总结的“一算、二比、三验”法,适合于各种工艺和工序上确定工时定额。最后,总合所有工序上的加工工时就能得到产品加工的工时定额。制定工时定额是企业管理的重要基础工作,是编制销售、生产计划以及成本核算、报价的基本数据,同时也是劳动考核的基础。
这种工时定额方式为我公司及同行业的发展曾起到了极为重要的作用,在现今的经济高速发展的条件下,劳动定额的制定与管理是企业管理重要的基础工作之一。
实现劳动定额的计算机辅助制定与管理可以克服传统的劳动定额方式即经验估工、手工查标准及手工统计汇总中劳动定额准确性和平衡性差、劳动强度大、工作效率低等缺点, 从而提高企业劳动定额管理的现代化水平,同时也是企业推行工业工程管理, 实现设计、制造与管理信息集成中重要的环节之一。
为此我公司高层领导决定开发拥有我公司自主产权的工时定额系统,该系统结构新颖, 具有定义准确、覆盖率大、可扩充性强和使用方便等特点,基于WEB三层结构可以实现信息快速、准确地输入、查询, 同时计算机可以通过代码识别各项信息, 从而简化了系统的程序设计和数据库设计。这种代码技术也为系统与企业其他管理系统进行联网,实现信息的转换与共享建立了桥梁。
3计算机工时定额系统开发
劳动定额时间标准是制定劳动定额的依据,本系统适用于车、铣、刨、插、磨、镗、钻、钳等各机械加工工种。
3.1建立数据库
为了开发系统,需建立各时间标准数据库,对于不同情况的修正系数,也建立相应的数据库,共建立了准结时间标准、装夹时间标准、加工时间标准、材料修正系数、刚性修正系数和其他修正系数等六个数据库。对于装夹和加工时间标准,因受装夹尺寸、加工尺寸、粗糙度和精度等因素的影响,数据量大,直接建立其数据库既相当繁琐又占用较大内存。本文采用了用最小二乘法建立时间标准数学模型的方法,开发了计算机自动建模软件,应用该软件准确快速地建立了400多个劳动定额数学模型,建模误差控制在5%以内,较好地保证了劳动定额准确性要求。
3.2系统总体结构及主要功能
系统采用模块化结构设计技术,具有三大模块:信息输入、工时制定和数据管理。共包含了48项具体功能。均可单独运行。
该系统基本工作过程是首先输入需制定工序的零件和工艺特征信息,生成工序代码,再根据代码自动查找对应的时间标准和修正系数,依次计算准结工时和作业工时,最后显示和打印所需工时报表。操作者可根据需要连续输入多道工序信息,也可以连续制定多道工序工时。数据管理模块各功能可实现对系统本身的各种数据如时间标准、修正系数等以及系统运行过程中输入和计算得到的工序代码、工序工时等信息进行检索、修改和删除等。
该系统程序设计采用SQL SERVER 2000数据库管理系统,要在386或486微机上运行,各主功能和子功能采用WEB技术设计在一个WEB工作界面上,布局及色彩合理设计,并用中文提示,操作简便舒适、不易疲劳。各主要功能实现方法如下:
3.2.1信息输入
信息输入要求全面、准确和快速, 除产品号、零件号、批量、工序号等表头信息人机交互直接输入外,对工序代码本系统采用手工编码和机助编码两种输入方法。手工编码要求操作者熟练使用WINDOWS系统:机助编码则依次提示各码位应该输入的特征信息范围,选择输入代码和直接输入尺寸、次数等数据,并具有输入信息自动检错、重复信息不再输入等功能,因此操作者不需要熟悉系统也能实现信息全面、准确和快速地输入。
3.2.2工时制定
该功能是以工序为单位制定各工序工时,包括准结工时和作业工时,具有自动计算和经验估工两种实现方式。
第一步:从工序代码库中取出相应的工序代码,进行分解生成各类信息。