Tại Andy Marine, chúng tôi tin rằng kiến thức thực tế về sản xuất là một trong những tài sản quý giá nhất được xây dựng theo thời gian.
Bên trong xưởng của chúng tôi có các kỹ sư, chuyên gia sản xuất và kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm đã dành nhiều năm làm việc với phần cứng hàng hải bằng thép không gỉ - từ quá trình lựa chọn vật liệu và đúc đến hoàn thiện và kiểm soát chất lượng.
Nhiều hiểu biết trong số này được học hỏi thông qua trải nghiệm sản xuất hàng ngày: hiểu lý do tại sao một bộ phận bị lỗi, cách các vật liệu khác nhau hoạt động trong môi trường biển và những chi tiết nào thực sự quan trọng khi phát triển phần cứng đáng tin cậy.
Tuy nhiên, kiến thức thực tế này thường chỉ được chia sẻ trong hội thảo và hiếm khi đến được với những khách hàng đang đưa ra quyết định về tìm nguồn cung ứng và kỹ thuật.
KỸ SƯ NÓI CHUYỆN là nỗ lực của chúng tôi nhằm tổ chức những cuộc trò chuyện này và chia sẻ kinh nghiệm sản xuất phần cứng hàng hải.
Thông qua loạt bài này, chúng ta thảo luận về vật liệu, quy trình sản xuất, những cân nhắc trong thiết kế và bài học thực tế từ quan điểm của một nhà sản xuất phần cứng hàng hải.
TRÒ CHUYỆN KỸ SƯ hôm nay Tập.36 do Kỹ sư Wu trình bày, do tôi biên tập.
Hai căn cứ, một phong bì vẽ
Lấy một cặp đế đinh giả định: cùng một đường bao, cùng kiểu bu lông, cùng đường tải. Một cái được hàn từ tấm, cái còn lại được đúc thành một mảnh. Trên băng ghế họ trông giống nhau.
Bản năng là hỏi cái nào mạnh hơn. Câu hỏi hay hơn là dự án này có thể kiểm tra thất bại nào. Sự phù hợp cuối cùng vẫn phụ thuộc vào cấu trúc tàu và đánh giá đủ điều kiện - tập này nói về tuyến đường chứ không phải về con thuyền.
Con đường thực sự quyết định điều gì
Rủi ro nằm ở đâu.Trong quá trình đúc, nó đang ở trạng thái đông đặc: khuôn có được lấp đầy hay không, phần có được nạp khi nó nguội hay không. Không có điều nào trong số đó được hiển thị trên phần hoàn thiện và tất cả đều được điều khiển bằng thiết kế cổng, nâng và mặt cắt. Trong mối hàn, rủi ro nằm ở các mối nối - những nơi kim loại bị nóng chảy, nơi các đặc tính bên cạnh mối hàn thay đổi và nơi hình học tập trung ứng suất. Mối hàn có một vị trí như vậy trên mỗi mối nối; việc tuyển diễn viên không có những điều đó, mặc dù mỗi phần thay đổi đều mang theo câu hỏi về sự vững chắc của riêng nó.
Dụng cụ và khớp nối.Việc đúc mang chi phí dụng cụ một lần được khấu hao theo khối lượng. Việc chế tạo mang theo ít dụng cụ nhưng bổ sung thêm hàn, cố định, hiệu chỉnh và kiểm tra biến dạng trên mỗi đơn vị, đồng thời chi phí trên mỗi đơn vị theo dõi số lượng khớp và khả năng tiếp cận khớp thay vì trọng lượng bộ phận, bởi vì mỗi khớp đều bổ sung thêm khớp nối, hàn, làm sạch và cổng kiểm tra. Việc đúc thay thế bộ khớp bằng một thân, điều này sẽ thay đổi hình dạng nào có thể chế tạo được với chi phí thấp. Nơi giao nhau đó rơi vào là khối lượng và thiết kế của riêng bạn.
Thay đổi và sửa chữa.Mối hàn hấp thụ sự thay đổi hình học bằng cách cắt lại; quá trình đúc hấp thụ nó thông qua sửa đổi mẫu và một mẫu mới, đó là lý do tại sao các cụm hàn chiếm ưu thế trong nguyên mẫu. Việc sửa chữa diễn ra theo cả hai cách: mối hàn cục bộ, được khoét trở lại để tạo ra kim loại nguyên âm; đúc là một hoạt động đủ tiêu chuẩn trên một phần mà lịch sử nhiệt mà người sửa chữa có thể không biết - bị hạn chế, không tệ hơn. Quy ước vẽ thuộc về cuộc thảo luận ET27:bản vẽ phần cứng hàng hải tùy chỉnh.
Rủi ro của mối hàn được tập trung tại các mối nối của nó; vật đúc được phân phối qua các phần của nó. Cả hai đều không tốt hơn: chúng hỏng ở những chỗ khác nhau và được kiểm tra bằng các phương pháp khác nhau.
Bản đồ lỗi của mối hàn
Các hư hỏng của mối hàn rất ít, được ghi chép đầy đủ và có thể nhìn thấy không đồng đều. Mỗi người đều có một cánh cổng có thể bắt được nó.
| Rủi ro | Về mặt vật lý nó là gì | Cổng giải quyết nó |
|---|---|---|
| Sự hợp nhất rễ không hoàn chỉnh/sự thâm nhập rễ không đầy đủ | Một bên khớp không dính ở chân răng hoặc cả hai mặt chân răng không dính do các nguyên nhân khác nhau | Chuẩn bị mối nối và một quy trình đủ tiêu chuẩn, cùng với việc kiểm tra chất thẩm thấu hoặc hạt từ tính ở những nơi có thể tiếp cận được chân răng, chụp X quang hoặc siêu âm ở những nơi không thể tiếp cận được |
| Thiếu sự hợp nhất của thành bên hoặc sự hợp nhất giữa các lần chạy | Kim loại lắng đọng không liên kết được với kim loại cơ bản hoặc lớp phủ trước đó, để lại bề mặt phẳng hoạt động như một chất gây căng thẳng, thường ở dưới bề mặt | Quy trình và kỹ thuật, làm sạch các đường nối, kiểm tra thể tích nếu được bảo hành |
| Cắt xén | Một rãnh tan chảy vào kim loại cơ bản ở mũi chân, làm giảm tiết diện hiệu quả và tăng ứng suất ở nơi vốn đã cao nhất | Kiểm tra trực quan so với mức chấp nhận đã đặt tên, pha trộn ngón chân khi được chỉ định |
| Biến dạng và ứng suất dư | Hệ thống sưởi và làm mát không đồng đều; Thép không gỉ austenit dẫn nhiệt kém và giãn nở nhiều hơn, do đó nhiệt và ứng suất tập trung ở vùng hẹp hơn | Trình tự hàn, vật cố định, tản nhiệt và thiết kế giúp các mối hàn dài tránh xa các phần mỏng |
| Điều kiện vùng ảnh hưởng nhiệt | Kim loại cơ bản bên cạnh mối hàn bị thay đổi do chu trình nhiệt, không có dấu hiệu rõ ràng trên bề mặt | Lựa chọn lớp, quy trình chất lượng, phục hồi bề mặt sau hàn |
Trong trường hợp không thể tiếp cận được tận gốc bằng cách kiểm tra chất thẩm thấu hoặc hạt từ tính, việc phát hiện sẽ chuyển sang kiểm tra bằng chụp X quang hoặc siêu âm và sửa chữa có nghĩa là khoét trở lại kim loại nguyên vẹn và hàn lại quy trình ban đầu. Một gốc không thể tiếp cận được xác nhận, không được kiểm tra - quyền truy cập gốc là một quyết định vẽ trước khi nó là một quyết định hàn.
Sự không hoàn hảo không phải là khiếm khuyết: việc chấp nhận được đánh giá dựa trên mức chất lượng được đặt tên theo mã ứng dụng và mức độ nào được áp dụng là quyết định của người mua chứ không phải thuộc tính của mối hàn. Ý nghĩa của một chỉ báo riêng lẻ thuộc về cuộc thảo luận ET34:thử nghiệm thẩm thấu thuốc nhuộm của vật đúc biển.
Vùng ảnh hưởng nhiệt là một câu hỏi về chu trình nhiệt, không phải là một câu hỏi về cấp độ
Trong thép không gỉ austenit, các cacbua bên cạnh mối hàn hòa tan khi đun nóng và hình thành lại khi nguội dưới dạng cacbua crom ở ranh giới hạt, lấy crom ra khỏi kim loại bên cạnh chúng. Khi mức độ cạn kiệt đủ, thép sẽ được nhạy cảm và giấy chứng nhận không thay đổi.
TWI đặt dải nhiệt độ đó ở khoảng 600–900 °C, với thời gian phơi sáng chỉ khoảng vài chục giây. Thông báo không phải là một con số nhằm mục đích: nhiệt hàn thông thường nằm bên trong nó, vì vậy vùng này là hệ quả bình thường của việc nối.
Xử lý bằng dung dịch sẽ hòa tan lại các cacbua nhưng hiếm khi thực tế trên cấu trúc hoàn thiện. Loại carbon thấp sẽ di chuyển trục thời gian thay vì loại bỏ hiện tượng này. Các lớp ổn định liên kết carbon với titan hoặc niobi, tuy nhiên một dải hẹp gần đường nhiệt hạch vẫn có thể bị tấn công trong axit nóng.
Không điều nào trong số này dự đoán được một liên doanh sẽ làm gì khi phục vụ; kết quả phụ thuộc vào hợp kim, mối nối, chế độ tiếp xúc và làm sạch. Ít nhất, một vùng nhạy cảm không thể hiện gì trên bề mặt.
Làm sạch sau mối hàn là ba thao tác chứ không phải một
"Dưa chua và thụ động" xuất hiện trên bản vẽ dưới dạng một chi tiết đơn hàng; đó là ba hoạt động. Tẩy cặn loại bỏ lớp oxit dày, có thể nhìn thấy được. Quá trình tẩy rửa loại bỏ một lớp kim loại mỏng, đồng thời loại bỏ lớp nhuộm màu nhiệt nơi crom trên bề mặt đã bị khử. Sự thụ động không loại bỏ được kim loại; nó phát triển màng thụ động trên bề mặt sạch đã mang crom. Chúng diễn ra tuần tự: thụ động trên một tông màu nhiệt nguyên vẹn không phục hồi được gì.
Axit không làm giảm chất nhờn - dầu và chất bẩn tại cửa hàng sẽ bong ra trước, hoặc axit tiếp xúc với bề mặt bị ô nhiễm thay vì thép. Màu nhiệt trên mặt sẽ đóng lại vẫn phải bỏ nếu mặt đó nhìn thấy môi trường dịch vụ.
Việc tẩy rửa quá mức không phải là vô hại: tiếp xúc quá lâu với các sản phẩm chứa axit flohydric có thể làm hỏng bề mặt, vì vậy hướng dẫn của nhà cung cấp sẽ chi phối.
Giấy tờ có thể chứng minh điều gì
Đặc tả quy trình hàn là một hướng dẫn bằng văn bản. Hồ sơ xác nhận quy trình bao gồm một phạm vi: một quy trình trong phạm vi đó tạo ra các mối nối đáp ứng các kết quả thử nghiệm được yêu cầu. Chứng chỉ thợ hàn bao gồm một chi tiết kiểm tra được hàn trong các điều kiện kiểm tra. Không có gì chứng minh được điều gì đã xảy ra trên một khớp cụ thể. Lô hàng được đưa vào hồ sơ sản xuất - sửa đổi quy trình nào, thợ hàn nào, mối nối nào, kết quả kiểm tra nào.
Phía casting đặt ra một câu hỏi song song. Hàn sửa chữa vật đúc thép là một hoạt động đủ điều kiện theo tiêu chuẩn riêng: ASTM A488/A488M bao gồm trình độ chuyên môn về quy trình, thợ hàn và người vận hành để chế tạo và sửa chữa vật đúc thép bằng hàn hồ quang điện.
Nội dung của hồ sơ quan trọng hơn thực tế sửa chữa: quy trình nào, thợ hàn nào, cái gì đã được đào, cuộc kiểm tra tìm thấy gì và liệu nó có nằm trong phạm vi đủ tiêu chuẩn cho độ dày và vị trí đó hay không. "Hàn và mài mòn" không thành công khi kiểm tra khách hàng, không phải khi gửi hàng.
Những gì cần đưa vào cuộc điều tra và những gì cần yêu cầu khi phát hành
- Nếu hàn:nêu rõ chiều dài mối hàn, khả năng tiếp cận mối nối và liệu có thể chạm tới gốc để kiểm tra hay không.
- Nếu truyền:nêu rõ khối lượng hàng năm và sự thay đổi thiết kế dự kiến, vì vậy dụng cụ có thể được khấu hao một cách trung thực.
- Một trong hai tuyến đường:đặt tên cho mức chấp nhận hoặc nói mã ứng dụng đặt tên cho nó.
- Một trong hai tuyến đường:yêu cầu lập kỷ lục lúc phát hành chứ không phải giấy chứng nhận ở bài viết đầu tiên.
- Một trong hai tuyến đường:yêu cầu làm sạch thành ba hạng mục - tẩy dầu mỡ, tẩy rửa, thụ động - để việc loại bỏ không được lập hóa đơn là phục hồi bằng hóa chất.
Khi được thả ra, đừng hỏi liệu thủ tục giấy tờ đã hoàn tất hay chưa mà liệu nó có xác định được những mối quan hệ mà bạn đang chấp nhận hay không.
Lập luận còn tồn tại hẹp hơn: lỗi nào có thể được kiểm tra, bằng phương pháp nào, trên hồ sơ nào. Trường hợp rộng hơn về độ bền là ở phần trước:thiết kế kết cấu, hoàn thiện bề mặt và lắp đặt.
