1. 28 svetsen #2 2012
›
När man analyserar vad som kostar pengar i en
svetsad konstruktion bör man titta på hela flödet
i produktionskedjan. Om en flaskhals exempelvis
finns vid målningsoperationen bör man kanske
börja med den istället för med svetsoperationen.
Denna helhetssyn kommer dock inte att behand­
las i denna artikel där vi berör fördelarna med att
automatisera och mekanisera, alltid svetsa i bästa
läge, välja rätt grundmaterial och fogutformning
samt lämpliga åtgärder för de vanligaste svets­
metoderna.
Artikeln gör inte anspråk på att ta upp alla åtgär­
der utan bara ett antal utvalda, men viktiga sådana,
som kan medföra betydande ökning av produktivi­
teten och därmed också högre lönsamhet.
ARBETSKRAFT STOR KOSTNAD
Vid manuell svetsning är den största kostnaden
oftast arbetskostnaden för svetsaren/svetsoperatö­
ren. I många fall utgör den mer än hälften av den
totala kostnaden. Vid svetsning av rostfria stål är
arbetskostnaden betydande, även vid svetsning i
länder där lönekostnaden är relativt låg jämfört
med Västeuropa. Dessutom tillkommer kostna­
derna för energi, maskiner, eventuell gas och
tillsatsmaterial.
Den procentuella fördelningen mellan dessa
kostnader varierar naturligtvis beroende på vilken
utrustning man har, lokal energikostnad, lokalt
löneläge och vilket tillsatsmaterial som används.
Kostnaden för tillsatsmaterial är dock förhållan­
devis liten även om man svetsar dyrare rostfria
legeringar. Faktum är att även om man lyckas
pruta på priset på tillsatsmaterial ger detta förhål­
landevis liten utdelning när hela kostnadskalkylen
sätts upp.
De mest framgångsrika tillverkarna av svetsade
konstruktioner koncentrerar sig istället främst på
att öka sin produktivitet genom att få ner arbets­
kostnaden genom att höja effektiviteten så att svets­
ningen sker under kortast möjliga uppdragstid.
Detta görs främst genom rätt val av grundmate­
rial, svetsmetod, fogutforming, tillsatsmaterial och
diverse åtgärder som ger högre bågtidsfaktor och
högre insvetstal. Efterarbetet (slipning etc.) bör
också minimeras.
AUTOMATISERING OCH
MEKANISERING AV SVETSPROCESSEN
De halvautomatiska svetsprocesserna, (MIG/
MAG, SAW och TIG) det vill säga de processer
där man har en automatisk frammatning av den
kontinuerliga elektroden lämpar sig mycket väl
för automatisering och mekanisering. Ett tal som
nämns gällande priset på en robot är att det sjunkit
med ca 45% de senaste 15 åren. Automatisering
behöver dock inte innebära dyra investeringar av
robotar utan ibland kan det räcka med exempelvis
en enklare traktor som håller svetspistolen.
Det finns många fördelar med att automatisera/
mekanisera så snart kalkylen medger detta, de
viktigaste anges nedan.
NYTTA
Öka er produktivitet
Del ett av två. I denna artikel ger vi exempel på hur
man genom att förändra olika delar av svetspro-
cessen kan förbättra produktiviteten och därmed
sänka kostnaderna för svetsade konstruktioner.
“Vid manuell svetsning är den största kostnaden
oftast arbetskostnaden för svetsaren. “

2. • Bågtidsfaktorn brukar öka drastiskt, generellt
från ca 30% till 45–50% vilket brukar innebära
en kraftig produktivitetsökning.
• Kvaliteten brukar bli högre och jämnare efter­
som det är lättare att optimera svetsdata, vilket
medför att eventuella reparationer och slip­
moment minimeras.
• Det är lättare att genomföra produktivitetshö­
jande åtgärder, vilket vi återkommer till längre
fram i artikeln under respektive svetsmetod.
• Risken för översvetsning av främst kälsvetsar
minskar drastiskt. Om exempelvis a-mått 4 mm
anges på ritningen och svetsningen sker manu­
ellt kan resultatet i realiteten bli a-mått 4,4–4,9
mm i medeltal. Detta betyder i teorin (areabe­
räkning på triangel) ca 44% mer svetsgods (vid
4,8 mm a-mått), vilket direkt slår negativt i mot­
svarande grad mot svetskostnaden och därmed
produktiviteten.
• Enligt vissa beräkningsnormer finns möjlighet
att tillgodoräkna sig en viss del av inträngningen
hos en kälsvets om processen är automatiserad/
robotiserad. Detta kräver dock att man genom
procedurprov kan uppvisa inträngning av en
viss storlek. Om man exempelvis kan gå från
5 mm ner till 4 mm i a-mått och tillgodoräkna
sig 1 mm inträngning betyder det 34% mindre
svetsgods, vilket ger lägre svetskostnad och en
direkt ökning av produktiviteten.
• Det finns robotar som svetsar tunna godstjock­
lekar med exempelvis metallpulverfylld rörtråd
med så hög hastighet (1,5–2,5 m/min) att det i
princip är omöjligt att utföra manuellt med full
kontroll, se längre fram under svetsmetoder och
rörtråd.
När en svetsoperation automatiseras och meka­
niseras kommer arbetsmiljön och förhållandena
för svetsaren/svetsoperatören nästan alltid att för­
bättras varvid trivsel, allmänt välmående och ökad
motivation också leder till högre produktivitet.
FÖRSÖK ALLTID SVETSA I BÄSTA LÄGE
Skillnaden i produktivitet mellan att exempelvis
svetsa i PA (horisontal, ASME 1G) och PF (stående
NYTTA
Olika begrepp
Innan produktivitetshöjande tips och
åtgärder diskuteras måste vissa olika
begrepp som används inom svets­
ekonomin beskrivas.
INSVETSTAL: Svetsgodsvikten
som smälts ner under en timme om
ljusbågen brinner hela tiden, (100%).
Insvetstalet brukar anges i kg/h och
Avesta Welding, liksom de flesta andra
tillverkare av tillsatsmaterial, anger det
tal som ges vid 90% av maximal ström
för respektive elektroddiameter. Olika
manuella svetsmetoder och diametrar
har olika insvetstal.
SVETSGODSVIKT: Beräknas enkelt
utifrån ritningarnas fogutformning,
som ger svetsgodsvolym vilket multi­
pliceras med densiteten (rostfria stål
har 7,8–8,0 kg/dm3
). I praktiken måste
dock hänsyn tas till översvetsning,
spalter, råge etc. som ger större
fogvolymer men å andra sidan minskar
fogarean efter svetsning eftersom
svetsgodset krymper vid stelning och
svalning. Det finns tabeller och dator­
program för beräkning av svetskostnad
som redovisar svetsgodsvolym och
svetsgodsvikt.
UPPDRAGSTID: Den tid, inklusive
ställtid och cykeltid, det tar att utföra ett
visst svetsarbete. Nedanstående tider
ingår i uppdragstiden.
BÅGTID: Den tid ljusbågen brinner.
BÅGBITID: Elektrodbyte, slaggning,
rengöring av gaskåpa etc – tid som
direkt anknyter till svetsningen.
HANTERINGSTID: Hantering av objekt,
uppsättning i fixtur, häftsvetsning, etc.
FÖRDELNINGSTID: Tid som inte direkt
kan hänföras till svetsarbetet. Bör vara
så låg som möjligt eftersom den är
ospecificerad.
CYKELTID: Summan av bågtid, bågbitid,
hanteringstid och fördelningstid.
BÅGTIDFAKTOR: Kvot mellan tiden
då ljusbågen brinner och total cykeltid,
anges i procent.
UTBYTE: Med utbyte menas en kvot
mellan vikten av nedsmält tillsatsmate­
rial och vikten av nedsmält kärntråd. I
högutbyteselektroder ingår järnpulver i
höljet, vilket betyder att utbytet blir mer
än 100%.
NYTTOTAL: Anger hur stor del av
förbrukat tillsatsmaterial som övergår
till svetsgods. Många svetsproces­
ser bildar slagg, vilket avgår. Belagda
elektroder lämnar även en liten del av
elektroden kvar, längden på denna som
brukar nämnas är 35 mm för rostfria
belagda elektroder. Standard nyttotal
för metallbågsvetsning med belagd
elektrod = 0,6, MIG-/MAG-svetsning
med solid och metallpulverfylld rörelek­
trod = 0,95, fluxfylld rörelektrod = 0,85,
TIG-svetsning = 0,95 och pulverbåg­
svetsning = 1,0.
BYTESTAL: Anger hur många belagda
elektroder som behövs för att pro­
ducera 1 kg svetsgods.
Observera att detta begrepp endast
används för belagda elektroder. Känner
man till den totala svetsgodsvikten kan
man beräkna antal elektrodbyten med
slaggning och därmed få fram en total
svetstid (bågtid och bågbitid).
29svetsen #2 2012
›

3. 30 svetsen #2 2012
TÄND I TRYCK I SVETSA
Sigma Galaxy 400 ger svetsning en annan dimension.
Den datorstyrda IAC™-funktion (Intelligent Arc Control) ger en 100% stabil
och fokuserad kort ljusbåge, kallare svetsning, lägre heatinput och mindre
deformation. Dessutom gör den lägre ström- och gasförbrukning att maskinen
tar ekonomisk och miljömässigt ansvar.
Myt eller maskin
Med IAC lägger man snabbt rotsträng
i fallande svetsning. Hastigheten är
väsentligt högre i förhållande till
traditionellt stigande svetsning.
Telefon: 031-44 00 45 • www.migatronic.se
MÖT OSS PÅ ELMIA D. 8 – 11 MAJ
30 svetsen #2 2012
vertikal, svetsning uppåt, ASME 3Gu) är påtaglig
för de flesta svetsmetoder. Mest produktiv i PF är
MAG-svetsning med rörelektrod, men även här
skiljer svetshastigheten mycket och därmed även
produktiviteten. Med standardinställningar och 1,2
mm 308L/MVR-PW rörtråd svetsar man ungefär
30 cm kälsvets, a-mått 5 mm i PA under 1 minut
men i PF bara ungefär hälften, ca 15 cm. Därför bör
man försöka att alltid svetsa i bästa läge genom att
använda exempelvis lägesställare, rullbockar eller
annan hanteringsutrustning. Detta gäller speciellt
om man har långa serier då man kan ”räkna hem”
en investering av exempelvis en mindre lägesstäl­
lare relativt snabbt.
VÄLJ RÄTT GRUNDMATERIAL
För en statiskt belastad konstruktion kan man i
många fall använda stål med högre hållfasthet och
därmed gå ner i godstjocklek hos grundmaterialet.
Detta gör att fogvolymen och därmed svetsgods­
vikten minskar, vilket i de flesta fall också leder
till att uppdragstiden minskar och produktiviteten
ökar. Detta gäller både ”svarta” och rostfria stål.
För rostfritt kan det handa om att byta från auste­
nitiskt stål till duplex, t.ex. vid tanktillverkning .
Följande exempel beskriver vad som händer om
man ersätter det rostfria austenitiska stålet 1.4301
med det duplexa rostfria stålet LDX 2101 i en 14
meter hög lagringstank, med diametern 17 meter.
Om man tillgodoräknar sig den nästan dubbelt så
höga sträckgränsen hos LDX 2101 och samtidigt tar
hänsyn till instabilitetsfenomen som buckling etc.
genom att sätta den minsta tjockleken till 6 mm får
man ner vikten på grundmaterialet som går åt för
att bygga tanken från nära 65 ton till under 37 ton.
Största tjocklek, bottensvepet hos den austeni­
tiska tanken (1.4301) svetsas mellan 14 mm och 12
mm tjocklek. Bottensvepet hos den duplexa tanken
svetsas mellan 7 och 6 mm, resten av svepen (totalt
NYTTA
Svetsning av lagringstank

4. 31svetsen #2 2012 31svetsen #2 2012
7 st.) svetsas mellan 6 mm plåtar medan den auste­
nitiska (1.4301) minskar gradvis och endast de två
översta svepen är 6 mm tjocka. En 60° V-fog i läge
PC (2G) mellan 12 och 14 mm gods får en uppskat­
tad fogvolym på ca 135 cm3
/m och motsvarande för
en fog mellan 6 och 7 mm plåt uppskattas till ca 35
cm3
, blir skillnaden hela 0,1 dm3
/m.
Om omkretsen på nämnda tank är ca 53 meter
blir det en skillnad i svetsgodsvikt på 41,3 kg bara
på den nedersta svetsfogen (0,1 x 53 x 7,8 = 41,34).
Om vi räknar högt och svetsaren producerar 0,7 kg
svetsgods i timmen (ca 33% bågtidfaktor) med en
rutil rörtråd betyder det mer än 60 timmar extra
svetstid bara på denna nedersta svetsfog om det
austenitiska rostfria stålet (1.4301) används.
Försäljning – Reparationer – Utbildning – Uthyrning / 031-336 36 82 – info@corema.se – www.corema.se
Corema Svetsekonomi – Er kompletta
leverantör inom svetsning och slipning
Vi kan bland mycket annat erbjuda
• Ett komplett utbud av svets- och ytbearbetningsartiklar,
vi representerar de flesta tillverkarna på marknaden
• Svetsprover i vår testcell, låt oss visa hur ni kan öka er
produktivitet med hjälp av en plasma-hybrid
• Kalibrering/validering av svetsutrustning enligt gällande
svensk standard SS-EN 50504
• Svetsarprövning enligt SS-EN 287
• Utbildning ”Heta Arbeten”
• All utrustning för svetsaren och sliparen
Kontakta oss redan idag för mer information!
NYTTA
LÄS MER
Om man vill utföra en
grundligare analys av
sin egen situation kan
standarden SS-EN ISO
3834 (kvalitetssäkring
vid svetsning) mycket
väl användas som
checklista. Boken
”Svetsekonomi och
Produktivitet” av pro-
fessor Nils Stenbacka,
Högskolan Väst i Troll-
hättan, som Svets-
kommissionen (www.
svets.se) gett ut, (ISBN:
978-91-633-5639-1) är
ett utmärkt hjälpmedel
om man vill fördjupa sig
mer i frågeställningar
runt svetsekonomi och
produktivitet. En stor
del av uppgifterna i
denna artikel är häm-
tade från nämnda bok.
1−5°
R = 4−6 mm, 2−4 mm rätkant
Smalspalt
Om vi sätter index 100 på en U-fog utan spaltöppning,
blir index som i uppställningen här till höger.
VÄLJ RÄTT FOGUTFORMNING
Sammanfogning av ett 70 mm tjockt stål kan ske
med ett antal fogar. Om vi sätter index 100 på en
U-fog utan spaltöppning, blir index följande för
andra alternativ.
U-fog 100
V-fog 50° 158
V-fog 60° 196
X-fog 50° 79*
*Förutsatt att svetsning kan ske från båda sidor.
Detta visar att X-fogen är det bästa valet eftersom
svetskostnaden kan reduceras väsentligt under
förutsättning att man kan svetsa från två håll. Det
absolut bästa ur produktivitetssynpunkt i detta fall
och i princip alla fall vid grova tjocklekar vore att
använda smalspaltsvetsning (narrow-gap)
Johan Ingemansson
johan.ingemansson@bwgnordic.com
Böhler Welding