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焊接變量部分成本可通過管理來改進(jìn)整體成本。例如，對于某一給定的應(yīng)用，有些工藝比其他工藝更經(jīng)濟(jì)；正確的接頭設(shè)計，可以減少所需的填充金屬量；通過仔細(xì)裝配可以實(shí)現(xiàn)節(jié)?。蛔詣踊附涌梢詫?shí)現(xiàn)更低的單件成本；為了實(shí)現(xiàn)最高效率，所有的這些因素都需要考慮。然而，有時成本是“隱藏”于不知或不可預(yù)計的操作中。本文討論了管理成本，重點(diǎn)說明了部分不可預(yù)見成本。

管理成本

管理成本包括接頭設(shè)計、焊件設(shè)計錯誤、預(yù)防布局和裝配錯誤、工藝選擇、優(yōu)化操作、生產(chǎn)規(guī)劃、焊接工藝、配套活動、現(xiàn)場焊接等因素。

接頭設(shè)計

由于熔敷金屬量是焊接成本中基本因素，其他所有的焊接成本都與該變量密切相關(guān)。因此，導(dǎo)致熔敷金屬減少的改變也必將降低焊接成本。減少熔敷金屬量最簡單的方法是通過減少間隙、焊縫坡口增加鈍邊、減少坡口角度或采用V形或U形坡口等方法來減少接頭截面積，如圖1所示。為減少截面，必須精確加工及定位零件，以保證外形尺寸滿足裝配要求。如果坡口角度太小或鈍邊太大，產(chǎn)生未焊透及不可接受的不連續(xù)焊縫缺陷的可能性增大。缺陷焊縫成本昂貴，因必須切除這些缺陷焊縫并重焊。坡口幾何尺寸的改變在實(shí)施前應(yīng)認(rèn)真分析和試驗(yàn)，以確保外形尺寸滿足規(guī)范要求，確保焊接質(zhì)量可以接受。

焊件設(shè)計

降低成本的方法之一就是焊件的重新設(shè)計，要充分利用計算機(jī)控制的熱加工中心的精度及其廉價設(shè)計復(fù)雜幾何形狀的能力。改進(jìn)設(shè)計提高了產(chǎn)品質(zhì)量，預(yù)防了誤操作。焊接質(zhì)量伴隨著裝配體中部件質(zhì)量改善而改善。焊接速度及接頭的連續(xù)性增加，這使得焊接自動化成為可能。熱加工中心可通過改善焊接接頭設(shè)計和優(yōu)化操作（如人工布局）來更新制造操作?？梢暂p易添加各類孔、對準(zhǔn)標(biāo)線、凸臺、滑塊或插槽等。一些機(jī)器，特別是激光，可以蝕刻布局模式。所有這些特點(diǎn)為后續(xù)工藝節(jié)省大量時間。焊縫根部間隙往往是材料厚度的50％~100％。其尺寸大小的控制是改善焊縫熔深、確保焊縫連續(xù)性及提高焊接質(zhì)量的一種有效方法。均勻的根部間隙可以通過在工件上加入焊接支架實(shí)現(xiàn)，以至增加焊縫熔深和焊接速度。當(dāng)用其消除工件的倒角（這是一件價格昂貴、勞動密集的操作）時，還可減少焊接準(zhǔn)備時間，數(shù)控?zé)峒庸ぶ行膭?chuàng)造了支架特征，降低了成本，因?yàn)閷⑦@些特征引入到部件的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于改善帶來的節(jié)省。如圖2所示，支架提高焊接的連續(xù)性，改善了焊接質(zhì)量和減少焊接作業(yè)安裝時間，從而顯著的降低了成本。圖3說明了間歇性焊的焊縫長度和間距可以設(shè)計應(yīng)用到工件上，從而減少或消除布局和測量時間。此外，正確的焊接長度和間距的定位特征清楚地將設(shè)計要求傳達(dá)焊工。通過消除焊前布局、焊后檢驗(yàn)測量及過焊，可大大降低成本。圖4所示將插槽引入，將焊縫的位置和長度傳達(dá)給焊工和檢驗(yàn)人員。

錯誤預(yù)防

所有制造業(yè)關(guān)心的目標(biāo)則是預(yù)防生產(chǎn)過程的誤操作。預(yù)防能降低廢鋼成本并提高效率。圖5給出了插槽和標(biāo)線以便于快速裝備操作的實(shí)例。如需焊接多個不可替換組件，可使用不同的組合模式創(chuàng)建組件。實(shí)際上，可在其裝配錯誤時進(jìn)行自檢，自檢工作可免去檢驗(yàn)過程中的步驟，從而降低成本。

工藝選擇

在實(shí)際生產(chǎn)中，各種焊接工藝都有其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。為不同應(yīng)用選擇最有效的焊接工藝，盡量減少焊接成本是至關(guān)重要的。對于特定的應(yīng)用選擇最佳焊接工藝取決于該工件要求。在某種程度上講，選擇的工藝決定了生產(chǎn)出具有競爭力的產(chǎn)品類型。最佳工藝就是以最低的成本制造焊件，同時以高熔敷率和高操作水平產(chǎn)出接受的質(zhì)量。當(dāng)需要大量焊縫金屬時，通常通過增加機(jī)械化來增加操作水平，見圖6。假定工件可準(zhǔn)確定位，裝備正確操作，在焊接如造船、橋梁建設(shè)，壓力容器制造工作中的板材和結(jié)構(gòu)件，埋弧焊工藝是最有效的熔化焊工藝。然而，當(dāng)需要在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行焊接，或工件上幾個短焊縫要求焊工或工件頻繁的移動，應(yīng)采用如手工電弧焊（SMAW）、熔化極氣體保護(hù)焊（GMAW）、藥芯焊絲電弧焊等焊接方法。最佳工藝方案的選擇取決于焊接速度（熔敷率）、多樣性（全位置）與可攜帶（操作因素）之間的平衡。

優(yōu)化操作

高精度的熱加工中心可消除許多后續(xù)操作，如機(jī)加工、成型加工等。同時也可合并成全兼容的工作單元，這樣通過減少處理工件的工人數(shù)量，節(jié)約時間和金錢。激光能消除大部分的鉆孔操作，包括攻絲前必須的鉆孔。這就消除了布局步驟。攻絲可在工廠任何地方加工、焊接或裝配時完成。

生產(chǎn)計劃

生產(chǎn)計劃安排對控制制造成本，尤其是焊接成本至關(guān)重要。因此，材料應(yīng)當(dāng)及時交付，設(shè)備應(yīng)置于合適位置。下述指南有助于防止工作延誤：

1、特定的焊接工藝必須配備和組裝適當(dāng)?shù)脑O(shè)備；

2、特定的焊接工藝所需的焊接材料應(yīng)可靠準(zhǔn)備在工作現(xiàn)場；

3、工件應(yīng)采用夾具準(zhǔn)確定位和對齊，焊前應(yīng)檢查準(zhǔn)備工作；

4、盡可能使用夾具和定位裝置,盡可能平焊，這將大大提高效率，降低成本；

5、采用電動工具完成清渣和拋光焊縫表面；

6、必須監(jiān)督并確保遵守程序、不浪費(fèi)耗材、做工滿意。

焊接工藝

員工們在制造焊件時按照焊接工藝方法指令，該方法被采納時應(yīng)徹底測試生產(chǎn)的焊件質(zhì)量是否滿足期望要求。項(xiàng)目主管應(yīng)從最好地滿足工作要求的合格工藝組合中選擇焊接工藝。選擇焊接工藝時，應(yīng)考慮以下內(nèi)容：生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)成本。

配套工作

通常焊接生產(chǎn)之前是預(yù)裝、清潔和裝配，其后緊跟著清洗，或加工，或噴漆，或者全都有。成本控制是合作努力的結(jié)果，各部門的支持是必需的。實(shí)施以下準(zhǔn)則將有助于降低整體制造成本：1、工件應(yīng)按需準(zhǔn)確準(zhǔn)備,尤其是那些彎曲或成形的工件；2、工件準(zhǔn)備應(yīng)盡可能包括剪切或沖裁，如果成形簡單，這些技術(shù)可能比熱切割更為經(jīng)濟(jì)；3、所有切割件應(yīng)準(zhǔn)確清晰地標(biāo)記工作及其特點(diǎn)；4、材料的運(yùn)輸應(yīng)計劃，以便于所有部件在需要組裝時可以利用；5、所有工件在運(yùn)輸?shù)浇M裝區(qū)域前應(yīng)仔細(xì)檢查；6、工件必須準(zhǔn)確地安裝；7、合適時盡可能使用自動化或機(jī)器人設(shè)備；8、應(yīng)避免過多使用在工作完成之后需要鑿掉或者打磨掉的臨時焊接束縛或裝配輔助器械；9、定位焊應(yīng)置于溝槽或圓角位置，且應(yīng)足夠小到可以被產(chǎn)品焊接所消除；10、焊后，所有焊渣、飛濺等其它雜物都應(yīng)從焊件上清除；11、裝配應(yīng)該在每一個操作之后及輸送至下一工位之前進(jìn)行檢查。

野外作業(yè)

當(dāng)焊接工程由工廠內(nèi)和現(xiàn)場制造的焊件相互組成時，應(yīng)盡可能多的在具有控制裝置的工廠內(nèi)進(jìn)行焊接?？紤]到現(xiàn)場焊接中存在許多復(fù)雜的條件和未知的變數(shù)，通過在工廠內(nèi)進(jìn)行充分的焊接，其焊接不合格數(shù)和返修數(shù)可能會大大降低。

不可預(yù)見成本

當(dāng)成本預(yù)算完成，產(chǎn)品也已制造完成，而工作的成本卻超過預(yù)算成本,這是工作最令人沮喪的。尤其是成本超支卻沒有明確的理由。通常，該問題來源于未能找出影響成本的所有因素。有時成本隱藏在不可預(yù)見的操作中，以下就影響成本的各種因素進(jìn)行討論。質(zhì)量因素必須認(rèn)識到，質(zhì)量問題是焊接和切割成本管理的一個因素。質(zhì)量成本可以被計算，包括隱藏步驟提供的估算成本或確定和評價不必要操作中的估算成本。質(zhì)量成本并不總是顯而易見的，可能在廢料的垃圾桶里被發(fā)現(xiàn)，也可能當(dāng)工件沒有按照要求切除或焊接時,在一個意想不到的修復(fù)工作中發(fā)現(xiàn)。質(zhì)量成本可能被隱藏在超出制造裝備或焊接裝備性能而制造的“內(nèi)置”返工工件中。隱含質(zhì)量成本的典型例子就是，氧乙炔切割準(zhǔn)備的被焊接頭質(zhì)量如此差，以至于返修操作必須額外的打磨,才能符合工件的尺寸、公差及表面光潔度要求。另一個例子就是多道焊時打磨是必需的，以防止未熔合。打磨和金屬切割或更換，需要更多的時間和材料才能完成焊接。通常，生產(chǎn)部門主管發(fā)現(xiàn)這些情況，并采取適當(dāng)?shù)募m正措施。然而，耽誤的時間、額外的勞動力和原材料都沒有確定，在沒有預(yù)判經(jīng)驗(yàn)的情況下，可能成為正規(guī)工廠實(shí)踐的一部分。如果發(fā)生在額外工藝中的費(fèi)用沒有入成本估算，估計值就會低。做工差也對焊接成本造成不利影響。焊接修復(fù)的費(fèi)用是原始焊縫制造的兩到三倍，修復(fù)不僅包括時間、勞動力和材料的花費(fèi)，而且也占用了工廠包括的車間，延遲了整體生產(chǎn)進(jìn)度。質(zhì)量差的工作不利于制造商聲譽(yù)，還最終損害了未來的銷售。

過焊

另一個不可預(yù)見的成本——過焊,來源于不準(zhǔn)確切割和裝配、監(jiān)督不力、培訓(xùn)不足或缺乏焊接指定焊接強(qiáng)度信心。經(jīng)常導(dǎo)致過焊的兩種類型接頭是在水平位置制造的全熔透或局部熔透的T形接頭和不等厚鋼板制造的對接接頭。過焊顯著影響焊接成本超支。過焊引起的焊縫截面增加如圖7所示，焊接詳細(xì)參數(shù)如圖8A）所示，期望接頭如圖8B）所示，常見的過焊條件如圖8C）所示。圖9描述一個過渡的對接接頭的潛在過焊，圖10描述了較差組裝對焊縫截面的影響。