Orbitale lasserij onder de knie: Essentiële trainingstools voor de toekomstige werkkracht

Orbitale lasserij training: Tools voor de opkomende lasserij werkkracht

Jason Miller, Welding

Geschikte lassers vinden wordt moeilijk en zal alleen maar moeilijker worden in de nabije toekomst. Volgens de American Welding Society (AWS) is meer dan de helft van de bestaande lasserij werkkracht de pensioen leeftijd nadert; de gemiddelde leeftijd van een lasser is 55. In 2020 kon het land tekort komen aan zo veel als 291.000 lassers.

Een manier om deze tekortkoming aan te pakken is door geautomatiseerde systemen, die meer werk produceren met minder mensen. Sinds zijn introductie in de jaren 1960, heeft automatische orbitale Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) populariteit gewonnen in een verscheidenheid aan industrieën waarin maximale lekvrijheid, hoge prestaties of ultra-schoonheid van paramount belang zijn. Geautomatiseerde orbitale lasserij systemen verbeteren de operator's vermogen om gecontroleerde, herhaalbare, hoge-kwaliteit en goed-gedocumenteerde lassen te maken. Het sleutelvoordeel van GTAW is de precieze controle van warmte-invoer, wat orbitale lasserij een van de bevorzugde processen maakt voor het lassen van dunwandige metalen en voor lassen in nabijheid van warmtegevoelige componenten.

Geautomatiseerde orbitale lasserij vermindert echter niet de behoefte aan een opgeleide en goed-getrainde lasserij werkkracht. Een automatische machine negeert niet de behoefte aan menselijke expertise. Discussieerbaar, vereist automatisering nog meer training, niet minder. Lasoperators moeten nog steeds al de meest basale industriële kennis bezitten: materialsamensstellingen, metallurgie, opstelling, purgeren (backing) en beschermingsgassen, stroom en spanningen, letselbadynamica, elektrode grootte, en tipconfiguraties. Maar ze moeten bovendien begrijpen hoe het geautomatiseerde lasserij systeem werkt, hoe het zal reageren op verschillende invoeren, en wat voor documentatie van materialenleveranciers te vereisen.

Overwegingen voor orbitale lasserij training

De markt biedt een reeks trainingsprogramma's voor operators van automatische GTAW machines. Sommige programma's zijn zo kort als twee dagen, terwijl andere tot een week kunnen duren. Hoewel lange trainingsprogramma's operaties kunnen onderbreken, wegen de lange-termijn voordelen zwaar op tegen de tijdelijke nadelen.

Bij het selecteren van een programma, zoek naar technische specificiteit en detail, alsook hands-on leeropties. Beoordeel de trainingsmaterialen en evalueer hun kwaliteit om te garanderen dat ze nuttig zijn voor de specifieke behoeften van je team. Bijvoorbeeld, kwalitatieve orbitale lasserij trainingsprogramma's zullen je lasoperators opleiden voor situaties waarin de materialsamensstelling van de twee metalen die gelast worden ongelijk is.

Het niveau van de instructor's expertise is even belangrijk als de inhoud in een trainingsprogramma. Zoek naar programma's geleerd door gecertificeerde lasserijinstructeurs en doe je onderzoek. Een enkele slechte las kan resulteren in een schadelijk verlies aan materialen – je organisatie meer kostend dan een kwalitatief trainingsprogramma.

Studenten moeten leren dat het doel van automatische lasserij is om nauwkeurige en herhaalbare lasstroomniveaus te produceren tijdens elke lascyclus. Goede trainingsprogramma's leggen het proces van orbitale lasserij technologie uit – inclusief beginselen van werking, voordelen, beperkingen, problemen, en variabelen. Om trainees voor te bereiden op de apparatuur die ze op het werk zullen meesteren, moeten instructieven stroomvoorzieningen diepgang behandelen.

Gassen in het orbitale lasserijproces begrijpen

Beschermingsgassen

Bij het evalueren van orbitale lasserij trainingsprogramma's, kijk naar de hoeveelheid instructie gewijd aan beschermingsgassen en het belang van purgeren. Trainees moeten leren hoe beschermingsgassen de elektrode en het gesmolten lasmetaal beschermen tegen atmospherische contaminatie. De meest voorkomende gassen gebruikt voor bescherming in GTAW zijn argon, helium, en mengsels van de twee – typisch gebruikt voor speciale applicaties.

Lassers moeten de voorkeursverhouding van helium tot argon kennen. De hoofdfactor die beschermingseffectiviteit beïnvloedt is gasdensiteit. Argon, wat 1,33 dichter is dan lucht, bedekt het lasgebied effectief en verdringt de atmosfeer. Helium heeft minder dichtheid en neigt om op te stijgen in plaats van naar het werkgebied te stromen. Om equivalente bescherming te produceren, moet de stroom van helium twee of drie keer de stroom van argon zijn.

Beschermingsgassen kunnen de metallurgische eigenschappen van sommige materialen beïnvloeden. Over het algemeen is de boog rustiger en stabieler wanneer beschermd door argon dan door andere gassen. De lagere eenheidskosten en lagere stroomsnelheidsvereisten van argon maken het de voorkeurskeuze. De kennis om een juiste oordeel te vellen in de keuze van beschermingsgas is cruciaal.

Gas purgeren

Het succes van orbitale lasserijklussen kan in grote mate beïnvloed worden door het gebruik van correcte gas purgeringstechnieken, ook aangeduid als backing gas. Veel ervaren lassers begrijpen het belang van dit basale concept niet. Sommige mensen in de lasserijindustrie beschouwen gas purgeren als de Achilleshiel van lasserij. Trainingsprogramma's moeten de principes van purgeren leren, inclusief hoe purgetijd te berekenen.

Correcte selectie van purgegaz, typisch argon, is de eerste stap naar succesvol purgeren. Argon is beschikbaar in variërende zuiverheidsniveaus; het selecteren van het juiste niveau voor het gewenste resultaat is essentieel. Het definiëren en instellen van de juiste stroom en druk door de buizen, of pijpleidingen, en over de lasnaht is een van de meest belangrijke procedurale stappen die men kan nemen om succesvol lassen te garanderen. Omgekeerd, is het een van de meest waarschijnlijke gebieden voor problemen als niet correct afgehandeld. Gas purgeren verkeerd of niet gedaan kan gehele fabricagesystemen ruïneren. De interne druk helpt de lasbead vlak te houden aan de binnenwand van de componenten die gelast worden, terwijl de juiste stroom helpt het lasmetaal en de warmtebeïnvloede zone schoon te houden.

Kwaliteitsmaterialen selecteren voor lassen

Kwalitatieve lassen beginnen met het materiaal. Zelfs het beste orbitale lasserij systeem kan niet compenseren voor slecht materiaal gebruikt om buizen, koppelingen of andere componenten te fabriceren. Effectieve training in materialen moet kwesties adresseren gerelateerd aan samenstelling en metallurgie, inclusief hoe zwavelinhoud laskwaliteit beïnvloedt.

Er zijn vier hoofdmaterialenfamilies: zachte stalen, nikkellegeringen, refractaire en reactieve metalen, en roestvrije stalen. Individuen in orbitale lasserij trainingsprogramma's moeten leren hoe alle binnenkomende materialen en materiaalcertificaten te inspecteren, alsook hoe de documentatie te beoordelen.

Zachte stalen

Voor zachte stalen, is het belangrijk te onthouden dat de kwaliteit van orbitale lassen sterk beïnvloed wordt door de basismetaal onzuiverhedeninhoud – de sporaanwezige hoeveelheden zwavel, fosfor, zuurstof, etc. Ook is waterstofembrittlement van deze legeringen een probleem als koolwaterstof of waterdamp contaminatie aanwezig is.

Nikkellegeringen

Nikkellegeringen bieden geweldige materiaaleigenschappen en zijn ideaal voor zwaar corroderende applicaties, maar nikkellegeringen kunnen moeilijker te lassen zijn door hun gevoeligheid voor barsting.

Refractaire en reactieve metalen

Orbitale lasserij is het meest uitgebreid gebruikte lasserijproces voor het lassen van refractaire en reactieve metalen buizen en pijpen. Refractaire metalen (molybdeen, tantalum, etc.) en reactieve metalen (titaan, zirconium, etc.) zijn gemakkelijk geoxideerd bij verhoogde temperaturen tenzij beschermd door een inert gasbedekking. Voor deze metalen en legeringen kan Orbitale GTAW een hoge concentratie warmte, de grootste controle over warmteinvoer, en de beste inert gasbescherming van elk booglasserijproces bieden.

Roestvrije stalen

Roestvrije stalen hebben uitstekende corrosiebestendigheid door de minimum 10,5% chroom wat helpt om een instantane oxidatielaag te creëren om de andere elementen binnenin het materiaal te beschermen. Deze andere elementen helpen de microstructuur van het materiaal te definiëren als Austeniet, Ferriet, of een gebalanceerde mix van de twee gevonden in Duplex Roestvrij Staal. Roestvrije stalen worden over het algemeen als lasbaar beschouwd, maar de verschillende microstructuren hebben allemaal verschillende overwegingen die moeten worden aangepakt bij lassen.

Zwavelinhoud

Een andere grote factor in orbitale lasserij is de zwavelinhoud van de materialen. Zwavel wordt vaak aan materiaal toegevoegd om het makkelijker te maken om te machine en te vormen. In lasserij kan het niveau van zwavel de oppervlaktespanning van de las veranderen, wat de warmtestroom en de penetratiekenmerken van het materiaal beïnvloedt. Het is met name cruciaal dat orbitale lasserij trainees het belang leren van het zwavelverschil tussen de componenten die gelast worden. Pogingen om componenten te lassen met significant verschil in zwavelinhoud zal waarschijnlijk een bead shift produceren naar het component met de lagere zwavelinhoud, potentieel veroorzakend dat de lasbead de naht deels mist.

Kennis

De escalerende lasserijtekortkoming beïnvloedt morgen's wereldwijde fabricatie. Automatische orbitale lasserij, die meer output kan produceren met minder mensen afhankelijk van de specifieke klus, apparatuur en vaardigheden, kan helpen het probleem te bestrijden. Het misverstand bestaat dat automatisering geassocieerd met orbitale lasserij systemen de behoefte aan training elimineert, aangezien de machine de lasserij doet. Maar het tegenovergestelde is waar: goed afgeronde en up-to-date training is essentieeler dan ooit voor lassers. Alleen door kwalitatieve training geleerd door gecertificeerde instructeurs kunnen operators van orbitale lasserij apparatuur de complexe vaardigheden – verder dan verbindingen maken en lassen uitvoeren – verwerven die nodig zijn om de strenge acceptatiecriteria in de huidige lasserijomgeving te halen.

Geïnteresseerd in je team in te schrijven voor Swagelok's vijf-daagse orbitale lasserij trainingscursus? Vul een inschrijvingsformulier in bij je geautoriseerde Swagelok verkoop- en servicecentrum voor lokale prijsinformatie en aanvullende trainingdetails.