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轨道焊接培训:新晋焊接人员的工具

轨道焊接培训:新进焊接人员的工具

2019 年 2 月 13 日 | Jason Miller,焊接

寻找熟练的焊工变得越来越困难,并且在不久的将来只会变得更加困难。据美国焊接协会 (AWS) 称据美国焊接协会 (AWS) 称

解决这一短缺的方法之一是采用自动化系统,从而以更少的人员生产更多的产品。自 20 世纪 60 年代推出以来,自动轨道气体保护钨极电弧焊 (GTAW) 已在最大程度上保证防泄漏完整性、高性能或超级清洁度具有至高无上的重要性的不同行业中普及开来。轨道焊接系统使得操作员的焊接工作更具可控性、可重复性、高质量并可详细记录焊接情况。GTAW 的关键优势在于对热输入的精密控制,从而使轨道焊接成为接合薄规格金属和在热敏元件附近进行焊接的首选工艺之一。

然而,自动轨道焊接并不会减少对受过良好教育和训练有素的焊接人员的需求。自动化机器并不会消除对人类专业技能的需求。可以说,自动化甚至需要更多而不是更少的培训。焊接操作者仍需掌握所有最基本的的行业知识:材料成分、冶金、装配、吹扫(背衬)和屏蔽气体、功率和电压、焊池动态、钨棒尺寸和焊咀配置。此外,他们还必须理解自动焊接系统的工作原理,如何对不同的输入参数作出反应,以及材料供应商需要哪些文件。

轨道焊接培训注意事项

市场提供一系列的自动 GTAW 机器操作员培训课程。有些课程仅需两天时间,而其他课程可能持续一周。虽然参加培训课程可能会中断运营,但长期收益远超暂时的弊端。

选择课程时,应注重技术特异性和细节以及实践学习机会。审查培训材料并评估其质量,以确保培训材料可满足您团队的特定需求。例如,高质量的轨道焊接培训课程将培养焊工操作员处理焊接的两种金属的材料成分不同的情况。

讲师的专业技术水平与培训课程中的内容同等重要。寻找由认证焊接讲师讲授的课程并做好调查工作。单一的不良焊口可能会导致不利的材料损失,使您的组织成本高于高质量的培训课程成本。

学生应了解自动焊接的目标是在每个焊接周期中产生准确且可重复的焊接电流水平。良好的培训课程解释了轨道焊接技术的方方面面 - 包括操作机理、优越性、局限性、问题和各式各样的变量。为受训者准备他们要在工作中精通的设备,教师应深入介绍电源。

了解轨道焊接工艺中的气体

1. 保护气体

评估轨道焊接培训课程时,请查看侧重于保护气体和吹扫重要性的教学量。受训者应了解保护气体如何保护电极和熔融焊缝金属免受大气污染。在 GTAW 中起保护作用的最常见气体是氩气、氦气以及二者两者的混合物 - 通常用于特殊应用。

焊工必须了解氦气与氩气的优先比率。影响保护效能的主要因素是气体密度。氩比空气密度高 1.33,可有效覆盖焊接区并取代大气。氦气的密度较小,往往会上升而不是流向工作区。为了产生等效的保护作用,氦气流量应为氩气流量的两倍或三倍。

保护气体会影响某些材料的冶金性能。通常,当使用氩气而不是其他气体进行保护时,电弧更平静且更稳定。较低的单位成本和较低的流速要求使得氩气成为首选。拥有在保护气体选择中做出正确判断的知识至关重要。

2. 气体吹扫

使用适当的气体吹扫技术(也称为背衬气体)可以极大地影响轨道焊接作业的成功。许多经验丰富的焊工都未能理解这一基本概念的重要性。焊接行业的部分人士认为气体吹扫是焊接的致命弱点。培训课程必须教授吹扫原理,包括如何计算吹扫时间。

正确选择吹扫气体(通常为氩气)是成功吹扫的第一步。可提供不同纯度的氩气;为所需结果选择合适的纯度至关重要。正确定义并设置卡套管或管道中以及焊接接头上的流量和压力是确保焊接成功所能采取的最重要程序步骤之一。反之,如果处理不当,也是最可能出现问题的环节之一。气体吹扫不当或不吹扫可能毁坏整个制造系统。内部压力有助于保持焊缝与焊接部件的内壁表面平齐,而正确的流量将有助于保持焊缝金属和热影响区的清洁。

选择高质量的焊缝材料

材料是实现高质量焊接的首要因素。即使是最出色的轨道焊接系统也无法弥补用于制造卡套管、接头或其他部件的材料缺陷。有效的材料培训应解决与成分和冶金有关的问题,包括硫含量如何影响焊接质量。

有四种主要材料系列:低碳钢、镍合金、难熔金属和活性金属以及不锈钢。参加轨道焊接培训课程的人员应学习如何检查所有来料和材料证书以及如何评估文档。.

1. 低碳钢

关于低碳钢,重要的是要记住轨道焊接质量受基本金属杂质含量的影响很大 - 含微量的硫、磷、氧等。此外,如果存在烃或水蒸汽污染,合金氢脆化也是不容忽视的问题之一。

2. 镍合金

镍合金具有良好的材料性能,是严重腐蚀性应用的理想选择,但镍合金由于易于开裂而更难以焊接。

3. 难熔金属和活性金属

轨道焊接是应用最广泛的焊接工艺,适于接合难熔和活性金属管材和管件。除非使用惰性气体保护层保护,难熔金属(钼、钽等)和活性金属(钛、锆等)在高温下易于氧化。对于这些金属和合金,轨道 GTAW 可以提供高度集中的热量、热输入的最大控制性以及任何电弧焊接工艺的最佳惰性气体屏蔽。

4. 不锈钢

不锈钢具有出色的耐腐蚀性,这是由于铬的含量低至 10.5%,从而有助于形成瞬时氧化层以保护材料内部的其他元素。 这些其他元素有助于将材料的微观结构定义为奥氏体、铁素体或双相不锈钢中的两种平衡混合物。不锈钢被公认为是可焊接的,但不同的微观结构都具有焊接时不可回避的不同考虑因素。

硫含量

影响轨道焊接的另外一个主要因素是材料的硫含量。通常将硫添加到材料中以使材料更容易加工和成型。 在焊接中,硫的含量会改变焊缝的表面张力,从而影响材料的热流和熔深性能。轨道焊接受训者尤其应了解待焊接部件之间硫含量差异的重要意义。试图焊接具有显著硫含量差异的部件可能会导致焊珠向硫含量较低的部件移动,因此可能导致焊珠部分没有很好结合焊缝。

知识

日益加剧的焊工短缺影响着未来的全球制造业。自动轨道焊接可以根据特定作业、设备和专业技能,以更少的人力生产更多的产出,从而有助于解决这一问题。一个常见的误解是,轨道焊接系统所具有的自动化功能将因为由机器进行焊接而消除了培训需求。但事实恰恰相反:全面和最新的培训对于焊工来说比以往任何时候都更为重要。只有参加认证讲师教授的高质量培训,轨道焊接设备的操作员才能掌握复杂的技能 - 除了接合和焊接 - 还需要满足当今焊接环境下苛刻的验收标准。

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