Treinamento de soldagem orbital:ferramentas para a força de trabalho de soldagem emergente

Treinamento de Soldagem Orbital:Ferramentas para a Força de Trabalho de Soldagem Emergente

Jason Miller, Soldagem

Encontrar soldadores qualificados está se tornando difícil e só se tornará mais difícil em um futuro próximo. De acordo com a American Welding Society (AWS), mais da metade da força de trabalho de soldadores existente está se aproximando da aposentadoria; a idade média de um soldador é de 55 anos. Em 2020, o país poderá ter menos de 291.000 soldadores.

Uma forma de lidar com essa escassez é por meio de sistemas automatizados, que produzem mais trabalho com menos pessoas. Desde a sua introdução na década de 1960, a soldagem orbital automática de gás tungstênio a arco (GTAW) ganhou popularidade em uma variedade de indústrias nas quais a máxima integridade de vazamento, alto desempenho ou ultralimpeza são de suma importância. Os sistemas de soldagem orbital automatizados aumentam a capacidade do operador de fazer soldas controladas, repetíveis, de alta qualidade e bem documentadas. A principal vantagem do GTAW é seu controle preciso da entrada de calor, tornando a soldagem orbital um dos processos preferidos para unir metais de calibre fino e para soldagem próxima a componentes sensíveis ao calor.

A soldagem orbital automatizada, no entanto, não diminui a necessidade de uma força de trabalho de soldagem educada e bem treinada. Uma máquina automática não nega a necessidade de perícia humana. Indiscutivelmente, a automação requer ainda mais treinamento, não menos. Os operadores de soldagem ainda devem possuir todos os conhecimentos básicos da indústria:composição de materiais, metalurgia, configuração, gases de purga (backing) e de proteção, potência e tensões, dinâmica da poça de fusão, tamanho do eletrodo e configurações da ponta. Mas, eles também devem entender como o sistema de soldagem automatizado funciona, como ele reagirá a diferentes entradas e qual documentação exigir dos fornecedores de materiais.

Considerações de treinamento de soldagem orbital

O mercado oferece uma gama de programas de treinamento para operadores de máquinas GTAW automáticas. Alguns programas duram apenas dois dias, enquanto outros podem durar até uma semana. Embora longos programas de treinamento possam interromper as operações, os benefícios a longo prazo superam em muito as desvantagens temporárias.

Ao selecionar um programa, procure especificidade e detalhes técnicos, bem como oportunidades de aprendizado prático. Revise os materiais de treinamento e avalie sua qualidade para garantir que sejam úteis para as necessidades específicas de sua equipe. Por exemplo, programas de treinamento de soldagem orbital de qualidade educarão seus operadores de soldagem para situações em que a composição do material dos dois metais sendo soldados é diferente.

O nível de experiência do instrutor é tão importante quanto o conteúdo de um programa de treinamento. Procure programas ministrados por instrutores de soldagem certificados e faça sua pesquisa. Uma única solda ruim pode resultar em uma perda prejudicial de materiais – custando à sua organização mais do que um programa de treinamento de qualidade.

Os alunos devem aprender que o objetivo da soldagem automática é produzir níveis de corrente de soldagem precisos e repetíveis durante cada ciclo de soldagem. Bons programas de treinamento explicam o processo da tecnologia de soldagem orbital – incluindo princípios de operação, vantagens, limitações, problemas e variáveis. Para preparar os trainees para o equipamento que eles deverão dominar no trabalho, os instrutores devem abordar as fontes de alimentação em profundidade.

Compreendendo os gases no processo de soldagem orbital

Gases de Proteção

Ao avaliar os programas de treinamento de soldagem orbital, observe a quantidade de instrução dedicada aos gases de proteção e a importância da purga. Os trainees devem aprender como os gases de proteção protegem o eletrodo e o metal de solda fundido da contaminação atmosférica. Os gases mais comuns usados ​​para blindagem em GTAW são argônio, hélio e misturas dos dois, normalmente usados ​​para aplicações especiais.

Os soldadores devem saber a proporção preferida de hélio para argônio. O principal fator que influencia a eficácia da blindagem é a densidade do gás. O argônio, que é 1,33 mais denso que o ar, cobre efetivamente a área de solda e desloca a atmosfera. O hélio tem menos densidade e tende a subir em vez de fluir para a área de trabalho. Para produzir blindagem equivalente, o fluxo de hélio deve ser duas ou três vezes o fluxo de argônio.

Os gases de proteção podem afetar as propriedades metalúrgicas de alguns materiais. Geralmente, o arco é mais silencioso e mais estável quando protegido por argônio em vez de outros gases. Os custos unitários mais baixos e os requisitos de taxa de fluxo mais baixos do argônio o tornam a escolha preferida. Ter o conhecimento para fazer um julgamento adequado na escolha do gás de proteção é fundamental.

Purga de Gás

O sucesso dos trabalhos de soldagem orbital pode ser muito afetado pelo uso de técnicas adequadas de purga de gás, também chamadas de gás de apoio. Muitos soldadores experientes não compreendem a importância deste conceito básico. Algumas pessoas na indústria de soldagem consideram a purga de gás o calcanhar de Aquiles da soldagem. Os programas de treinamento devem ensinar os princípios de purga, incluindo como calcular o tempo de purga.

A seleção adequada do gás de purga, normalmente argônio, é o primeiro passo para uma purga bem-sucedida. O argônio está disponível em vários níveis de pureza; selecionar o nível adequado para o resultado desejado é essencial. Definir e definir o fluxo e a pressão corretos através da tubulação, ou tubulação, e através da junta de solda é uma das etapas processuais mais importantes que se pode realizar para garantir uma soldagem bem-sucedida. Por outro lado, é uma das áreas mais prováveis ​​de problemas se não for tratada adequadamente. A purga de gás feita incorretamente ou não pode arruinar sistemas de fabricação inteiros. A pressão interna ajuda a manter o cordão de solda rente à superfície da parede interna dos componentes que estão sendo soldados, enquanto o fluxo adequado ajuda a manter o metal de solda e a zona afetada pelo calor limpos.

Seleção de materiais de qualidade para soldas

Soldas de qualidade começam com o material. Mesmo o melhor sistema de soldagem orbital não pode compensar o material ruim usado na fabricação de tubos, conexões ou outros componentes. O treinamento eficaz em materiais deve abordar questões relacionadas à composição e metalurgia, incluindo como o teor de enxofre afeta a qualidade da solda.

Existem quatro famílias principais de materiais:aços macios, ligas de níquel, metais refratários e reativos e aços inoxidáveis. Indivíduos em programas de treinamento de soldagem orbital devem aprender como inspecionar todos os materiais recebidos e certificações de materiais, bem como avaliar a documentação.

Aços suaves

Para aços macios, é importante lembrar que a qualidade das soldas orbitais é altamente influenciada pelo teor de impurezas do metal base - as quantidades vestigiais de enxofre, fósforo, oxigênio, etc. Além disso, a fragilização por hidrogênio dessas ligas é um problema se hidrocarbonetos ou água contaminação por vapor está presente.

Ligas de níquel

As ligas de níquel oferecem ótimas propriedades de material e são ideais para aplicações altamente corrosivas, mas as ligas de níquel podem ser mais difíceis de soldar devido à sua suscetibilidade a trincas.

Metais refratários e reativos

A soldagem orbital é o processo de soldagem mais amplamente utilizado para unir tubos e tubos metálicos refratários e reativos. Metais refratários (molibdênio, tântalo, etc.) e metais reativos (titânio, zircônio, etc.) são facilmente oxidados a temperaturas elevadas, a menos que sejam protegidos por uma cobertura de gás inerte. Para esses metais e ligas, o Orbital GTAW pode fornecer uma alta concentração de calor, o maior controle sobre a entrada de calor e a melhor proteção de gás inerte de qualquer processo de soldagem a arco.

Aços inoxidáveis

Os aços inoxidáveis ​​têm excelente resistência à corrosão devido ao mínimo de 10,5% de cromo, o que os ajuda a criar uma camada de óxido instantânea para proteger os outros elementos dentro do material. Esses outros elementos ajudam a definir a microestrutura do material como austenita, ferrita ou uma mistura equilibrada dos dois encontrados no aço inoxidável duplex. Os aços inoxidáveis ​​são geralmente considerados soldáveis, mas as diferentes microestruturas têm considerações diferentes que devem ser abordadas durante a soldagem.

Conteúdo de Enxofre

Outro fator importante na soldagem orbital é o teor de enxofre dos materiais. O enxofre é frequentemente adicionado ao material para torná-lo mais fácil de usinar e formar. Na soldagem, o nível de enxofre pode alterar a tensão superficial da solda, afetando o fluxo de calor e as características de penetração do material. É especialmente importante que os estagiários de soldagem orbital aprendam a importância do diferencial de enxofre entre os componentes que estão sendo soldados. A tentativa de soldar componentes com um diferencial significativo no teor de enxofre provavelmente produzirá um deslocamento do cordão em direção ao componente com o teor de enxofre mais baixo, potencialmente fazendo com que o cordão de solda perca parcialmente a junta.

Conhecimento

A crescente escassez de soldadores afeta a fabricação global de amanhã. A soldagem orbital automática, que pode produzir mais com menos pessoas, dependendo do trabalho, equipamento e habilidades específicas, pode ajudar a combater o problema. Existe o equívoco de que a automação associada aos sistemas de soldagem orbital elimina a necessidade de treinamento, uma vez que a máquina está realizando a soldagem. Mas o oposto é verdadeiro:treinamento completo e atualizado é mais essencial do que nunca para soldadores. Somente por meio de treinamento de qualidade ministrado por instrutores certificados, os operadores de equipamentos de soldagem orbital podem adquirir as habilidades complexas - além de fazer conexões e realizar soldas - necessárias para atender aos rigorosos critérios de aceitação no ambiente de soldagem atual.

Interessado em inscrever sua equipe no curso de treinamento de soldagem orbital de cinco dias da Swagelok? Preencha um formulário de registro no seu centro de vendas e serviços Swagelok autorizado para obter informações sobre preços locais e detalhes adicionais de treinamento.