궤도 용접 교육:새로운 용접 인력을 위한 도구

오비탈 용접 교육:신흥 용접 인력을 위한 도구

제이슨 밀러, 용접

숙련된 용접공을 찾는 것이 점점 더 어려워지고 있으며 가까운 장래에 더 어려워질 것입니다. 미국 용접 협회(AWS)에 따르면 기존 용접공 인력의 절반 이상이 퇴직을 앞두고 있습니다. 용접공의 평균 연령은 55세입니다. 2020년까지 이 나라는 용접공이 291,000명이나 줄어들 수 있습니다.

이 부족을 해결하는 한 가지 방법은 더 적은 사람으로 더 많은 작업을 수행하는 자동화된 시스템을 사용하는 것입니다. 1960년대에 도입된 이후 자동 궤도식 GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)는 최대 누출 무결성, 고성능 또는 극도의 청정도가 가장 중요한 다양한 산업 분야에서 인기를 얻었습니다. 자동화된 오비탈 용접 시스템은 제어되고 반복 가능하며 고품질의 잘 문서화된 용접을 만드는 작업자의 능력을 향상시킵니다. GTAW의 주요 이점은 열 입력을 정밀하게 제어하여 오비탈 용접을 얇은 게이지 금속을 접합하고 열에 민감한 부품에 매우 근접한 용접에 선호하는 공정 중 하나로 만듭니다.

그러나 자동화된 궤도 용접은 교육을 받고 잘 훈련된 용접 인력의 필요성을 감소시키지 않습니다. 자동 기계는 인간의 전문 지식의 필요성을 부정하지 않습니다. 틀림없이 자동화에는 더 많은 교육이 필요하지만 덜 필요하지는 않습니다. 용접 작업자는 재료 구성, 야금, 설정, 퍼지(백킹) 및 차폐 가스, 전력 및 전압, 용접 풀 역학, 전극 크기 및 팁 구성과 같은 가장 기본적인 산업 지식을 모두 보유해야 합니다. 그러나 자동화 용접 시스템이 어떻게 작동하는지, 다양한 입력에 어떻게 반응하는지, 재료 공급업체에 어떤 문서가 필요한지 추가로 이해해야 합니다.

궤도 용접 교육 고려 사항

시장은 자동 GTAW 기계 운전자를 위한 다양한 교육 프로그램을 제공합니다. 일부 프로그램은 2일 정도로 짧고, 다른 프로그램은 최대 일주일까지 지속될 수 있습니다. 장기간의 교육 프로그램으로 인해 운영이 중단될 수 있지만 장기적인 이점이 일시적인 단점보다 훨씬 큽니다.

프로그램을 선택할 때 기술적인 특수성과 세부 사항, 실습 학습 기회를 찾으십시오. 교육 자료를 검토하고 품질을 평가하여 팀의 특정 요구 사항에 유용한지 확인하십시오. 예를 들어, 고품질 오비탈 용접 교육 프로그램은 용접되는 두 금속의 재료 구성이 서로 다른 상황에 대해 용접기 작업자를 교육합니다.

강사의 전문성 수준은 교육 프로그램의 내용만큼 중요합니다. 공인 용접 강사가 가르치는 프로그램을 찾아 조사하십시오. 한 번의 잘못된 용접으로 인해 재료에 해로운 손실이 발생하여 조직에 품질 교육 프로그램보다 더 많은 비용이 소요될 수 있습니다.

학생들은 자동 용접의 목표가 각 용접 주기 동안 정확하고 반복 가능한 용접 전류 레벨을 생성하는 것임을 배워야 합니다. 좋은 교육 프로그램은 작동 원리, 장점, 한계, 문제 및 변수를 포함하여 오비탈 용접 기술의 프로세스를 설명합니다. 연수생이 현장에서 숙달할 것으로 예상되는 장비를 준비하기 위해 강사는 전원 공급 장치를 심층적으로 다루어야 합니다.

궤도 용접 공정의 가스 이해

차폐 가스

오비탈 용접 교육 프로그램을 평가할 때 가스 차폐에 대한 교육의 양과 퍼지의 중요성을 살펴보십시오. 훈련생은 차폐 가스가 전극과 용융 용접 금속을 대기 오염으로부터 보호하는 방법을 배워야 합니다. GTAW에서 차폐에 사용되는 가장 일반적인 가스는 아르곤, 헬륨 및 이 둘의 혼합물이며 일반적으로 특수 용도에 사용됩니다.

용접사는 아르곤에 대한 헬륨의 선호하는 비율을 알아야 합니다. 차폐 효과에 영향을 미치는 주요 요인은 가스 밀도입니다. 공기보다 밀도가 1.33 더 높은 아르곤은 용접 영역을 효과적으로 덮고 대기를 대체합니다. 헬륨은 밀도가 낮고 작업 영역으로 흐르는 대신 상승하는 경향이 있습니다. 동등한 차폐를 생성하려면 헬륨의 흐름이 아르곤의 흐름의 2~3배여야 합니다.

차폐 가스는 일부 재료의 야금 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 아크는 다른 가스보다 아르곤으로 차폐될 때 더 조용하고 안정적입니다. 아르곤의 낮은 단위 비용과 낮은 유속 요구 사항으로 인해 선호되는 선택입니다. 차폐 가스를 선택할 때 적절한 판단을 내릴 수 있는 지식을 갖는 것이 중요합니다.

가스 정화

오비탈 용접 작업의 성공은 백킹 가스라고도 하는 적절한 가스 퍼지 기술을 사용함으로써 크게 영향을 받을 수 있습니다. 경험 많은 용접공은 이 기본 개념의 중요성을 이해하지 못합니다. 용접 업계의 일부 사람들은 가스 퍼지를 용접의 아킬레스건으로 생각합니다. 교육 프로그램은 퍼지 시간 계산 방법을 포함하여 퍼지 원리를 가르쳐야 합니다.

퍼지 가스(일반적으로 아르곤)의 적절한 선택은 성공적인 퍼지의 첫 번째 단계입니다. 아르곤은 다양한 순도 수준으로 제공됩니다. 원하는 결과에 대한 적절한 수준을 선택하는 것이 필수적입니다. 튜빙 또는 배관을 통해 그리고 용접 조인트를 가로질러 정확한 흐름과 압력을 정의하고 설정하는 것은 성공적인 용접을 보장하기 위해 취할 수 있는 가장 중요한 절차 단계 중 하나입니다. 반대로 제대로 처리하지 않으면 문제가 발생할 가능성이 가장 높은 영역 중 하나입니다. 가스 퍼지가 잘못 수행되거나 전혀 수행되지 않으면 전체 제조 시스템이 손상될 수 있습니다. 내부 압력은 용접 비드가 용접되는 구성요소의 내벽 표면과 같은 높이를 유지하는 데 도움이 되며 적절한 흐름은 용접 금속과 열 영향 영역을 깨끗하게 유지하는 데 도움이 됩니다.

용접을 위한 고품질 재료 선택

품질 용접은 재료에서 시작됩니다. 최고의 오비탈 용접 시스템조차도 튜브, 피팅 또는 기타 구성 요소를 제조하는 데 사용되는 열악한 재료를 보상할 수 없습니다. 재료에 대한 효과적인 교육은 황 함량이 용접 품질에 미치는 영향을 포함하여 구성 및 야금과 관련된 문제를 해결해야 합니다.

연강, 니켈 합금, 내화 및 반응성 금속, 스테인리스강의 4가지 주요 재료 제품군이 있습니다. 궤도 용접 교육 프로그램의 개인은 모든 들어오는 재료 및 재료 인증을 검사하는 방법과 문서를 평가하는 방법을 배워야 합니다.

연강

연강의 경우 오비탈 용접의 품질이 모재 불순물 함량(미량의 황, 인, 산소 등)에 의해 크게 영향을 받는다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 또한 이러한 합금의 수소 취성은 탄화수소 또는 물이 증기 오염이 있습니다.

니켈 합금

니켈 합금은 우수한 재료 특성을 제공하고 부식성이 심한 응용 분야에 이상적이지만 니켈 합금은 균열에 취약하기 때문에 용접이 더 어려울 수 있습니다.

내화 금속 및 반응성 금속

궤도 용접은 내화물 및 반응성 금속 튜브와 파이프를 접합하는 데 가장 광범위하게 사용되는 용접 공정입니다. 내화성 금속(몰리브덴, 탄탈륨 등)과 반응성 금속(티타늄, 지르코늄 등)은 불활성 가스 덮개로 보호되지 않는 한 고온에서 쉽게 산화됩니다. 이러한 금속 및 합금의 경우 Orbital GTAW는 고농축 열, 열 입력에 대한 최대 제어 및 모든 아크 용접 공정에서 최고의 불활성 가스 차폐를 제공할 수 있습니다.

스테인리스 스틸

스테인리스강은 크롬이 10.5% 이상 함유되어 내식성이 우수하여 순간적인 산화피막을 형성하여 재료 내부의 다른 원소를 보호합니다. 이러한 다른 요소는 재료의 미세 구조를 오스테나이트, 페라이트 또는 이중 스테인리스강에서 발견되는 두 가지의 균형 잡힌 혼합으로 정의하는 데 도움이 됩니다. 스테인리스 스틸은 일반적으로 용접 가능한 것으로 간주되지만 서로 다른 미세 구조는 모두 용접 시 해결해야 하는 다른 고려 사항이 있습니다.

유황 함량

궤도 용접의 또 다른 주요 요소는 재료의 황 함량입니다. 유황은 종종 기계 가공 및 성형을 더 쉽게 하기 위해 재료에 추가됩니다. 용접에서 황 수준은 용접의 표면 장력을 변화시켜 열 흐름과 재료의 침투 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 궤도 용접 연수생이 용접되는 구성 요소 간의 황 차이의 중요성을 배우는 것이 특히 중요합니다. 유황 함량에 상당한 차이가 있는 구성요소를 용접하려고 하면 유황 함량이 더 낮은 구성요소로 비드 이동이 발생하여 잠재적으로 용접 비드가 접합부를 부분적으로 놓칠 수 있습니다.

지식

증가하는 용접기 부족은 미래의 글로벌 제조에 영향을 미칩니다. 특정 작업, 장비 및 기술에 따라 더 적은 인력으로 더 많은 산출물을 생산할 수 있는 자동 궤도 용접은 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다. 오비탈 용접 시스템과 관련된 자동화는 기계가 용접을 수행하기 때문에 교육이 필요 없다는 오해가 존재합니다. 그러나 그 반대가 사실입니다. 용접공에게는 균형 잡힌 최신 교육이 그 어느 때보다 필수적입니다. 인증된 강사가 가르치는 양질의 교육을 통해서만 오비탈 용접 장비 운영자는 연결 및 용접 수행을 넘어 오늘날의 용접 환경에서 엄격한 허용 기준을 충족하는 데 필요한 복잡한 기술을 얻을 수 있습니다.

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