19

Read about the process in WeldED magazine

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Read about the process in WeldED magazine
Page 2: Read about the process in WeldED magazine

AWI - WeldED Index

Vol 2 2010 WeldED

Sponsors Shindaiwa http://www.shindaiwa.com.au/ 

South Pacific Welding Group http://www.spwgroup.com.au/home.asp 

SafeTac http://www.safetac.com.au 

Bureau Veritas http://www.bureauveritas.com.au 

Southern Cross Industrial Supplies http://www.scis.com.au 

Technoweld http://www.technoweld.com.au 

Hardface Technologys http://www.hardface.com.au 

3834 Weld Management [email protected] 

Cover Page Shindaiwa our new GOLD sponsor. The AWI welcomes Shindaiwa.

Australasian Project Supplies are the sole distributor of 

Japanese Shindaiwa welders and generators in Australia. 

Originally selling the industry leading DGW400DM 400 

Amp dual machine they then diversified their range into a 

200Amp welder, 500Amp welder and a range of super 

silent environmentally friendly generators custom built for 

the Australian market. 

AWI operates this service for members. Information and comments in AWI publications are the opinions of specific individuals and companies, and may not reflect the position of AWI or its Directors. Information on procedures and processes herein, as well as any advice given, are not sanctioned by AWI, and AWI makes no representation or warranty as to their validity, nor is AWI liable for any injury or harm arising from such entries or from reliance on any entries. Participants should independently verify the validity of information prior to placing any reliance thereon.

Index Shindaiwa 2 Shindaiwa

Pickling & Passivation 3 Stainless Surface treatment explained

L&A Pressure 8 A snap shot of an AWI member company

The Lighter Side 10 My encounter with HF

AWI Progress 11 Progress Update of the AWI

Defects and Design 13 Case study on how design affects the defect level

Sponsors 17 A thank you to those who brought you "WeldED"

Page 3: Read about the process in WeldED magazine

Shindaiwa 2

Vol 2 2010 WeldED

New Shindaiwa Welder hits the ground running

 

 

Australasian Project Supplies are the sole distributor of 

Japanese Shindaiwa welders and generators in Australia. 

Originally selling the industry leading DGW400DM 400 

Amp dual machine they then diversified their range into 

a 200Amp welder, 500Amp welder and a range of super 

silent environmentally friendly generators custom built 

for the Australian market.  

Over the past 8 years the Shindaiwa and APS team have 

spent  countless hours making all their welding and 

generating machines to not only suit the Australian 

conditions and requirements but to exceed them. 

Through exceptional build quality, reliability and 

performance the Shindaiwa range is suited to even the 

harshest Australian environments. Through this 

dedication to quality Shindaiwa customers enjoy 

machines that are easy to use, maintain and are 

economical to own and run.  

 

 

Last year Shindaiwa released the highly anticipated 

DGW500DM/ANZ, featuring a dual welding function 

using Wire Feeders or Stick electrodes, 57dbA Super 

Silenced enclosure, 18kVA of Auxiliary Power, a 3 Way 

Switch and Battery Isolator standard making this the 

ultimate diesel welding machine.  

The DGW500DM/ANZ has been taken on by hire 

companies Tru Blu Hire, Coates Hire and GCS with 

excellent utilisation and results on sites such as Gorgan, 

South Australian Desalination plant and the Alkimos Pipe 

Water treatment plant in Perth.  If it is exceptional 

welding performance combined with the latest in 

Japanese technology you require, look no further than 

Shindaiwa.  

Please visit the Shindaiwa Australia Webpage for further 

product and dealer information:  

www.shindaiwa.com.au 

 

  

Page 4: Read about the process in WeldED magazine

Pickling & Passivation 3

Vol 2 2010 WeldED

Pickling & Passivation

Introduction We are all aware that there are many methods of 

restoring the corrosion resistance of stainless steels 

such as traditional pickling pastes, electro polishing, 

mechanical abrasion etc. Each method of restoring 

corrosion resistance has its own unique traits and can 

be employed in a variety of situations which will have 

varying degrees of success. This article will attempt to 

explain the various methods available to the 

Australian welding and fabrication industry but will 

not attempt to rate one method against another. 

Instead; it will leave it up to the reader to decide the 

best method in any given situation after taking into 

account time, cost and safety factors. 

Corrosion Resistance Because the corrosion resistance of stainless steels is 

due to a ‘passive’, chromium rich oxide layer, the 

mechanism by which stainless steels regain this layer 

is called ‘passivation’. The corrosion resistance of 

stainless steel arises from this oxide film because it 

forms a natural protective layer on the surface of the 

steel. The oxide layer is extremely thin, but very 

tenacious and chemically stable, which is why it is 

commonly referred to as ‘passive’. The film is formed 

when chromium reacts with oxygen and forms 

Chromium Oxide (Cr2O3).The maximum corrosion 

resistance of stainless steels can only occur when the 

Chromium Oxide layer develops as an unbroken film 

across the entire metal surface. 

As a word of warning, stainless steels cannot be 

considered corrosion resistant in all service 

conditions. Depending on the type (composition) of 

the steel there will be certain service conditions 

where the ‘passive state’ of the stainless steel is 

broken down and prevented from reforming. Here the 

surface becomes ‘active’ resulting in corrosion. These 

conditions occur in small areas, such as at mechanical 

joints, tight corners or at incomplete or poorly 

finished welds. The result can be a form of localised 

attack (crevice or pitting corrosion – Fig 1).  Stainless 

steel can also corrode in service if there is 

contamination of the surface. The high temperature 

induced during welding also results in severe 

chromium depletion not only at the weld surface but 

throughout the heat affected area. Therefore just 

removing surface material such as oxide scale is only 

half the job as the weld area is still chromium 

depleted relative to the parent stainless steel. 

Critically when stainless steel is depleted of chromium 

its corrosive resistance is severely reduced. The weld 

is therefore vulnerable to pitting and crevice 

corrosion.  

 

 

 

 

 

Both pickling and passivation and electro‐polishing are 

chemical treatments applied to the surface of 

stainless steel to remove contaminants and assist the 

formation of a continuous chromium‐oxide, passive 

film. There are several methods to restore the 

corrosion resistance of stainless steels. Some of these 

methods under discussion will also increase the 

thickness of the chromium oxide layer. 

Methods of Restoring Corrosion Resistance Prior to any attempts to restore the oxide layer, 

removal of oil, grease or inorganic contaminants by 

degreasing of the material’s surface is an especially 

important operation. Acid pickling and electro‐

polishing methods will not break through an oil or 

grease barrier and mechanical abrasion methods 

(sanding, sand blasting etc) tend to ‘push’ surface 

contaminants into the material rather than rid the 

surface of them.  

Fig 1 Photo revealing localised attack 

Page 5: Read about the process in WeldED magazine

Pickling & Passivation 4

Vol 2 2010 WeldED

This  corrosion  resistance  can  only  be  achieved  if 

proper  cleaning  and  finishing  operations  are  carried 

out  after  any  fabrication  process  as  there will  have 

been damage to the surface condition.  

The  next  sections will  give  some  detail  on  restoring 

corrosion resistance. 

Auto-passivation Stainless  steels will naturally  form a  chromium‐oxide 

layer  if  the  surface  is  exposed  to  sufficient  oxygen. 

This occurs automatically and instantaneously but will 

increase  in thickness after  its  initial formation.  In this 

way  stainless  steels  keep  their  corrosion  resistance 

even  where  mechanical  damage  (e.g.  scratching  or 

machining) occurs. The chromium in stainless steels is 

primarily  responsible  for  the  formation  of  the  oxide 

layer and  for this to occur there must be a minimum 

of 10.5% (by weight) of chromium. The mechanism by 

which  the oxide  layer  forms  is called self‐passivation 

or auto passivation. 

Passivation As  discussed  above,  passivation  naturally  occurs  on 

the  surfaces  of  stainless  steels,  but  it  might 

sometimes  be  necessary  to  assist  the  process.  No 

metal is removed during this process. The quality and 

thickness  of  the  chromium  oxide  layer  is  quickly 

developed during acid passivation. The chemical used 

is Nitric acid (HNO3) and used alone will only passivate 

stainless  steel.  Common  passivation  treatments  will 

clean the steel surface of free iron contaminants. Care 

must  be  taken  in  selecting  and  using  passivation 

treatments  to  ensure  the  selected  treatment  will 

target the contaminant. Passivation does not usually  

 

 

 

Result in a marked change in appearance of the steel 

surface. Stainless parts or surfaces must be rid of 

grease and oils that contaminate the surface. The 

nitric acid used for this passivation process will not 

remove these types of contaminants and the surface 

will become mottled and an incomplete passive layer 

likely to result. 

Pickling and Passivation This method is the most commonly employed in 

industry and is the one best known. It is the brush on 

paste, where the solution is mixed with an inert 

carrier that is used to treat selected areas such as 

welds. Spray on treatments is also available for larger 

surface areas (Fig 2). Pickling involves the removal of a 

thin layer of the stainless steel surface with the use of 

strong acids, typically a Nitric and Hydrofluoric (HF) 

acid combination. Procedures incorporating pickling 

solutions of nitric and hydrofluoric acids remove the 

scale and the underlying chromium depleted layer and 

restore the corrosion resistance. Pickling solutions 

also remove contaminants such as ferrous and ferric 

oxide particles.  

 

 

Pickling solutions other than mixtures of nitric and 

hydrofluoric acids exist and can be used for 

specialised applications. One example, used in the 

wine industry, is for the use of citric acids to treat the 

stainless steel surface of the large wine vats. 

Fig 3 Before and After treatment 

Fig 2 Large vessel being treated 

Page 6: Read about the process in WeldED magazine

Pickling & Passivation 5

Vol 2 2010 WeldED

Mechanical Cleaning with tools such as mechanically grinding, 

buffing, wire brushing and/or polishing the weld is a 

surface treatment that is also employed by the 

stainless fabrication industry.  

Mechanical removal may leave abrasive or other 

particles embedded. The corrosion resistance of the 

stainless steel is affected by the roughness of the 

surface after polishing, with a marked decrease of the 

corrosion resistance as the surface roughness 

increases above a Ra value of about 0.5 micron 

(0.005mm). This roughly corresponds to the surface 

produced by grinding with 320 grit abrasives. 

Iron‐oxides, polishing compounds and other materials 

can then become entrapped in the distorted 

structure, creating a vulnerability point for surface 

corrosion so mechanical finishing of stainless steel 

material is typically a poor corrosive resistant finish. 

Electro-Polishing Electro‐polishing is a useful alternative to pickling. 

Metal removal is achieved, but usually results in a 

bright, smooth and more highly corrosion resistant 

finish Pickling is the process where 

Research has shown that the best way to post‐weld 

finish stainless steel is electro‐polishing, which is an 

electrochemical process that increases density of the 

chromium throughout the weld surface and therefore 

the ability to create the chromium oxide film. Electro‐

polishing provides the most dense and durable 

passive film that it is possible to achieve. 

Electro‐polishing has two benefits beyond removing 

weld scale. One is that it selectively dissolves the 

microscopic high points of the stainless and creates a 

microscopically smoother surface on which 

contaminates can not bind or hide. Figures 3 and 4 

reveal this effect. 

 

 

 

 

 

 

The second benefit is that it selectively removes iron 

at a higher rate than chromium which is why the 

chromium density is increased. 

Electro‐polishing can be accomplished by immersion of the item in a large, acid‐containing bath. It is impractical to perform this on‐site but it can also be achieved with a portable electro‐polishing machine or weld cleaning machine that runs on a direct current. This method uses an electrochemical cell on the metal surface, akin to electro‐polishing.  

The weldment is connected as the anode at which metal is dissolved, removing the oxide layer, leaving a clean surface.  

With a direct current and specific solution chemistry, electro‐polishing can occur, which results in a high surface lustre. Figure 5 reveals the results of electro‐polishing on the surface of a vessel.   

 

   

                    

 

 

  Fig 3 Material surface before polishing

Fig 4 Material surface after polishing 

Fig 5 Photo of tank after immersion 

Page 7: Read about the process in WeldED magazine

Pickling & Passivation 6

Vol 2 2010 WeldED

Best results are achieved with electro‐polished direct 

current which gives a significantly better result than 

mechanical cleaning and pickling paste. 

It may be advantageous to neutralise the acid with an 

alkali before the rinsing step. 

Safety Both pickling and passivation solutions can employ 

dangerous acids that can damage both the operator 

and the environment if not handled correctly. Normal 

precautions for safety should be followed and always 

consult Materials Safety Data Sheets and product 

packaging for detailed advice. 

Conclusion In conclusion, it can be stated that from this 

discussion, there is a hierarchy of results based on the 

process employed to improve the corrosion resistance 

of stainless steels. The table below broadly outlines 

from worst case to best case. 

Process  Result 

As‐welded Detrimental to corrosion 

resistance 

Mechanical 

polishing/abrasion 

May leave abrasive 

embedded 

Corrosion resistance of the 

stainless steel is affected by 

the roughness of the 

surface 

Typically a poor corrosive 

resistant finish 

Acid Passivation 

The quality and thickness of 

the chromium oxide layer is 

quickly developed 

Will clean the steel surface 

of free iron contaminants. 

Surfaces must be degreased 

prior to use  

Pickling & Passivation 

Solutions of HNO3 and HF 

remove scale and the 

underlying chromium 

depleted layer 

Good restoration of 

corrosion resistance 

Solutions will remove 

contaminants 

Can be readily used on‐site 

and on large and small 

surfaces 

Electro‐polishing 

Best method of post‐weld 

finishing stainless steel 

Increases density of the 

chromium 

Creates a microscopically 

smoother surface 

Minor portability issues, 

portable DC 

electropolishing machines 

are available 

Table 1 Hierarchy of results 

Page 8: Read about the process in WeldED magazine

Pickling & Passivation 7

Vol 2 2010 WeldED

 

Stainless pickling acids are highly corrosive to carbon 

steel. It is essential that all acids are thoroughly 

removed by rinsing the component after completing 

the process. Residual hydrofluoric acid will initiate 

pitting corrosion. 

ASTM A380 Standard Practice for Cleaning, Descaling 

and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment 

and Systems is a valuable source of information on 

pickling and passivation treatments.  

The two figures below highlight a fabrication that has 

undergone a post weld treatment. In a corrosive 

environment the item identified in Figure 7 will 

significantly outlast the component that has had no 

post‐weld finishing. 

 

 

 

 

 

 

 

       

 

            

References 1. Euro Inox –Materials and Applications Series, 

Volume 4 

2. Stainless Steel Post Weld Finishing/Post 

Fabrication Clean up ‐A Technical Review by 

Metal Science Technologies August 2010. 

3. ASSDA – Australian Stainless Steel 

Development Association 

 

Useful Links 1. www.assda.asn.au

2. www.euro-inox.org

3. www.avestawelding.com

4. www.metalscience.com.au 

Author:

Alec Kimber IWE

Fig 6 No post‐weld treatment  Fig 7 After post‐weld treatment 

Page 9: Read about the process in WeldED magazine

L&A Pressure 8

Vol 2 2010 WeldED

L&A Pressure Welding Pty Ltd AWI Member Company Overview

L&A  Pressure  Welding  Pty  Ltd  is  an  established  Sydney  based  supplier  of 

pressure equipment and has a long history of providing solutions and equipment 

to  projects  ranging  from  small maintenance  jobs  to  large  LNG  developments. 

Involvement  in  several major  projects  over  the  last  5  years  has  been  used  to 

build up  the  company’s knowledge and  services  in engineering design, project 

and quality system management.

The company operates from a 5700m2 undercover work shop with a base staff of 

approximately 45 shop employees.  

Figure 1 – 80mm thick boiler  

with in‐house lined tubes 

Facilities  include two PWHT furnaces for equipment up to 20m  long x 4.0m  in diameter; plate rolling up to 50mm 

thick and hydro testing equipment up to 80,000kPa. Overhead cranes provide an 80 tonne lifting capacity; handling 

of heavier units has been achieved by utilising  jacking systems. An on site machine shop supports  the  fabrication 

process, enabling most activities to be handled in house.  

Manufacturing  experience  covers  a  range  of  equipment  from  typical 

pressure vessel, heat exchanger and column design through to specialised 

waste  heat  boiler  fabrication.  Complete  supply,  assembly  and  factory 

acceptance  testing  of  multiple  air  cooler  units  and  piping  skids  have 

recently been executed providing clients with a single delivery option for 

their work packages.  

 

 

 

Figure 2 – FOB Delivery of assembled skids 

Involvement  in major project work has extended our design and  fabrication scope to  include specialised transport 

and  installation engineering, a service that assists clients requiring free‐

on‐board and site delivery terms.  

Extensive  involvement  in  the  pressure  industry  over many  years  has 

created  a  significant  amount  of  experience  in  design,  covering 

equipment that meets all classes of AS1210, ASME VIII and TEMA codes. 

Design is carried out using PV Elite and Nozzle pro, drafting is supported 

through AutoCAD & Inventor for 3D applications, pipe spooling projects 

utilise CADworx.  Specialised projects have  extended design  scope  into 

areas of high temperature creep and cyclic analysis through FEA. 

                                                Figure 3 – loading U‐Tube Bundle 

Page 10: Read about the process in WeldED magazine

L&A Pressure 9

Vol 2 2010 WeldED

 

The diverse project scope undertaken over time has exposed our project, 

manufacturing and welding personnel  to a broad  range of materials and 

technical  challenges.  Through  in‐house  development  of  welding 

procedures  the  company  has  established  a  range of options  for welding 

exotic materials such as; Super Duplex, Inconel, Titanium, Hastelloy, Monel 

and  clad  plated  carbon  steels.  Construction  of  heavy  wall  carbon  steel 

equipment  (150mm  thick)  has  seen  the  development  of  specialised 

manufacturing and heat treatment processes to achieve  low temperature 

impact, tensile & hardness requirements.      

 

Design, procurement  and manufacturing  are  supported by  a  vast 

network  of  specialised  engineering  and  supplier  services  sourced 

both  locally and  internationally. L&A are also currently supporting 

related postgraduate research programs and engineering studies as 

well as maintaining a continual training environment for apprentice 

boilermakers and welders. L&A Pressure Welding are committed to 

supporting  Australian manufacturing  and  are  looking  forward  to 

continue support from the oil and gas sector  in their development 

of Australian resources 

 

                   

 

 

Photos of Other Recent Projects 

 

 Figure 4 ‐ Inconel 825 Header box  Figure 7 ‐ 316 Vessel for Export 

Fig 4 SAW on heavy LF2 nozzle to shell joint

Fig 5 Welding on 50mm thick CS vessel 

Page 11: Read about the process in WeldED magazine

The Lighter Side of Welding 10

Vol 2 2010 WeldED

My encounter with HF

Last weekend as I was walking home from my day at the 

shipyard; I saw something at the Pawn Shop that sparked 

my interest. Our 22nd wedding anniversary was due and I 

was looking for a little something extra for my wife. What I 

saw advertised in the window was a 100,000‐volt, purse‐

sized taser.  The effects of the taser were supposed to be 

short lived, with no long‐term adverse affect on your 

assailant, allowing her adequate time to retreat to safety.... 

WAY TOO COOL!  

Long story short, I paid for it and brought it home. I loaded 

two AAA batteries in it and pushed the button. Nothing! I 

was disappointed. I learned, however, that if I pushed the 

button AND pressed it against a metal surface at the same 

time; I'd get the blue arch of electricity darting back and 

forth between the prongs, just like the high frequency on 

my TIG torch……….Awesome!!!  Okay, so I was home alone 

with this new toy, thinking to myself that it couldn't be all 

that bad with only two AAA batteries, right?!! There I sat in 

my recliner, my cat Gracie sitting on the arm and looking on 

intently (trusting little soul) while I was reading the 

directions and thinking that I really needed to try this thing 

out on a flesh & blood moving target. I must admit I thought 

about zapping Gracie (for a fraction of a second) and 

thought better of it. She is such a sweet cat. But, if I was 

going to give this thing to my wife to protect herself against 

a mugger, I did want some assurance that it would work as 

advertised. Was I wrong? So, I’m sat there in a pair of shorts 

and my singlet with my reading glasses perched delicately 

on the bridge of my nose, directions in one hand, and taser 

in another and itching to try it out!!  

The directions said that a one‐second burst would shock 

and disorient your assailant; a two‐second burst was 

supposed to cause muscle spasms and a major loss of bodily 

control; a three‐second burst would purportedly make your 

assailant flop on the ground like a fish out of water. Any 

burst longer than three seconds would be wasting the 

batteries. Now I’ve been on the end of those HF tingles and 

the damp electrode shocks you get and all the while I'm 

looking at this little taser‐thing measuring about 200mm 

long, less than 20mm in circumference; pretty cute really 

and loaded with ONLY two tiny AAA batteries thinking to 

myself, "no possible way!" I'm sitting there alone, Gracie 

looking on and I’m thinking that a one‐second burst from 

such a tiny little thing couldn't hurt all that bad so I decided 

to give myself a one‐second burst just for the hell of it.   

What happened next is almost beyond description, but I'll 

do my best... 

I touched the prongs to my naked thigh, pushed the button, 

and……….HOLY MOTHER OF GOD!!! 

I'm pretty sure at that VERY SAME MOMENT…..a pack of 

Wallabies forwards ran in through the side door, picked me 

and the recliner up……and body slammed us both on the 

carpet, over and over and over again. I vaguely recall 

waking up on my side in the foetal position, with tears 

running from my bulging eyeballs, my body was soaking 

wet, both of my nipples were on fire and I couldn’t feel 

anything from the waist down!!! My left arm was tucked 

under my body in the oddest position, and my legs were 

kicking imaginary objects!! A minute or so later (I can't be 

sure, as time was a relative thing at that point), I collected 

what little wits I had left and managed to sit up and survey 

the landscape. My bent reading glasses were on the mantel 

of the fireplace. How did they up get there???  

The cat was making meowing sounds I had never heard 

before and seemed to be clinging to the picture rail….half 

way up the wall!!  The recliner was across the other side of 

the room…upside down and I was wet due to a problem I 

seemed to have had with my bladder!! My triceps, right 

thigh and both nipples were still twitching. My face felt like 

it had been shot up with Novocain, and my bottom lip 

seemed to weigh 20kgs!!  

Note: If you ever feel compelled to "mug" yourself with a 

taser, one note of caution: it is DEFINITELY not the same as 

a damp electrode or a tingle from a GTAW HF unit!!....and 

there is no such thing as a one‐second burst when you zap 

yourself. You will not let go of the bloody thing until it is 

dislodged from your hand by violently thrashing about on 

the floor. A three second burst would be considered 

conservative. 

 

Page 12: Read about the process in WeldED magazine

Progress Update 11

Vol 2 2010 WeldED

 

Progress Update on the AWI

Well, it has now been two months since the Australian 

Welding Institute has been launched and what an 

interesting two months! 

In the days after launching, we have received letters, 

emails, faxes, phone calls, even personal visits from 

people offering all manner of support and 

congratulations. This has come not just from the welding 

industry itself but from many associated industries such 

as mining, NDT, teaching, certification bodies, career 

guidance, railways and from the cutting industry, plasma, 

gas cutting, grinding etc.  

We are amazed at the interest we have received via our 

website. Although it is still in its infancy and will develop 

over the coming months, the huge number of hits and 

downloads has taken us by surprise. We have had to 

triple our bandwidth to cope. The interest has not just 

been from within Australia. To date, we have had people 

from 25 different countries connect to our website.  

It seems the most popular downloads have been the 

calculators and technical forms in the "Services" and 

"Technical Resources" sections.  

Shindaiwa has become our first Gold Sponsor. They were 

quickly followed by SPW (South Pacific Welding Group) 

as our Silver Sponsor with SafeTac, Southern Cross 

Industrial Supplies and Bureau Veritas becoming Bronze 

Sponsors.  

Although membership is currently free of charge, we 

have had most people contributing something to the 

Institute to become members. While some have not 

contributed money, they have offered their time or 

expertise to assist in some way. This has been 

tremendously encouraging.  

All members should by now have received their 

membership card. This idea came about after the first 

WeldEd had been issued so members were not notified 

that they would receive one.  

 

 

 

Hopefully it came as a pleasant surprise for everyone.  

One eagle‐eyed member pointed out a "deliberate" 

mistake in our first technical article on Duplex Steels. OK, 

it was a typo. (That's our excuse!).  

If you didn't spot it, it was on page 9 under Welding 

Methods – GTAW. It should have read “This method of 

welding should employ DCEN…..” (direct current 

electrode negative) instead of the incorrect DCEP. 

Thanks Scott. 

We are currently in the process of completing our 

Education and Certification working group. We still have 

much work to do but we believe this will be up and 

running by the time the next WeldEd is out.  

While we have received plenty of support, we would 

love to see more feedback on what you think would be 

interesting or what subjects you want more information 

on. 

When we contact 

people directly, there 

is no shortage of ideas 

or suggestions on 

what direction we 

should take or what 

aspects of the 

industry they would 

love to know more about.  

This ranges from information on jobs, welding 

parameters, what gas to use, AC or DC current, what 

Standard applies, where do I get more training, safety 

issues etc. etc.  

Most people seem to have the same concerns or 

interests. This is YOUR institute. Our job is to support 

YOU.  

Please contact us at [email protected] with 

your questions and suggestions (good or bad).  

Welding Regards,  

The Directors.  

 

Page 13: Read about the process in WeldED magazine

Progress Update 12

Vol 2 2010 WeldED

Progress Update on the AWI

Website.

The AWI website has been put together as a portal for 

members to access information and technical resources. 

It has now been up for approx 8 weeks and the response 

has been fantastic, with 40,000 hits in this period.  We 

have had to upgrade our bandwidth to cope with the 

traffic. 

There are some fantastic resources available on the 

technical resources page such as; 

The Cigweld  Handbook 

Migatronic Technical Sheets 

CE Calculator 

Heat Input Calculator 

Consumable Calculator 

The forum has also had a unbelievable launch with many 

Q&A  being posted. The forum is there so members can 

assist one another with technical or other issues.  The 

Q&A are available indefinitely as a virtual technical 

library for members. 

We have also registered a Facebook page 

www.facebook.com/austwelding  giving members 

updates on our progress and a media for real time 

feedback.   

We encourage you to get online and visit 

www.austwelding.com.au and have a look for yourself. 

To contribute to the technical resource page, please 

email any documents, templates or technical 

information to [email protected]

Regards 

The Directors 

AWI 

 

   

   

   

 

Page 14: Read about the process in WeldED magazine

Design and Defects 13

Vol 2 2010 WeldED

Case Study:

How design can contribute to increased costs and rework

Introduction 

The purpose of this document is to detail a case 

study of how design can contribute to increased 

costs and rework, by using inappropriate detailing 

and joint configurations. 

To achieve welds to an acceptable standard in a 

reasonable time period requires good access to 

the joints to be welded. Without good access to 

the joints the operators struggle to see what they 

are doing, struggle to move in a smooth 

consistent manner required for producing 

acceptable welds, Operator duty cycle (amount of 

arc on time) drops dramatically because of 

operator fatigue due to cramped conditions and 

the likelihood of workplace accidents increases. 

The Data 

This case study has been developed on data 

assembled from my observations of welding 

operators trying to weld these joints, from 

personal experience trying to get in there myself, 

to weld the joints and physical measurements 

taken from the job. The data was gathered in the 

period of August 2006 – October 2006.  

Actual conditions when welding with Gas Metal 

Arc Welding (GMA/MIG) were such that, out of 

20 qualified and tested operators, only three 

where capable of producing AS1554.1 compliant 

welds in these very cramped positions, this ratio 

would be typical in most engineering workshops. 

Images of observations are seen in the examples 

and are as follows: 

 

Overall view of 

conditions

 

These images show that a standard welding 

helmet cannot get between the members to be 

joined 

 

Page 15: Read about the process in WeldED magazine

Design and Defects 14

Vol 2 2010 WeldED

 

The use of special limited access helmets were 

used to make access easier, with minimal affect 

Actual conditions when operator is welding, this 

guy has 82cm waist, right handed. 

Considerations: 

The larger the operator the lower the access 

Consider the use of left and right handed 

operators 

 

 

Image showing you cannot get your head high 

enough to get good vision of the joint 

 

Image above showing 82cm waist guy wedged 

between members to get access, not only does 

it increase difficulty it creates a dangerous 

situation due to increased risk of 

electrocution, burns, fume inhalation and 

physical strain due to ergonomics. 

 

Examples  of  burns  sustained  to  operators 

because  they  were  having  to  stretch  to  get 

into  tight positions when welding  resulting  in 

PPE being less effective (ie jacket riding up) 

Page 16: Read about the process in WeldED magazine

Design and Defects 15

Vol 2 2010 WeldED

 

Image showing a larger operator (92cm waist) 

trying to access joints in the flat position. Keep 

in mind these operators have to be able to 

move the hands along a predetermined path 

at a rate of about 200 to 300mm per minute 

and the operator typically needs their eyes to 

be at reading distance from the joint to be 

able to focus on what they are doing. 

Issues arising from the data 

The issue that presented itself when looking at 

the data is that in this case the detailing / 

product design was such, that access to some 

of the joints was very limited.  

If you cannot get your head into a position to 

see what you are doing when welding you are 

fighting an uphill battle, your eyes need to be 

at reading distance or it makes welding 

operations very difficult. As the data shows the 

actual dimension of a welding helmet is 

greater than that of the opening the operators 

need to get into to see the joint, this is not 

something a draftsperson would be aware of. 

Seeing the joint is the first requirement, being 

able to move along the joint slowly, consistently 

and accurately whilst the arc is on is the next 

challenge and in these conditions it is nearly 

impossible. Indeed some joints were impossible 

to weld and had to be modified, where possible, 

to suit. 

This limited access as seen in this case 

contributed to 

increased weld discontinuities 

therefore  increased  welding  inspection costs  to  detect  discontinuities  and sentence to code, to determine defects 

increased rework to repair defects 

lower operator duty cycle and higher injury rates due to cramped conditions 

increased  consumable  and  labour  costs because of rework. 

 

Summary 

Prior to detailing projects, one must understand 

the fabrication and welding processes that will be 

used in construction, the processes applications, 

limitations and access requirements to ensure the 

design is practical and economical to produce.   

Fabricators must carefully review drawings at 

tender stage to ensure the component they are 

about to build is achievable and if there is any 

doubt they should go back to the client with their 

concerns. 

 

Author:  

Graham Fry ‐ Technoweld Pty. Ltd.

Page 17: Read about the process in WeldED magazine

 

Page 18: Read about the process in WeldED magazine

Membership Application

Title: (Mr, Mrs, Ms) _______________________________________________________ Name: _____________________________________________________________ Date of Birth: _____________________________________________________________ Company: _____________________________________________________________ Position: _____________________________________________________________ Address: _____________________________________________________________ Suburb: _____________________________________________________________ State: ______________________________ Post Code: _________________________ Email Address: ________________________________________________________ Contact Phone Number: __________________________________________________ Type of Membership: (circle one) Corporate Individual I, the undersigned, agree to be bound by the constitution of the Australian Welding Institute (available by request) Signature: _________________________________ Date: ______________________________________ Please return to your local representative Or email to [email protected] Or Post to PO Box 618, Penrith, NSW 2751

AWI is a Not for Profit Body for the Welding Industry Voluntary Membership Contribution Amount: $________ Membership is free, but if you contribute a voluntary contribution you go into a draw for a Cigweld Inverter (1st prize) and a Sperian Welding Helmet (2nd prize) (both drawn 1/12/10). Contribution can be submitted by direct transfer to Bank: BankWest, Account: Australian Welding Institute, BSB: 302-966 Account Number: 0101604 Remittance: [email protected] Membership is free, with the long term view of charging a minimum value to cover the cost of administration of the organisation as the organisation grows and offers additional services to you as a member. The Directors of the AWI thank you in advance for your support

Page 19: Read about the process in WeldED magazine

Membership Benefits

The provision of a professional network for members to exchange information and ideas relating to all things welding

Subscription to the E-News Bulletin “WeldED”

The opportunity to join a national organisation whose main objectives are to:

Promote the advancement of the Australian welding and

fabrication industry Promote its members and their services to others in the welding

industry Create a network of people who are passionate about and want to

aid the Australian welding and fabrication industry Endorsement of Australian welding and inspection qualifications

Encourage participation in working groups to further develop your

knowledge in your area of specialisation and aid other members