Welding Instruction Manual

35 downloads 26563 Views 1MB Size Report
Director for final resolution based on standard welding techniques, practices .... Cap pass shall be demonstrated with a stringer technique or slight oscillation.
  Welding  Instruction  Manual   For  Local  597  Pipe  Fitters’  Training  Center           Apprentice  Welding  Program   Pipe  Fitters’  Training  Center   Local  Union  597  Chicago       10850  West  187th  Street   Mokena,  IL  60448       Edition  No.  1,  Revision  No.  2,  March  29,  2013   Issued  June  1,  2012       Manual  Number  1  

1  

 

  Table  of  Contents     General     A.  Statement  of  Policy  and  Authority       B.  Organization  Chart       C.  Terms  &  Abbreviations       Section  1.0  Arc  Initiation  &  Maintaining  the  Arc  (SMAW)     Section  2.0  Plate  Welding  (SMAW)     Section  3.0  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     Section  4.0  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     Section  5.0  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     Section  6.0  Introduction  to  GTAW     Section  7.0  Pipe  Welding:  1G  4”  STD  (GTAW)     Section  8.0  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     Section  9.0  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  Sch  80  (GTAW)     Section  10.0  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     Section  11.0  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     Section  12.0  Introduction  to  Chromium  (GTAW  &  SMAW)     Section  13.0  Introduction  to  GMAW  &  FCAW  Processes     Section  14.0  Introduction  to  Stainless  Steel  &  Inconel  Covered  Electrodes  (SMAW)     Section  15.0  Supplementary  Documents     Section  16.0  Errata/Addendum  with  Revision  No.  2,  March  29,  2013                         2  

 

      Revision  No.  1         A.  Statement  of  Policy  and  Authority       This  Welding  Instruction  Manual  has  been  established  to  assure  compliance  with  the  applicable  training   procedures  and  techniques  that  shall  be  taught  by  all  welding  staff  personnel.     This  Welding  Instruction  Manual  is  intended  to  be  used  in  the  training  of  all  apprentices  and  journeymen   while  being  instructed  at  the  Training  Center.     The  responsibility  and  authority  for  implementation  of  this  system  has  been  assigned  to  David  Hintz,   Welding  Coordinator  for  Local  597.  The  Lead  Instructor  has  been  given  the  authority  and  organizational   freedom  to  identify  quality  control  and  teaching  technique  problems  and  to  initiate,  recommend  and   provide  solutions.  Problems  that  cannot  be  resolved  by  the  Lead  Instructor  shall  be  brought  to  the  Welding   Director  for  final  resolution  based  on  standard  welding  techniques,  practices  and  issues  in  consultation  with   the  Assistant  Coordinator  and  also  the  Training  Coordinator.       Changes  or  revisions  to  the  manual  shall  be  reviewed  with,  and  have  concurrence  of,  the  Welding  Director,   Assistant  Training  Coordinator  and  the  Training  Coordinator  prior  to  implementation.       Training  Coordinator   Signature  ______________________     Date  ______________________     Title  ______________________                                                   3  

 

      B.  Organization  Flow  Chart:                                      Pipe  Fitters’  Training  Center  Local  Union  597     Training  Coordinator-­‐  John  W.  Leen   Assistant  Training  Coordinator-­‐  Kevin  Lakomiak   Daily  Operations  Manager-­‐  Matt  Majszak   Welding  Director-­‐  Dave  Hintz     Welding  Staff  (Full-­‐Time):   Glen  Burch  (Authorized)   Calvin  Gordon  (Authorized)   Rick  Hobson  (Authorized   Monte  Kimes  (Authorized)   Mike  Pelegrino  (Authorized)   Marc  Randulich  (Authorized)   Jon  Walker  (Authorized)     Welding  Staff  Mokena  (Part-­‐Time):     Bob  Borgia     Jonathan  Neu   Rob  Carhart   Joe  Newren     Jim  Cebulski   Dean  Rapp   Dan  Neary   Aaron  Rose   Joe  Esposito   Esteban  Senesias   Tyler  Johnson   Ted  Slattery   Paul  Kadlec   Randy  Smith     Pete  Larou   Kyle  White   Vince  Macaluso   Joel  Zacarias   Kevin  Potter   Dorjan  Zoni       Welding  Staff  Volo  (Part-­‐Time)   Dave  Barthelt                                                                                                                                                              Franz  Quidayan   Richard  Hering                                                                                                                                                          Andrew  Schlabowske   Arlan  Nathan                                                                                                                                                                Edward  Whalen                               4  

 

      C.  Terms  &  Abbreviations:       ANSI     American  National  Standards,  Institute,  Inc.       ASME     American  Society  of  Mechanical  Engineers       CODE     ASME  Boiler  and  Pressure  Vessel  –  Section  IX   API-­‐1104       GMAW     Gas  Metal  Arc  Welding       GMAW-­‐S     Gas  Metal  Arc  Welding  –  Short  Arc       GTAW     Gas  Tungsten  Arc  Welding  (TIG)       MTR     Material  Test  Reports  or  certificates  of  compliance  as  applicable     NDE     Non-­‐Destructive  Examination       PQR     Procedure  Qualification  Record       SMAW     Shielded  Metal  Arc  Welding       WTS     Welding  Test  Specifications           Glossary  of  Terms  –  TBD  if  needed                     5  

 

  Revision  No.  1       Section  1  -­‐  Arc  Initiation  &  Maintaining  the  Arc       1.1  Two  Methods  –  tap  or  scratch   1.2  Start  with  1/8”  E6010   • Set  amps  at  100   • Lower  amps  as  they  become  more  comfortable   • Continue  to  lower  amperage  until  it  becomes  more  difficult  (40  amps)     1.3  As  the  student  becomes  proficient  with  striking  the  arc  have  them  run  short  beads  about  2-­‐3  inches     Teaching  Topics:   Stress  the  importance  of  amperage  and  its  effect  on  welding  (see  attached  “Six  Basic  Fundamentals  for   SMAW”)   Electrode  angle,  travel  speed  and  arc  length  shall  be  demonstrated  by  the  welding  instructor     Note:   All  students  will  be  shown  a  “Welding  Safety”  Power  Point  and  an  “Introduction  to  Welding”  Power  Point   prior  to  starting  any  hands-­‐on  welding.  1st  year  apprentices  will  not  be  allowed  to  weld  prior  to  their  first   assigned  school  day.     All  students  will  be  given  a  copy  of  the  “Weld  Shop  Rules  &  Regulations”.  This  hand-­‐out  will  be  presented  to   them  and  once  understood  by  all  they  will  sign-­‐off  for  compliance.  Dismissal  from  the  Weld  Shop  shall  be   enforced  for  any  infraction.  All  welding  staff  personnel  have  the  authority  to  address  any  safety  violation.   All  Power  Points,  hand-­‐outs,  or  any  other  documents  that  are  being  used  for  the  Welding  Program  will  be   provided  and  found  in  the  Section  “Supplementary  Documents”.                                                     6  

 

  Revision  No.  1       Section  1  –  Padding  Plate  (E6010-­‐1/8”)  [Running  Stringers]     1.4  Whipping  technique  to  be  demonstrated  on  6”  scrap  pipe   • Maximum  whip  length  will  be  5/32”  -­‐  3/16”   • Allow  weld  puddle  to  widen  to  1.5  to  2  times  the  electrode  diameter  (amperage  will  vary  per   machine,  range  shall  be  75  -­‐125)   • Direction  of  travel  will  be  toward  the  dominant  hand  (Right  handed  –  left  to  right,  Left  handed  –   right  to  left)     Teaching  Topic:   The  use  of  the  “drag”  technique  shall  not  be  demonstrated  for  the  E6010  electrode.  The  instructor  should   watch  and  stop  “long  whipping”.  Demonstrate  arc  length  and  the  differences  between  a  short  and  long  arc.   Show  variances  in  travel  speed  and  electrode  angles  and  their  effects  on  the  weld  bead.   References  to  this  exercise  can  be  found  in  Chapter  10  of  the  UA  Oxy-­‐Fuel  Cutting  &  Welding  and  SMAW   Book  that  each  apprentice  has  received  during  their  Orientation.  Refer  to  Exercise  3,  page  191.         Acceptance  Criteria:   Apprentice  shall  show  proficiency  throughout  weldment  prior  to  moving  on  to  the  next  exercise.  The   instructor  shall  evaluate  the  width,  build-­‐up  and  voids  in  between  deposited  weld  metal.  There  shall  be  no   undercutting,  excessive  spatter  or  poor  appearance  to  the  weld  bead.  Bead  overlap  and  tie-­‐ins  to  adjacent   bead  shall  be  uniform,  leaving  no  “hills  or  valleys”  (lack  of  fusion).                                                           7  

 

  Revision  No.  1       Section  1  –  Padding  Plates  (E7018-­‐1/8”)  [Running  Stringers]     1.5  Proper  arc  initiation  using  “Low-­‐Hydrogen  Electrodes”   • No  long  arcing   • Start  ¼”  to  ½”  ahead  of    starting  point  and  come  back     • Immediately  after  establishing  the  arc,  lift  the  electrode  up  a  short  distance  from  the  work  and   holding  it  there  for  a  second  or  two,  allow  a  few  drops  of  molten  steel  to  fall  from  the  tip  of  the   electrode.  The  arc  will  bring  the  tip  of  the  electrode  up  to  operating  temperature  quickly,  enabling   the  core  wire  to  burn  up  inside  the  flux  coating  and  initiate  the  gassing  effect  of  the  flux.  Then,   when  the  electrode  is  lowered  to  the  work,  the  weld  will  be  properly  shielded,  and  porosity  will  be   minimized.     Teaching  Topic:   Demonstrate  amperage  changes,  travel  speed  and  electrode  angles.  Allow  to  the  student  to  see  the   differences  in  the  weld  bead.  Show  possible  weld  bead  discontinuities  on  their  weldments.   References  to  this  exercise  can  be  found  in  Exercise  6,  page  196  &  Exercise  7,  page  197-­‐201.     Acceptance  Criteria:   Apprentice  shall  show  proficiency  throughout  weldment  prior  to  moving  on  to  the  next  exercise.  The   instructor  shall  evaluate  the  width,  build-­‐up  and  voids  in  between  deposited  weld  metal.  There  shall  be  no   undercutting,  excessive  spatter  or  poor  appearance  to  the  weld  bead.  Bead  overlap  and  tie-­‐ins  to  adjacent   bead  shall  be  uniform,  leaving  no  “hills  or  valleys”  (lack  of  fusion).                                                       8  

 

  Revision  No.  1       Section  2  –  Plate  Welding  (SMAW)     2.1  2F  Horizontal  T-­‐joint  (2”x10”x3/8”  plate)   • Joint  Set-­‐up  will  demonstrated  by  instructor   o Use  3/32”  gap  rod  to  simulate  “open  root”  on  pipe     • Each  pass  will  be  demonstrated  by  instructor   o E6010  1/8”  for  the  root  (1)  pass   o E7018  3/32”  for  the  hot  (1)  pass   o E7018  3/32”  for  the  fill  (2)  passes   o E7018  3/32”  for  the  cap  (3)  passes   • Maximum  whipping  motion  is  5/32”  -­‐  3/16”  for  the  root   • Hot  pass  shall  be  demonstrated  with  either  a  weave  technique  or  stringer,  no  figure  8’s  or   elongated  J-­‐hook  weave   • Fill  pass  shall  be  demonstrated  with  a  stringer  technique  or  slight  oscillation   • Cap  pass  shall  be  demonstrated  with  a  stringer  technique  or  slight  oscillation     Teaching  Topic:   Instructor  needs  to  stress  MAXIMUM  whipping  motion  is  5/32”  –  3/16”  for  the  E6010  1/8”  root  technique.   The  “Introduction  to  Welding”  presentation  will  provide  a  descriptive  procedure  for  2F  and  also  3F  plate   welding.  The  instructor  will  be  able  to  view  this  presentation  in  Section  15  “Supplementary  Documents”.  In   the  UA  SMAW  book  Exercise  10,  Step  3,  page  205  depicts  a  “whipping”  diagram.     Acceptance  Criteria:   The  use  of  the  I-­‐Pad  for  acceptance  of  welds  starts  at  this  step.     End  Prep  will  always  be  accepted  on  plate.  The  “Tack-­‐up/Fit-­‐up”  will  either  be  acceptable  or  rejectable   based  on  the  sample  being  “aligned”  and  with  a  proper  gap.  The  inspection  for  the  welding  of  the  root   through  the  cap  will  follow  the  columns  on  the  I-­‐Pad.  The  root  pass  shall  not  exhibit  any  undercutting  or   lack  of  fusion  between  the  plates  or  the  weld  deposit  in  front  or  behind  it  (skips  or  voids).  Please  review  the   “Acceptable  and  Unacceptable  Fillet  Weld  Profiles”  hand-­‐out  found  in  Section  15  of  this  manual.       In  the  event  of  an  “acceptable”  weldment  on  a  Saturday  (Tack-­‐up  to  cap),  the  instructor  shall  have  two  full-­‐ time  (CWI  &  ATR)  instructors  evaluate  the  weld  based  on  the  “1st  Year  Welding  Criteria”  specification.  At  no   time  should  anyone  else  measure,  or  say  it  “looks  good  to  me”,  only  to  have  the  sample  rejected  creating  a   confrontational  situation.  Once  the  sample  is  accepted  then  the  student  will  move  on  to  the  next   requirement.       If  the  “acceptable”  sample  is  done  on  a  week  night  then  it  will  be  evaluated  by  the  Night  Time  Inspector   (full-­‐time  [CWI  &  ATR]  instructor).       NOTE:   The  “Cap”  shall  be  accepted  on  the  I-­‐Pad  only  by  full-­‐time  (CWI  &  ATR)  instructors.               9  

 

  Revision  No.  1       Section  2  –  Plate  Welding  (SMAW)     2.2  3F  Vertical-­‐Up  T-­‐Joint  (2”x10”x3/8”  plate)   • Each  pass  will  be  demonstrated  by  the  instructor   o E6010  1/8”  for  the  root  (1)  pass   o E7018  3/32”  for  the  hot  (1)  pass   o E7018  3/32”  for  the  fill  (1)  pass   o E7018  3/32”  for  the  cap  (1)  pass   • Enforce  maximum  whipping  length  5/32”  to  3/16”  for  root  pass   o Watch  student  for  pausing  at  the  keyhole  (holding  too  long  or  holding  too  little)   o No  drag  technique  for  root  pass   • Hot  pass  –  weave  technique,  forward  progression  uphill   o Pause  at  the  side  just  long  enough  to  cover  the  entire  root  pass   o Must  fuse  into  the  plates   • Fill  pass  –  weave  technique  past  edge  of  the  hot  pass   • Cap  pass  –  weave  technique  past  edge  of  the  fill  pass     Teaching  Topic:   Pausing  and  the  speed  across  the  center  of  the  weld,  show  excessive  convexity  and  review  the  acceptable   weld  profile  with  the  student.       Acceptance  Criteria:   The  use  of  the  I-­‐Pad  for  acceptance  of  welds  continues  for  the  remainder  of  the  apprentice  welding   program.     End  Prep  will  always  be  accepted  on  plate.  The  “Tack-­‐up/Fit-­‐up”  will  either  be  acceptable  or  rejectable   based  on  the  sample  being  “aligned”  and  with  a  proper  gap.  The  inspection  for  the  welding  of  the  root   through  the  cap  will  follow  the  columns  on  the  I-­‐Pad.  The  root  pass  shall  not  exhibit  any  undercutting  or   lack  of  fusion  between  the  plates  or  the  weld  deposit  in  front  or  behind  it  (skips  or  voids).  Please  review  the   “Acceptable  and  Unacceptable  Fillet  Weld  Profiles”  hand-­‐out  found  in  Section  15  of  this  manual.       In  the  event  of  an  “acceptable”  weldment  on  a  Saturday  (Tack-­‐up  to  cap),  the  instructor  shall  have  two  full-­‐ time  (CWI  &  ATR)  instructors  evaluate  the  weld  based  on  the  “1st  Year  Welding  Criteria”  specification.  At  no   time  should  anyone  else  measure,  or  say  it  “looks  good  to  me”,  only  to  have  the  sample  rejected  creating  a   confrontational  situation.  Once  the  sample  is  accepted  then  the  student  will  move  on  to  the  next   requirement.       If  the  “acceptable”  sample  is  done  on  a  week  night  then  it  will  be  evaluated  by  the  Night  Time  Inspector   (full-­‐time  [CWI  &  ATR]  instructor).       NOTE:   The  “Cap”  shall  be  accepted  on  the  I-­‐Pad  only  by  full-­‐time  (CWI  &  ATR)  instructor.             10  

 

  Revision  No.  1       Section  3  -­‐  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     3.1  End  Prep     • Removal  of  dross  from  ID  of  pipe     • Removal  of  scale  on  flame  cut  bevel  without  damaging  the  outer  edge  (file  or  grinder)   • Shall  be  demonstrated  by  the  instructor  with  a  9”  grinder  (all  instructors  shall  demonstrate  safe   working  habits)   o Whole  disc  completely  flat  on  pipe  to  create  land   o Portion  of  disc  resting  on  pipe  to  create  land   o Remove  burrs  on  ID  of  pipe  prior  to  checking  the  land  size   • Land  size  shall  be  1/8”     o Use  a  1/8”  welding  rod  to  identify  the  correct  land  size   o Must  conform  to  1/8”  prior  to  moving  to  next  step   o Use  file  to  “fine”  tune  the  land       3.2  Tack-­‐Up/Fit-­‐Up   • Place  1st  pipe  coupon  in  the  2G  position  in  pipe  fixture   • Use  1/8”  welding  rod  to  create  1/8”  gap  on  1st  coupon   • Place  2nd  pipe  coupon  on  top  of  1st  coupon   • Maintain  a  1/8”  gap  all  around  the  joint   • Use  1/8”  E6010  to  start  tacking,  explain  that  this  step  not  only  secures  the  pipe  joint,  but  also   allows  the  student  to  set  the  amperage  based  on  “key  hole”  size     • (4)  equally  spaced  tacks  are  mandatory   o Tack  length  shall  be  ½”     o Fully  penetrated,  whether  they  are  tying-­‐in  or  burning  through     Teaching  Topics:   Each  step  shall  be  demonstrated  in  groups,  then  individually  to  personalize  instruction.  Stress  good  work   and  travel  angles  while  tacking.  Key  hole  size  shall  be  no  larger  than  3/16”.     Acceptance  Criteria:   The  maximum  misalignment  allowed  is  1/16”.  All  four  tacks  shall  show  complete  penetration  and  the  gap   shall  not  have  any  tight  nor  wide  areas.  Failure  to  do  so  will  result  in  two  outcomes,  they  are:  either  the   student  will  have  to  cut  it  apart  until  it  is  correct,  or  the  student  will  be  allowed  to  continue  but  will  fail  the   “Tack-­‐Up/Fit-­‐Up”  hold  point.  If  the  sample  is  rejected  at  this  time  the  sample  will  fail  no  matter  what  the   other  passes  look  like.                             11  

 

  Revision  No.  1       Section  3  -­‐  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     3.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Heavy  end  of  tack  should  be  feathered  edged  without  ruining  the  bevel  or  the  land  prior  to  the   tacks   • Key  hole  of  tack  shall  also  be  feathered   • Care  shall  be  taken  with  the  grinding  disc  to  only  make  contact  with  the  tack  area     • Grind  one  tack  at  a  time  if  consuming  tacks   • Allowed  to  grind  all  four  tacks  at  once  if  tying  into  tacks     Teaching  Topic:   Care  should  be  taken  not  to  over  grind,  as  this  may  cause  the  tacks  to  break  and  the  joint  to  close  up.  Refer   to  Exercise  23,  Step  6  for  a  descriptive  drawing  of  the  feathered  tacks.     Watch  student  while  they  grind  and  correct  any  bad  techniques.  Encourage  them  to  purchase  a  4”  grinder   with  various  sized  discs  for  cutting  and  grinding.  This  is  not  a  “hold”  point  or  inspection  point,  just   informative.                                                                 12  

 

  Revision  No.  1       Section  3  -­‐  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     3.4  Root  Pass     • Only  two  (2)  techniques  will  be  demonstrated  and  taught   o Whip   o Circle   • No  “Drag”  technique  will  demonstrated  or  taught  for  the  root  pass   • E6010  1/8”  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   o Initiate  the  arc  in  the  work  area  (bevels)  and  long  arcing  the  rod  is  required  prior  to   depositing  metal   o Proceed  forward  into  keyhole   • Electrode  Angle   o Plus  or  minus  5°  to  10°,  push  to  drag  angle,  from  center  line  of  pipe   o Keep  electrode  perpendicular  in  the  bevels  to  help  avoid  key  holing  of  only  one  side   • Key  hole     o Using  an  1/8”  electrode,  the  key  hole  size  should  be  between  5/32”  and  3/16”   o Demonstrate  welding  the  key  hole   o Amps  and  travel  will  be  dictated  by  the  key  hole  size   • Penetration   o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended  (making  it  all  “shine”)  may  cause  a  possible  burn-­‐ through  on  the  hot  pass.  If  this  type  of  grinding  is  necessary,  then  this  would  indicate   problems  with  the  student’s  welding  technique  and  further  instruction  should  follow.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.     The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.   Use  of  a  hammer  and  chisel  to  remove  excessive  penetration  will  never  be  allowed.  The  student  will  not  be   allowed  to  fix  a  root  from  the  inside,  all  root  repairs  are  from  the  outside  only  for  all  sizes,  diameters  and   processes  while  at  the  Training  Center.                           13  

 

  Revision  No.  1       Section  3  -­‐  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     3.5  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range:  70  –  100  DCEP)   o Initiate  the  arc  in  the  work  area   o No  long  arcing,  will  cause  porosity   o Demonstrate  starting  ¼”  to  ½”  ahead  of  starting  point  and  come  back   • When  tying  into  a  stopping  point,  come  back  into  half  of  the  crater  and  continue   • Width/Height   o Weld  the  edges  of  the  root  pass  to  the  bevels  by  weaving  side  to  side  with  a  forward   progression   o Hold  the  electrode  at  these  points  long  enough  to  allow  the  arc  force  to  dig  into  the   bevels  and  tie-­‐in   • One  Pass  for  the  Hot   o Reiterate  to  student  that  this  is  the  same  as  the  3F  plate  technique     Teaching  Topic:   Grinding  the  root  pass  very  deep  and  narrow  will  create  problems  for  student  on  their  hot  pass;   demonstrate  good  grinding  techniques  that  will  maintain  the  original  bevel  faces  and  opening  without  over   grinding.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.  Arc  striking  on  the  OD  of  the  pipe  within  2”  of  either  side  of  the  joint   will  not  be  tolerated.  If  the  arc  strike  occurred  while  tacking  the  student  should  explain  this  to  the  instructor   while  it  is  being  inspected  during  the  tack-­‐up  hold  point.                                               14  

 

  Revision  No.  1       Section  3  -­‐  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     3.6  Fill  Pass   • E7018  1/8”  (Amperage  Range:  115  –  165)   o Arc  initiation  and  tie-­‐ins  are  the  same  as  the  hot  pass   o Stagger  starts/stops  to  eliminate  heavy  spots  and  to  avoid  clusters  of  porosity     Teaching  Topic:   The  weld  metal  shall  be  1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be   “level”,  without  excessive  convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s   technique  should  be  addressed.   The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.     This  criterion  is  for  all  positions:  2G,  5G,  6G  and  the  1G,  including  but  not  limited  to  all  6”  and  2”  pipe.                                                               15  

 

  Revision  No.  1       Section  3  -­‐  Pipe  Welding:  1G  6”  Sch  80  (SMAW)     3.7  Cap  Pass   • 1/8”  E7018  (Amperage  Range:  115  –  165)   • Placement  of  half  the  electrode  diameter  over  the  edge  of  the  bevels  is  recommended     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/8”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe).       Note:   2G  or  6G:  three  (3)  stringer  beads  are  required  for  6”  and  the  2”  (bottom,  middle  &  top).     (3)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  testing.     One  full-­‐time  welding  instructor  shall  be  required  to  accept  or  reject  the  final,  overall  weld  on  all  samples   throughout  the  student’s  welding  career  at  the  Training  Center,  except  for  the  samples  being  submitted  to   Mr.  Hintz  prior  to  a  UA  test,  then  two  instructors  shall  be  required  to  accept  it.  The  proper  paperwork  shall   be  filled  out  and  submitted  to  Mr.  Hintz  for  his  approval.                

16  

 

  Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     2G  6”  Sch  80       4.1  End  Prep   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     4.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     Teaching  Topics:   All  students  will  be  given  a  demonstration  on  each  “new”  position.  Most  students  progress  quickly  with  the   2G.  Reiterate  that  this  is  the  same  joint  as  their  (7)  pass  2F  T-­‐joint.  This  is  a  “Hold  Point”;  do  not  allow  the   student  to  bypass  any  step.       Acceptance  Criteria:   The  maximum  misalignment  allowed  is  1/16”.  All  four  tacks  shall  show  complete  penetration  and  the  gap   shall  not  have  any  tight  nor  wide  areas.  Failure  to  do  so  will  result  in  two  outcomes,  they  are:  either  the   student  will  have  to  cut  it  apart  until  it  is  correct,  or  the  student  will  be  allowed  to  continue  but  will  fail  the   “Tack-­‐Up/Fit-­‐Up”  hold  point.  If  the  sample  is  rejected  at  this  time  the  sample  will  fail  no  matter  what  the   other  passes  look  like.                                                           17  

 

  Revision  No.  1       Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     2G  6”  Sch  80       4.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  3.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   The  student  shall  be  allowed  to  rotate  the  coupon  in  the  fixture,  rather  than  walk  around  it.  This  is  a  safety   concern.  Some  students  have  wrapped  their  cords  or  cables  around  their  legs  and  tripped.  They  will  not  be   allowed  to  remove  or  flip  the  coupon  once  they  start  the  root  pass.  All  grinding  will  be  done  in  place.  The   fixture  shall  not  be  allowed  to  change  elevation  (must  stay  at  one  height  until  complete).  In  order  to  inspect   tacks  or  the  root  pass  please  show  the  student  how  to  change  from  a  2G  to  a  5G  to  check  the  root.                                                                         18  

 

  Revision  No.  1       Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     2G  6”  Sch  80       4.4  Root  Pass   • Whipping  technique  or  circle  technique  shall  be  taught   • E6010  1/8”  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   • The  key  hole  is  to  be  5/32”-­‐  3/16”  maximum   • Penetration     o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended  (making  it  all  “shine”)  may  cause  a  possible  burn-­‐through   on  the  hot  pass.  If  this  type  of  grinding  is  necessary,  then  this  would  indicate  problems  with   the  student’s  welding  technique  and  further  instruction  should  follow.       Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.     The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.                                                     19  

 

  Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     2G  6”  Sch  80       4.5  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range  70-­‐100  DCEP)   • Single  pass   • Technique     o Stringer  (drag)     o Weave/oscillate   • This  is  the  same  technique  that  was  demonstrated  on  the  2F  plate   o

lllll, lllll, wwwww , ______  

  Teaching  Topic:   No  excessive  motions,  try  to  limit  the  amount  of  weld  deposit.  Over  filling  will  not  allow  the  fill  passes  to  go   in  properly,  causing  the  student  to  grind  off  welds.       Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.                                                       20  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     2G  6”  Sch  80       4.6  Fill  Pass   • (2)  stringers  are  required   • 1/8”  E7018  will  be  used   • Equal  sized  passes   • This  is  the  same  as  the  2F  T-­‐joint     Teaching  Topic:   Overfilling  the  joint  and  then  grinding  out  the  top  or  bottom  1/3rd  of  every  pass  shall  not  be  demonstrated.   Removal  of  slag  or  etching  “lines”  to  see  the  joint  shall  be  allowed,  but  not  excessive,  limit  the  practice  to   about  1/32”.     The  weld  metal  shall  be  1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be   “level”,  without  excessive  convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s   technique  should  be  addressed.   The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.                                                   21  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     2G  6”  Sch  80       4.7  Cap  Pass   • 1/8”  E7018   • (3)  stringers  are  required   • Equally  sized  passes     Teaching  Topic:   Grinding  shall  be  limited  to  “skimming”  starts/stops,  in  order  to  check  for  porosity.  Refer  to  Ch.  12  in  the  UA   SMAW  book  for  more  details  in  regards  to  grinding.     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/16”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe).       Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  5G  position                                                     22  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     5G  6”  Sch  80     4.1a  End  Prep   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     4.2a  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual   • This  step  is  a  “Hold  Point”  for  the  student     Teaching  Topic:   All  students  will  be  given  a  demonstration  on  each  “new”  position.  This  joint  is  the  same  as  the  1G,  except   the  student  is  the  one  rolling.  Relate  this  to  the  3F  T-­‐joint.   No  rotating  to  grind  or  change  in  height,  once  it  is  set  in  the  fixture  the  student  will  mark  the  top  and  the   coupon  shall  stay  in  a  fixed  position.     Acceptance  Criteria:   The  maximum  misalignment  allowed  is  1/16”.  All  four  tacks  shall  show  complete  penetration  and  the  gap   shall  not  have  any  tight  nor  wide  areas.  Failure  to  do  so  will  result  in  two  outcomes,  they  are:  either  the   student  will  have  to  cut  it  apart  until  it  is  correct,  or  the  student  will  be  allowed  to  continue  but  will  fail  the   “Tack-­‐Up/Fit-­‐Up”  hold  point.  If  the  sample  is  rejected  at  this  time  the  sample  will  fail  no  matter  what  the   other  passes  look  like.       Notes:   The  welding  progression  is  uphill.  Welding  shall  start  approximately  at  the  6  o’clock  position,  and  then   proceed  to  either  9  o’clock  or  3  o’clock  with  the  uphill  progression.   Downhill/Opposite  direction  shall  be  1/2”  maximum  off  of  center.  See  letter  that  pertains  to  this  topic  in   Section  15.                                     23  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     5G  6”  Sch  80     4.3a  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  3.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   The  student  will  not  be  allowed  to  remove  or  flip  the  coupon  once  they  start  the  root  pass.  All  grinding  will   be  done  in  place.  The  fixture  shall  not  be  allowed  to  change  elevation  (must  stay  at  one  height  until   complete).                                                                       24  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     5G  6”  Sch  80     4.4a  Root  Pass   • 1/8”  E6010  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   • The  keyhole  is  to  be  5/32”-­‐3/16”  maximum,  using  the  same  techniques  stated  earlier   o Whipping   o Circle   • Penetration   o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended,  remove  “humps”  and  create  an  area  that  will  enable   proper  welding  technique  on  the  hot  pass.  Stress  the  importance  of  maintaining  the   original  bevel  shape.       Teaching  Topic:   Suggest  that  the  student  weld  out  on  the  bottom  of  the  joint  to  familiarize  themselves  with  this  new   position.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.   The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  root  pass  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.                                       25  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     5G  6”  Sch  80     4.5a  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range  70  –  100  DECP)   • Single  pass   • Weave  technique     o Wide  enough  to  cover  the  root  pass   o This  should  not  fill  out  the  remainder  of  the  joint       Teaching  Topic:   No  excessive  motions,  try  to  limit  the  amount  of  weld  deposit.  Over  filling  will  not  allow  the  fill  passes  to  go   in  properly,  causing  the  student  to  grind  off  welds.       Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.                                                         26  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     5G  6”  Sch  80     4.6a  Fill  Pass   • 1/8”  E7018  (Amperage  Range:  110  –  150  DCEP)   • Weave  technique,  going  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   • Single  pass     Teaching  Topic:   Overfilling  the  joint  and  then  grinding  out  the  weld  pass  shall  not  be  demonstrated.  The  weld  metal  shall  be   1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be  “level”,  without  excessive   convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s  technique  should  be   addressed.   The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.                                                         27  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     5G  6”  Sch  80     4.7a  Cap  Pass   • 1/8”  E7018  shall  be  used  (Amperage  Range:  110  -­‐150  DCEP)   • Single  pass,  no  split  caps     Teaching  Topic:   Grinding  shall  be  limited  to  “skimming”  starts/stops,  in  order  to  check  for  porosity.  Refer  to  Ch.  12  in  the  UA   SMAW  book  for  more  details  in  regards  to  grinding.     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/16”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe  and  processes).     Remind  the  students  that  the  weld  shall  be  left  in  the  “as  welded”  condition;  filing  or  grinding  on  the   finished  product  shall  be  cause  for  rejection,  just  like  a  UA  test.     Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  6G  position                                                   28  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     6G  6”  Sch  80     4.1b  End  Prep   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     4.2b  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual   • This  step  is  a  “Hold  Point”  for  the  student     Teaching  Topic:   All  students  will  be  given  a  demonstration  on  each  “new”  position.  This  joint  is  the  same  as  the  2F  plate  and   also  the  2G,  except  it  is  now  on  a  45°  angle.   No  rotating  to  grind  or  change  in  height,  once  it  is  set  in  the  fixture  the  student  will  mark  the  top  and  the   coupon  shall  stay  in  a  fixed  position.     Acceptance  Criteria:   The  maximum  misalignment  allowed  is  1/16”.  All  four  tacks  shall  show  complete  penetration  and  the  gap   shall  not  have  any  tight  nor  wide  areas.  Failure  to  do  so  will  result  in  two  outcomes,  they  are:  either  the   student  will  have  to  cut  it  apart  until  it  is  correct,  or  the  student  will  be  allowed  to  continue  but  will  fail  the   “Tack-­‐Up/Fit-­‐Up”  hold  point.  If  the  sample  is  rejected  at  this  time  the  sample  will  fail  no  matter  what  the   other  passes  look  like.       Notes:   The  welding  progression  is  uphill.  Welding  shall  start  approximately  at  the  6  o’clock  position,  and  then   proceed  to  either  9  o’clock  or  3  o’clock  with  the  uphill  progression.   Downhill/Opposite  direction  shall  be  1/2”  maximum  off  of  center.  See  letter  that  pertains  to  this  topic  in   Section  15.                                     29  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     6G  6”  Sch  80     4.3b  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  3.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   The  student  will  not  be  allowed  to  remove  or  flip  the  coupon  once  they  start  the  root  pass.  All  grinding  will   be  done  in  place.  The  fixture  shall  not  be  allowed  to  change  elevation  (must  stay  at  one  height  until   complete).                                                                           30  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     6G  6”  Sch  80     4.4b  Root  Pass   • 1/8”  E6010  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   • The  keyhole  is  to  be  5/32”-­‐3/16”  maximum,  using  the  same  techniques  stated  earlier   o Whipping   o Circle   • Penetration   o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended,  remove  “humps”  and  create  an  area  that  will  enable   proper  welding  technique  on  the  hot  pass.  Stress  the  importance  of  maintaining  the   original  bevel  shape.       Teaching  Topic:   Suggest  that  the  student  weld  out  on  the  bottom  of  the  joint  to  familiarize  themselves  with  this  new   position.  Body  and  head  placement  are  crucial  in  achieving  a  sound  weld.  Offer  a  different  approach,  such   as  kneeling  as  opposed  to  standing.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.   The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  root  pass  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.                                     31  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     6G  6”  Sch  80     4.5b  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range  70  –  100  DECP)   • Single  pass   • Weave  technique     o Wide  enough  to  cover  the  root  pass   o This  should  not  fill  out  the  remainder  of  the  joint       Teaching  Topic:   No  excessive  motions,  try  to  limit  the  amount  of  weld  deposit.  Over  filling  will  not  allow  the  fill  passes  to  go   in  properly,  causing  the  student  to  grind  off  welds.       Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.                                                         32  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     6G  6”  Sch  80     4.6b  Fill  Pass   • 1/8”  E7018  (Amperage  Range:  110  –  150  DCEP)   • (2)  Stringers  are  required   • Equal  sized  passes   • Prohibit  large  weaves  and  the  use  of  a  grinder  to  open  joint  or  to  remove  perfectly  good  weld  metal     Teaching  Topic:   Overfilling  the  joint  and  then  grinding  out  the  weld  pass  shall  not  be  demonstrated.  The  weld  metal  shall  be   1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be  “level”,  without  excessive   convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s  technique  should  be   addressed.   The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.  Over  filling  the  joint  (past  flush)  as  well  as  “hills  and  valleys”  shall  also   be  cause  for  rejection.                                                     33  

 

        Revision  No.  1     Section  4  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  6”  Sch  80  (SMAW)     6G  6”  Sch  80       4.7b  Cap  Pass   • 1/8”  E7018  (Amperage  Range  110  -­‐  150  DCEP)   • (3)  stringers  are  required   • Equally  sized  passes     Teaching  Topic:   Grinding  shall  be  limited  to  “skimming”  starts/stops,  in  order  to  check  for  porosity.  Refer  to  Ch.  12  in  the  UA   SMAW  book  for  more  details  in  regards  to  grinding.     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/16”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe).       Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  2G  position  on  2”  XXH                                                     34  

 

        Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     2G  2”  XXH     5.1  End  Prep   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     5.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     Teaching  Topic:   No  “bridge”  tacks,  or  droplets  of  metal  will  be  allowed  for  tack-­‐up.  The  student  will  be  allowed  to  use  a  minimum   of  (3)  tacks.  The  tacks  shall  be  fully  penetrated,  no  longer  than  3/8”  and  placed  at  the  12,  3,  6,  or  9  o’clock  areas.     Acceptance  Criteria:   This  is  a  “Hold  Point”;  do  not  allow  the  student  to  bypass  any  step.  The  student  will  be  allowed  to  rotate  the   coupon  in  the  fixture  rather  than  walk  around  it.  The  coupon  will  remain  at  one  height  through  it’s’  entirety.  The   coupon  can  be  placed  in  the  5G  position  to  check  the  root  pass.  Remind  the  student  that  all  grinding  will  take   place  in  the  2G  position.     5.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  3.3  of  this  manual                                                     35  

 

        Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     2G  2”  XXH     5.4  Root  Pass   • Whipping  technique  or  circle  technique  shall  be  taught   • E6010  1/8”  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   • The  key  hole  is  to  be  5/32”-­‐  3/16”  maximum   • Penetration     o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended  (making  it  all  “shine”)  may  cause  a  possible  burn-­‐through   on  the  hot  pass.  If  this  type  of  grinding  is  necessary,  then  this  would  indicate  problems  with   the  student’s  welding  technique  and  further  instruction  should  follow.       Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.     The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.                                                 36  

 

        Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     2G  2”  XXH     5.5  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range  70-­‐100  DCEP)   • Single  pass   • Technique     o Stringer  (drag)     o Weave/oscillate   • This  is  the  same  technique  that  was  demonstrated  on  the  2F  plate   o

lllll, lllll, wwwww , ______  

  Teaching  Topic:   No  excessive  motions,  try  to  limit  the  amount  of  weld  deposit.  Over  filling  will  not  allow  the  fill  passes  to  go   in  properly,  causing  the  student  to  grind  off  welds.       Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.                                                   37  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     2G  2”  XXH     5.6  Fill  Pass   • (2)  stringers  are  required   • 3/32”  E7018  will  be  used   • Equal  sized  passes   • This  is  the  same  as  the  2F  T-­‐joint     Teaching  Topic:   Overfilling  the  joint  and  then  grinding  out  the  top  or  bottom  1/3rd  of  every  pass  shall  not  be  demonstrated.   Removal  of  slag  or  etching  “lines”  to  see  the  joint  shall  be  allowed,  but  not  excessive,  limit  the  practice  to   about  1/32”.     The  weld  metal  shall  be  1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be   “level”,  without  excessive  convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s   technique  should  be  addressed.   The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.                                                 38  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     2G  2”  XXH     5.7  Cap  Pass   • 3/32”  E7018   • (3)  stringers  are  required   • Equally  sized  passes     Teaching  Topic:   Grinding  shall  be  limited  to  “skimming”  starts/stops,  in  order  to  check  for  porosity.  Refer  to  Ch.  12  in  the  UA   SMAW  book  for  more  details  in  regards  to  grinding.     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/16”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe).         Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  5G  position                                                 39  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     5G  2”  XXH     5.1a  End  Prep   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     5.2a  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual   • This  step  is  a  “Hold  Point”  for  the  student     Teaching  Topic:   All  students  will  be  given  a  demonstration  on  each  “new”  position.     No  rotating  to  grind  or  change  in  height,  once  it  is  set  in  the  fixture  the  student  will  mark  the  top  and  the   coupon  shall  stay  in  a  fixed  position.  Students  are  allowed  to  use  (3)  or  (4)  tacks.     Acceptance  Criteria:   The  maximum  misalignment  allowed  is  1/16”.  All  tacks  shall  show  complete  penetration  and  the  gap  shall   not  have  any  tight  nor  wide  areas.  Failure  to  do  so  will  result  in  two  outcomes,  they  are:  either  the  student   will  have  to  cut  it  apart  until  it  is  correct,  or  the  student  will  be  allowed  to  continue  but  will  fail  the  “Tack-­‐ Up/Fit-­‐Up”  hold  point.  If  the  sample  is  rejected  at  this  time  the  sample  will  fail  no  matter  what  the  other   passes  look  like.       Notes:   The  welding  progression  is  uphill.  Welding  shall  start  approximately  at  the  6  o’clock  position,  and  then   proceed  to  either  9  o’clock  or  3  o’clock  with  the  uphill  progression.   Downhill/Opposite  direction  shall  be  1/2”  maximum  off  of  center.  See  letter  that  pertains  to  this  topic  in   Section  15.       5.3a  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  3.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   The  student  will  not  be  allowed  to  remove  or  flip  the  coupon  once  they  start  the  root  pass.  All  grinding  will   be  done  in  place.  The  fixture  shall  not  be  allowed  to  change  elevation  (must  stay  at  one  height  until   complete).                 40  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     5G  2”  XXH     5.4a  Root  Pass   • 1/8”  E6010  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   • The  keyhole  is  to  be  5/32”-­‐3/16”  maximum,  using  the  same  techniques  stated  earlier   o Whipping   o Circle   • Penetration   o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended,  remove  “humps”  and  create  an  area  that  will  enable   proper  welding  technique  on  the  hot  pass.  Stress  the  importance  of  maintaining  the   original  bevel  shape.       Teaching  Topic:   Suggest  that  the  student  adjust  amperage  to  familiarize  themselves  with  this  new  position  during  the   welding  of  the  root  pass.  Go  back  to  the  basics;  remind  them  about  the  length  of  whipping  motion.  The   student  does  not  have  to  use  one  electrode  to  go  from  bottom  to  top.  The  student  should  stop  welding  as   needed  to  maintain  correct  technique.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.   The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  root  pass  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.                               41  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     5G  2”  XXH     5.5a  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range  70  –  100  DECP)   • Single  pass   • Weave  technique     o Wide  enough  to  cover  the  root  pass   o This  should  not  fill  out  the  remainder  of  the  joint       Teaching  Topic:   No  excessive  motions,  try  to  limit  the  amount  of  weld  deposit.  Over  filling  will  not  allow  the  fill  pass  to  go  in   properly,  causing  the  student  to  grind  off  welds.       Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.                                                     42  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     5G  2”  XXH     5.6a  Fill  Pass   • 3/32”  E7018     • Weave  technique,  going  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   • Single  pass,  due  to  the  amount  of  grinding  a  student  may  need  an  extra  fill  pass  to  “flush”  out  joint,   this  is  permissible     Teaching  Topic:   Overfilling  the  joint  and  then  grinding  out  the  weld  pass  shall  not  be  demonstrated.  The  weld  metal  shall  be   1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be  “level”,  without  excessive   convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s  technique  should  be   addressed.     The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.                                                 43  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     5G  2”  XXH     5.7a  Cap  Pass   • 3/32”  E7018  shall  be  used     • Single  pass,  no  split  caps     Teaching  Topic:   Grinding  shall  be  limited  to  “skimming”  starts/stops,  in  order  to  check  for  porosity.  Refer  to  Ch.  12  in  the  UA   SMAW  book  for  more  details  in  regards  to  grinding.     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/16”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe  and  processes).     Remind  the  students  that  the  weld  shall  be  left  in  the  “as  welded”  condition;  filing  or  grinding  on  the   finished  product  shall  be  cause  for  rejection,  just  like  a  UA  test.     Note:   (4)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  6G  position                                               44  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     6G  2”  XXH     5.1b  End  Prep   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual     5.2b  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  3.1  of  this  manual   • This  step  is  a  “Hold  Point”  for  the  student     Teaching  Topic:   All  students  will  be  given  a  demonstration  on  each  “new”  position.  This  joint  is  the  same  as  the  2F  plate  and   also  the  2G,  except  it  is  now  on  a  45°  angle.   No  rotating  to  grind  or  change  in  height,  once  it  is  set  in  the  fixture  the  student  will  mark  the  top  and  the   coupon  shall  stay  in  a  fixed  position.     Acceptance  Criteria:   The  maximum  misalignment  allowed  is  1/16”.  All  tacks  shall  show  complete  penetration  and  the  gap  shall   not  have  any  tight  nor  wide  areas.  Failure  to  do  so  will  result  in  two  outcomes,  they  are:  either  the  student   will  have  to  cut  it  apart  until  it  is  correct,  or  the  student  will  be  allowed  to  continue  but  will  fail  the  “Tack-­‐ Up/Fit-­‐Up”  hold  point.  If  the  sample  is  rejected  at  this  time  the  sample  will  fail  no  matter  what  the  other   passes  look  like.       Notes:   The  welding  progression  is  uphill.  Welding  shall  start  approximately  at  the  6  o’clock  position,  and  then   proceed  to  either  9  o’clock  or  3  o’clock  with  the  uphill  progression.   Downhill/Opposite  direction  shall  be  1/2”  maximum  off  of  center.  See  letter  that  pertains  to  this  topic  in   Section  15.                                 45  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”XXH  (SMAW)     6G  2”XXH     5.3b  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  3.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   The  student  will  not  be  allowed  to  remove  or  flip  the  coupon  once  they  start  the  root  pass.  All  grinding  will   be  done  in  place.  The  fixture  shall  not  be  allowed  to  change  elevation  (must  stay  at  one  height  until   complete).                                                                       46  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     6G  2”  XXH     5.4b  Root  Pass   • 1/8”  E6010  (Amperage  Range:  75  –  125  DCEP)   • The  keyhole  is  to  be  5/32”-­‐3/16”  maximum,  using  the  same  techniques  stated  earlier   o Whipping   o Circle   • Penetration   o Minimum  acceptance  criteria  –  flush  with  the  ID   o Maximum  acceptance  criteria  –  1/8”  past  the  ID   • Grinding  on  the  Root  pass   o Light  grinding  is  recommended,  remove  “humps”  and  create  an  area  that  will  enable   proper  welding  technique  on  the  hot  pass.  Stress  the  importance  of  maintaining  the   original  bevel  shape.       Teaching  Topic:   Body  and  head  placement  are  crucial  in  achieving  a  sound  weld.  Offer  a  different  approach,  such  as  kneeling   as  opposed  to  standing.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  free  from  excessive  penetration,  lack  of  penetration,  lack  of  fusion  between   deposited  weld  ripples  (voids/holes/under  flushed  craters)  and  undercut.  Poor  tie-­‐ins  and  double  roots  shall   be  rejected  or  repaired.  The  student  shall  be  allowed  one  (1)  attempt  at  a  repair  and  visually  inspected  prior   to  starting  the  hot  pass.   The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  root  pass  prior  to  attempting  any  repairs.  The   instructor  must  limit  the  repair  time  to  a  minimum  as  this  is  counterproductive  to  the  students’  progress.                                   47  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     6G  2”  XXH     5.5b  Hot  Pass   • E7018  3/32”  (Amperage  Range  70  –  100  DECP)   • Single  pass   • Weave  technique     o Wide  enough  to  cover  the  root  pass   o This  should  not  fill  out  the  remainder  of  the  joint       Teaching  Topic:   No  excessive  motions,  try  to  limit  the  amount  of  weld  deposit.  Over  filling  will  not  allow  the  fill  passes  to  go   in  properly,  causing  the  student  to  grind  off  welds.       Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  hot  pass.                                                     48  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     6G  2”  XXH     5.6b  Fill  Pass   • 3/32”  E7018     • (2)  Stringers  are  required   • Equal  sized  passes   • Prohibit  large  weaves  and  the  use  of  a  grinder  to  open  joint  or  to  remove  perfectly  good  weld  metal     Teaching  Topic:   Overfilling  the  joint  and  then  grinding  out  the  weld  pass  shall  not  be  demonstrated.  The  weld  metal  shall  be   1/32”  to  1/16”  below  flush  with  the  outside  surface.  The  weld  metal  should  be  “level”,  without  excessive   convexity  and  concavity.  If  a  grinder  is  needed  to  fix  these  problems  the  welder’s  technique  should  be   addressed.   The  welder  must  evaluate  each  pass  to  assure  they  are  within  tolerances.     Acceptance  Criteria:   Undercutting,  porosity,  slag  inclusions,  lack  of  fusion,  poor  tie-­‐ins  and  “crowning”  or  excessive  convexity  will   be  cause  for  rejection  of  the  fill  pass.  Over  filling  the  joint  (past  flush)  as  well  as  “hills  and  valleys”  shall  also   be  cause  for  rejection.                                                 49  

 

            Revision  No.  1     Section  5  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  XXH  (SMAW)     6G  2”  XXH     5.7b  Cap  Pass   • 3/32”  E7018   • (3)  stringers  are  required   • Equally  sized  passes     Teaching  Topic:   Grinding  shall  be  limited  to  “skimming”  starts/stops,  in  order  to  check  for  porosity.  Refer  to  Ch.  12  in  the  UA   SMAW  book  for  more  details  in  regards  to  grinding.     Acceptance  Criteria:   Weld  reinforcement  shall  be  flush  (minimum)  to  1/8”  (maximum)  above  the  outside  surface.  The  weld  shall   not  exceed  1/16”  on  either  side  of  the  joint  (per  the  UA).  Undercut  is  allowed  up  to  1/32”  deep.  Undercut   indicates  that  the  welder  is  depositing  metal  incorrectly.  Repairs  are  allowed  on  the  cap.  The  repairs  must   be  2”-­‐3”  in  length  and  must  be  re-­‐welded  (for  all  diameters  of  pipe).       All  samples  that  are  to  be  turned  in  for  approval  by  Mr.  Hintz  shall  be  free  from  any  repairs,  whether  it  is  the  root   pass  or  the  cap  pass.  Checking  of  the  root  pass  after  the  hot  pass  goes  in  shall  not  be  allowed.  The  UA  testing   procedure  does  not  accept  this  practice.       Note:   th (4)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  testing.  The  4  sample  shall  be  turned  in  for  Mr.  Hintz’s   approval  before  the  student  tests.  A  “Request  to  Test”  form  shall  be  generated  and  signed  by  two  instructors,   one  of  which  will  be  a  full-­‐time,  ATR  and  CWI.                                       50  

 

            Revision  No.  1     Section  6  -­‐  Introduction  to  GTAW     6.1  The  Gas  Tungsten  Arc  Welding  Process/Getting  Started   • All  students  shall  be  issued  a  “TIG  Kit”  from  the  Training  Center   • The  items  that  have  been  provided  shall  be  used  for  all  training  purposes  while  practicing  for  the  UA  15   and  the  UA  41   • The  “TIG  Kit”  includes  the  following  items:   o Weld  Craft  Torch  WP-­‐17V,  with  coupler  and  10ft  Argon  Hose   o (3)  Pieces  of  1/8”-­‐  2%  Thoriated  Tungsten  (unsharpened)     o (1)  #  4  Ceramic  Cup   o (1)  #  6  Ceramic  Cup   o (1)  #  8  Ceramic  Cup   o (1)  Pin  vise   o (1)  Long  Tail  Cap   o (1)  1/8”  Collet  Body/Holder   o (1)  1/8”  Collet   o (1)  Klein  Bag   o (1)  Klein  Side  Cutter   • The  use  of  non-­‐issued  items  shall  not  be  used  for  training  until  the  student  advances  past  the  UA  41.   Welding  practices  done  outside  of  the  Training  Center  shall  remain  outside  of  the  Training  Center.     Teaching  Topic:   The  instructor  shall  provide  an  explanation  of  the  GTAW  process.  Demonstration  of  machine  set-­‐up  along   with  the  assembly  of  the  torch  shall  be  done  with  each  student  on  an  individual  basis.  Stress  the  difference  in   the  polarity  that  will  be  used  on  the  GTAW  process,  DCSP  as  opposed  to  DCRP.  All  couplings  and  threaded   attachments  shall  be  tightened  with  an  adjustable  wrench  rather  than  a  pair  of  “channel  locks”.  Suggest   purchasing  a  couple  of  adjustable  wrenches.     nd All  2  Year  apprentices  will  be  shown  a  Power  Point  regarding  “GTAW  Basics”  by  Lincoln  Electric  prior  to   rd starting  their  3  Year.  Refer  to  Section  15  of  this  manual  to  view  this  presentation.                                 51  

 

            Revision  No.  1     Section  6  -­‐  Introduction  to  GTAW     6.2  Practical  Understanding  of  the  GTAW  Process/Preparation   • Practice  shall  start  on  6”  scrap  from  the  dumpster   o Removal  of  the  coating    Grind  off  coating  using  a  grinder    Clean  the  pipe,  leaving  the  weld  intact   • Torch  Set-­‐up   o Use  adjustable  wrenches  for  all  threaded  connections   o Check  all  connections  for  leaks   • Argon     o Argon  flow  should  be  set  at  20-­‐25cfm  for  adequate  coverage  in  the  shop  (depending  on  other   variables  at  the  time  of  welding,  i.e.  drafts  or  excessive  air  movement)   • Sharpening  of  Tungsten(2%  Thoriated  1/8”  shall  be  used  for  all  GTAW)   o Pedestal  Grinders  shall  be  used  –  NEVER  sharpen  with  a  hand  grinder   o Taper  approximately  2-­‐3  times  the  diameter  of  the  tungsten   o Sharpen  so  striations  are  lengthwise,  not  winding  or  rotational  around  the  tungsten;  refer  to   Section  15  for  more  information  by  viewing  the  hand-­‐out  from  “Arc  Zone”.   o Encourage  the  use  of  the  whole  face  of  the  grinding  wheel  on  the  pedestal  grinder   • Sharpening  of  Tungsten  Safety   o Clear  safety  glasses  shall  be  worn  at  all  times   o Gloves  should  be  avoided  near  rotational  equipment   o Face  shields  shall  be  worn  (at  all  times)  over  the  safety  glasses  while  grinding   o The  use  of  a  drill  to  sharpen  the  tungsten  is  allowed  and  may  also  be  a  safer  alternative  to  using   the  pin  vise   NOTE:     The  Instructor  shall  demonstrate  all  safe  working  practices  while  demonstrating  any  procedure  in  the  shop!       6.3  Practical  Understanding  of  the  GTAW  Process/Method  and  Technique   • Use  wrap-­‐around  to  trace  lines  on  the  outer  diameter  of  the  pipe,  this  will  become  their  “guide”   • Practice  arc  initiation  by  using  the  scratch  method   • Practice  “walking  the  cup”  without  the  machine  turned  “on”  following  the  “guide”  lines   o once  proficiency  has  been  achieved  then  advance  the  student  to  the  next  step   • Practice  “walking  the  cup”  without  filler  wire  while  the  machine  is  “on”   • The  instructor  shall  assess  the  quality  of  work   o Once  proficiency  has  been  achieved  then  advance  the  student  to  the  next  step   • Practice  “walking  the  cup”  with  1/8”  filler  wire  (ER70S-­‐2)   • The  student  shall  be  instructed  to  use  the  #4,  #6  and  the  #8  cups  while  walking  over  the  wire   o Once  proficient  at  this  task  the  student  shall  start  welding  on  4”  pipe         Teaching  Topic:   The  instructor  shall  demonstrate  all  steps  listed  in  Section  6.  The  width  of  the  walking  motion  will  vary  with  each   cup  size,  varying  amps  and  speed  should  be  demonstrated  prior  to  moving  on  to  4”  pipe.  Please  keep  in  mind   52  

 

  that  the  torches  are  rated  for  150  amps,  if  the  student  burns-­‐up  their  torch  they  will  purchase  a  new  one  from   the  Training  Center  (price  to  be  determined  by  the  rate  of  our  supplier).  Please  refer  student  to  the  UA  Weld  Test   Specification  Binder  for  more  details  in  regards  to  the  test  they  are  working  on.  The  UA  15  gives  an  amperage   range  of  75-­‐165  for  1/8”  filler  wire.     Revision  No.  1     Section  7-­‐  Pipe  Welding:  1G  4”  STD  (GTAW)     7.1  End  Prep   • Clean  back  on  ID  and  OD  of  4”  pipe  using  pencil  grinder     o Booth  107  is  designated  for  prepping  coupons   • Bevels  should  stay  intact,  unless  a  land  is  present,  then  remove  the  land     7.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Use  1/8”  ER70S-­‐2  for  the  gap  rod   • Tack-­‐up   o Place  in  the  fixture  and  tack  in  the  2G  position     o Place  in  the  angle  iron  on  the  table  and  tack  in  the  1G  position   o Free  hand  or  walking  can  be  utilized   • Use  1/8”  ER70S-­‐2  for  the  consumable  filler  metal  on  the  tacks   • All  tacks  shall  be  equally  spaced  around  the  joint,  (4)  tacks  are  required   • All  tacks  should  be  approximately  ½”  long   • No  bridge  tacks  or  droplets  of  metal  shall  be  accepted  for  this  “Hold  Point”   • All  tacks  shall  be  fully  penetrated  and  the  gap  should  be  approximately  1/8”  wide   o The  1/8”  filler  metal  should  not  drop  through,  nor  should  the  bottom  of  the  wire  rest   completely  on  top  of  the  joint   o Protrusion  of  filler  metal  prior  to  welding  should  be  noted     7.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Feathering  can  be  accomplished  by  use  of:   o File   o Grinder   • Care  shall  be  taken  to  remove  weld  metal  only  and  not  contacting  the  bevel  face     • Grind  one  tack  at  a  time  if  consuming  tacks   • Grind  all  4  tacks  if  tying  into  them  by  creating  a  ramp-­‐like  area     Teaching  Topic:   End  Prep  and  Fit-­‐Up  is  a  hold  point  and  also  an  inspection  point  on  the  I-­‐Pad.  Do  not  allow  the  student  to  advance   until  these  steps  have  been  followed  correctly.   Remind  the  student  that  over  grinding  may  create  other  problems  while  welding,  such  as:  joint  to  close  up,  or   excessive  penetration  approaching  and  leaving  tack.     If  the  student  does  not  have  a  4”  grinder  at  this  time,  then  encourage  them  to  purchase  one.   Feel  free  to  have  the  student  cut  apart  their  coupon  if  it  is  not  done  correctly  and  reassemble  it  the  right  way.                   53  

 

            Revision  No.  1     Section  7-­‐  Pipe  Welding:  1G  4”  STD  (GTAW)     7.4  Root  Pass   • Students  shall  be  instructed  to  use  the  #4  ceramic  cup  for  the  root  pass   o Maximum  tungsten  stick-­‐out  shall  be  approximately  1/8”  past  the  end  of  the  cup   o Maximum  Argon  shall  be  35cfm  (20-­‐25cfm  provides  sufficient  coverage  in  the  shop)   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  root  (as  well  as  the  remainder  of  the  joint)   o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  specifies  75  -­‐  165(per  UA  15)   • Technique   o Use  a  side  to  side  motion  past  the  edge  of  the  filler  wire   o We  will  instruct  the  student  to  use  a  wash  over  method     o No  “dip  transfer”   o No  free  handing     • Penetration   o Minimum  –  flush  with  the  ID   o Maximum  –  3/32”  past  the  ID     Teaching  Topic:   Demonstrate  changes  in  amperage  (up  and  down)  to  show  penetration  and  fusion  issues.  Show  the  angle  of  the   torch  in  relationship  to  the  filler  metal  and  the  joint,  discussing  the  “balling  up”  of  filler  wire  and  keyholing  of   joint.  Demonstrate  variances  in  travel  speed  and  discuss  the  differences  between  the  two.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  inspected  on  the  ID  and  the  OD  to  ensure  proper  welding  techniques  have  been  used.  Lack   of  fusion  at  the  bevel  face  shall  be  cause  for  rejection.  Review  possible  causes  of  the  defects.  Grinding  and  filing   should  be  limited  to  tacks  and  cleaning,  not  grinding  the  whole  root  until  it  shines  to  remove  lack  of  fusion.     The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.  Welds  can  be   acceptable  after  repairs  have  been  made,  but  if  all  tie-­‐ins  need  to  be  fixed  then  teaching  better  techniques   should  employed  rather  than  “piecing”  the  root  in.                                 54  

 

            Revision  No.  1     Section  7-­‐  Pipe  Welding:  1G  4”  STD  (GTAW)     7.5  Hot  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  ceramic  cup   o Tungsten  stick  out  shall  be  no  further  than  the  ID  of  the  ceramic  cup   o Tungsten  stick  out  should  not  have  any  unground  areas  protruding  beyond  the  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  hot  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  specifies  75  -­‐  165(per  UA  15),  torch  is  only  rated  to  150  amps   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  root  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o One  pass     Teaching  Topic:   Stress  the  importance  of  good  fusion  at  the  bevel  face  with  a  flat  appearance,  remind  the  student  to  remove  the   “glass-­‐like”  material  prior  to  welding  the  next  pass.       Acceptance  Criteria:   No  lack  of  fusion,  undercut,  or  suckback  shall  be  allowed.  Travel  speed  and  amperage  need  to  be  high  enough  not   to  burn  up  the  root  pass.                                                     55  

 

            Revision  No.  1     Section  7-­‐  Pipe  Welding:  1G  4”  STD  (GTAW)     7.6  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  or  #8  ceramic  cup   o Tungsten  stick  out  shall  be  no  further  than  the  ID  of  the  ceramic  cup   o Tungsten  stick  out  should  not  have  any  unground  areas  protruding  beyond  the  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  fill  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  specifies  75  -­‐  165(per  UA  15),  torch  is  only  rated  to  150  amps   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush     Teaching  Topic:   If  joint  is  not  filled  enough,  allow  an  extra  pass  prior  to  capping.  Etching  “lines”  should  be  avoided.  Refer  to   “Hand-­‐out”  in  Section  15  for  more  details.     Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.   Suggest  sharpening  tungsten  in  between  passes  or  cutting  wire  for  the  subsequent  pass.  Avoid  resting  the  fume   extractor  on  the  sample.     The  practice  of  cleaning  the  coating  off  of  the  filler  wire  will  not  be  demonstrated.     Acceptance  Criteria:   Voids  in  between  the  weave  pattern,  lack  of  fusion,  undercut,  porosity  or  any  other  defect  shall  not  be  accepted.   Visual  examination  as  described  in  ASME  Section,  QW-­‐194  is  used  to  determine  that  the  final  weld  surfaces  meet   specified  quality  standards.  Each  pass  shall  be  considered  a  “final”  weld  surface.                                         56  

 

            Revision  No.  1     Section  7-­‐  Pipe  Welding:  1G  4”  STD  (GTAW)     7.7  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  cap  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  specifies  75  -­‐  165(per  UA  15),  torch  is  only  rated  to  150  amps   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  fill  pass,  ensuring  that  the  weld  metal  has   been  carried  wide  enough  to  cover  the  edges  of  the  joint   o Walking  over  the  wire  shall  be  applied     • Reinforcement   o The  cap  pass  shall  be  minimum  flush  to  outer  surface     o The  cap  pass  shall  be  maximum  1/8”  past  the  outer  surface   o Weld  bead  should  not  be  wider  than  1/16”  on  either  side  of  joint     Acceptance  Criteria:   Discontinuities  such  as  lack  of  fusion,  undercut  (past  1/32”)  porosity,  underfill  or  any  other  item  listed  on  the   welder  tracking  sheet  shall  not  be  accepted.  Use  a  V-­‐Wac  gage  to  determine  underfill,  undercut  or  excessive   height  reinforcement.  All  roots  passes  shall  be  visually  inspected  one  more  time.  If  the  root  pass  has  been  “suck   backed”  then  the  weld  shall  not  be  acceptable  any  longer  and  the  cap  pass  will  be  marked  as  “rejected”  on  the  I-­‐ Pad.       Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  2G  position                                           57  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     2G  4”  STD     8.1  End  Prep   • Refer  to  Section  7.1  of  this  manual     8.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  7.2  of  this  manual       8.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  7.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   End  Prep  and  Fit-­‐Up  is  a  hold  point  and  also  an  inspection  point  on  the  I-­‐Pad.  Do  not  allow  the  student  to  advance   until  these  steps  have  been  followed  correctly.   Remind  the  student  that  over  grinding  may  create  other  problems  while  welding,  such  as:  joint  to  close  up,  or   excessive  penetration  approaching  and  leaving  tack.     Feel  free  to  have  the  student  cut  apart  their  coupon  if  it  is  not  done  correctly  and  reassemble  it  the  right  way.                                                     58  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     2G  4”  STD     8.4  Root  Pass   • Students  shall  be  instructed  to  use  the  #4  ceramic  cup  for  the  root  pass   o Maximum  tungsten  stick-­‐out  shall  be  approximately  1/8”  past  the  end  of  the  cup   o Maximum  Argon  shall  be  35cfm  (20-­‐25cfm  provides  sufficient  coverage  in  the  shop)   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  root  (as  well  as  the  remainder  of  the  joint)   o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o Use  a  side  to  side  motion  past  the  edge  of  the  filler  wire   o We  will  instruct  the  student  to  use  a  wash  over  method     o No  “dip  transfer”   o No  free  handing     • Penetration   o Minimum  –  flush  with  the  ID   o Maximum  –  3/32”  past  the  ID     Teaching  Topic:   Demonstrate  changes  in  amperage  (up  and  down)  to  show  penetration  and  fusion  issues.  Show  the  angle  of  the   torch  in  relationship  to  the  filler  metal  and  the  joint,  discussing  the  “balling  up”  of  filler  wire  and  keyholing  of   joint.  Demonstrate  variances  in  travel  speed  and  discuss  the  differences  between  the  two.  Offer  suggestions  on   the  height  of  the  coupon  and  head/body  placement.  This  weld  may  be  rotated  in  the  fixture  rather  than  walking   around  it.  There  shall  be  no  change  in  height  once  the  welding  has  started.       Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  inspected  on  the  ID  and  the  OD  to  ensure  proper  welding  techniques  have  been  used.  Lack   of  fusion  at  the  bevel  face  shall  be  cause  for  rejection.  Review  possible  causes  of  the  defects.     Grinding  and  filing  should  be  limited  to  tacks  and  cleaning,  not  grinding  the  whole  root  until  it  shines  to  remove   lack  of  fusion.     The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.  Welds  can  be   acceptable  after  repairs  have  been  made,  but  if  all  tie-­‐ins  need  to  be  fixed  then  teaching  better  techniques   should  employed  rather  than  “piecing”  the  root  in.                       59  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     2G  4”  STD     8.5  Hot  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  hot  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  root  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o One  pass     Teaching  Topic:   Stress  the  importance  of  good  fusion  at  the  bevel  face  with  a  flat  appearance,  remind  the  student  to  remove  the   “glass-­‐like”  material  prior  to  welding  the  next  pass.  Wire  brushing  in  between  passes  is  highly  recommended.       Acceptance  Criteria:   No  lack  of  fusion,  undercut,  or  suckback  shall  be  allowed.  Travel  speed  and  amperage  need  to  be  high  enough  not   to  burn  up  the  root  pass.                                                     60  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     2G  4”  STD     8.6  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  or  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  fill  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be    75  -­‐  150   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush   o One  pass  is  required     Teaching  Topic:   Etching  “lines”  should  be  avoided.  Refer  to  “Hand-­‐out”  in  Section  15  for  more  details.     Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.       Acceptance  Criteria:   Voids  in  between  the  weave  pattern,  lack  of  fusion,  undercut,  porosity  or  any  other  defect  shall  not  be  accepted.                                                   61  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     2G  4”  STD     8.7  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  cap  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o Walking  over  the  wire  shall  be  applied     o (2)  passes  are  required   o The  instructor  shall  demonstrate  proper  placement  of  the  filler  wire  and  of  the  weld  beads   • Reinforcement   o The  cap  pass  shall  be  minimum  flush  to  outer  surface     o The  cap  pass  shall  be  maximum  1/8”  past  the  outer  surface   o Weld  bead  should  not  be  wider  than  1/16”  on  either  side  of  joint     Acceptance  Criteria:   Discontinuities  such  as  lack  of  fusion,  undercut  (past  1/32”)  porosity,  underfill  or  any  other  item  listed  on  the   welder  tracking  sheet  shall  not  be  accepted.  Use  a  V-­‐Wac  gage  to  determine  underfill,  undercut  or  excessive   height  reinforcement.  All  roots  passes  shall  be  visually  inspected  one  more  time.  If  the  root  pass  has  been  “suck   backed”  then  the  weld  shall  not  be  acceptable  any  longer  and  the  cap  pass  will  be  marked  as  “rejected”  on  the  I-­‐ Pad.       Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  5G  position                                       62  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     5G  4”  STD     8.1a  End  Prep   • Refer  to  Section  7.1  of  this  manual     8.2a  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  7.2  of  this  manual       8.3a  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  7.3  of  this  manual     Teaching  Topic:   End  Prep  and  Fit-­‐Up  is  a  hold  point  and  also  an  inspection  point  on  the  I-­‐Pad.  Do  not  allow  the  student  to  advance   until  these  steps  have  been  followed  correctly.                                                           63  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     5G  4”  STD     8.4a  Root  Pass   • Students  shall  be  instructed  to  use  the  #4  ceramic  cup  for  the  root  pass   o Maximum  tungsten  stick-­‐out  shall  be  approximately  1/8”  past  the  end  of  the  cup   o Maximum  Argon  shall  be  35cfm  (20-­‐25cfm  provides  sufficient  coverage  in  the  shop)   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  root  (as  well  as  the  remainder  of  the  joint)   o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o Use  a  side  to  side  motion  past  the  edge  of  the  filler  wire   o We  will  instruct  the  student  to  use  a  wash  over  method     o No  “dip  transfer”   o No  free  handing     • Penetration   o Minimum  –  flush  with  the  ID   o Maximum  –  3/32”  past  the  ID     Teaching  Topic:   Show  the  angle  of  the  torch  in  relationship  to  the  filler  metal  and  the  joint,  discussing  the  “balling  up”  of  filler   wire  and  keyholing  of  joint.  The  use  of  a  flashlight  to  show  where  the  arc  is  generated  in  relation  to  the  filler  and   the  joint  could  be  a  useful  illustration  by  using  the  angle  iron  on  the  table  as  the  “joint”.   Offer  suggestions  on  the  height  of  the  coupon  and  head/body  placement.  This  weld  shall  remain  in  the  fixture   without  any  rotating.  There  shall  be  no  change  in  height  once  the  welding  has  started.   Progression  shall  be  from  bottom  of  pipe  to  the  top  in  an  uphill  fashion.  The  top  of  the  coupon  should  be  marked   in  some  manner  to  show  top  of  pipe.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  inspected  on  the  ID  and  the  OD.   Lack  of  fusion  at  the  bevel  face  shall  be  cause  for  rejection.  Review  possible  causes  of  the  defects.     Grinding  and  filing  should  be  limited  to  a  minimum.   The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.                           64  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     5G  4”  STD     8.5a  Hot  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  hot  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  root  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o One  pass     Teaching  Topic:   Stress  the  importance  of  good  fusion  at  the  bevel  face  with  a  flat  appearance,  remind  the  student  to  remove  the   “glass-­‐like”  material  prior  to  welding  the  next  pass.  Wire  brushing  in  between  passes  is  highly  recommended.       Acceptance  Criteria:   No  lack  of  fusion,  undercut,  or  suckback  shall  be  allowed.  Travel  speed  and  amperage  need  to  be  high  enough  not   to  burn  up  the  root  pass.                                                     65  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     5G  4”  STD     8.6a  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  or  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  fill  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be    75  -­‐  150   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush   o One  pass  is  required     Teaching  Topic:   Etching  “lines”  should  be  avoided.  Refer  to  “Hand-­‐out”  in  Section  15  for  more  details.     Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.       Acceptance  Criteria:   Voids  in  between  the  weave  pattern,  lack  of  fusion,  undercut,  porosity  or  any  other  defect  shall  not  be  accepted.                                                   66  

 

            Revision  No.  1     Section  8  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  4”  STD  (GTAW)     5G  4”  STD     8.7a  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  cap  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o Walking  over  the  wire  shall  be  applied     o One  pass  is  required   • Reinforcement   o The  cap  pass  shall  be  minimum  flush  to  outer  surface     o The  cap  pass  shall  be  maximum  1/8”  past  the  outer  surface   o Weld  bead  should  not  be  wider  than  1/16”  on  either  side  of  joint     Acceptance  Criteria:   Discontinuities  such  as  lack  of  fusion,  undercut  (past  1/32”)  porosity,  underfill  or  any  other  item  listed  on  the   welder  tracking  sheet  shall  not  be  accepted.  Use  a  V-­‐Wac  gage  to  determine  underfill,  undercut  or  excessive   height  reinforcement.     All  roots  passes  shall  be  visually  inspected  one  more  time.  If  the  root  pass  has  been  “suck  backed”  then  the  weld   shall  not  be  acceptable  any  longer  and  the  cap  pass  will  be  marked  as  “rejected”  on  the  I-­‐Pad.       Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  advancing  to  the  6G  position  on  2”  Sch  80                                         67  

 

            Revision  No.  1     Section  9  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  Sch  80  (GTAW)     6G  2”  Sch  80     9.1  End  Prep   • Refer  to  Section  7.1  of  this  manual     9.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  7.2  of  this  manual       9.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  7.3  of  this  manual   • Minimum  of  (3)  tacks  are  allowed,  omitting  the  fourth  tack,  not  equally  spaced  around  the  joint     Teaching  Topic:   End  Prep  and  Fit-­‐Up  is  a  hold  point  and  also  an  inspection  point  on  the  I-­‐Pad.  Do  not  allow  the  student  to  advance   until  these  steps  have  been  followed  correctly.                                                         68  

 

            Revision  No.  1     Section  9  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  Sch  80  (GTAW)     6G  2”  Sch  80     9.4  Root  Pass   • Students  shall  be  instructed  to  use  the  #4  ceramic  cup  for  the  root  pass   o Maximum  tungsten  stick-­‐out  shall  be  approximately  1/8”  past  the  end  of  the  cup   o Maximum  Argon  shall  be  35cfm  (20-­‐25cfm  provides  sufficient  coverage  in  the  shop)   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  root  (as  well  as  the  remainder  of  the  joint)   o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o Use  a  side  to  side  motion  past  the  edge  of  the  filler  wire   o We  will  instruct  the  student  to  use  a  wash  over  method     o No  “dip  transfer”   o No  free  handing     • Penetration   o Minimum  –  flush  with  the  ID   o Maximum  –  3/32”  past  the  ID     Teaching  Topic:   Offer  suggestions  on  the  height  of  the  coupon  and  head/body  placement.  This  weld  shall  remain  in  the  fixture   with  the  top  of  pipe  being  marked.  There  shall  be  no  change  in  height  once  the  welding  has  started.       Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  inspected  on  the  ID  and  the  OD  to  ensure  proper  welding  techniques  have  been  used.  Lack   of  fusion  at  the  bevel  face  shall  be  cause  for  rejection.  Review  possible  causes  of  the  defects.     Grinding  and  filing  should  be  limited  to  tacks  and  cleaning,  not  grinding  the  whole  root  until  it  shines  to  remove   lack  of  fusion.     The  student  should  gain  some  proficiency  with  welding  the  roots  prior  to  attempting  any  repairs.  Welds  can  be   acceptable  after  repairs  have  been  made,  but  if  all  tie-­‐ins  need  to  be  fixed  then  teaching  better  techniques   should  employed  rather  than  “piecing”  the  root  in.                             69  

 

            Revision  No.  1     Section  9  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  Sch  80  (GTAW)     6G  2”  Sch  80     9.5  Hot  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  hot  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  root  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o One  pass     Teaching  Topic:   Stress  the  importance  of  good  fusion  at  the  bevel  face  with  a  flat  appearance,  remind  the  student  to  remove  the   “glass-­‐like”  material  prior  to  welding  the  next  pass.  Wire  brushing  in  between  passes  is  highly  recommended.       Acceptance  Criteria:   No  lack  of  fusion,  undercut,  or  suckback  shall  be  allowed.  Travel  speed  and  amperage  need  to  be  high  enough  not   to  burn  up  the  root  pass.                                                     70  

 

            Revision  No.  1     Section  9  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  Sch  80  (GTAW)     6G  2”  Sch  80     9.6  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  or  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  fill  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be    75  -­‐  150   • Technique   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Walking  over  the  wire  shall  be  shown   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush   o One  pass  is  required     Teaching  Topic:   Etching  “lines”  should  be  avoided.  Refer  to  “Hand-­‐out”  in  Section  15  for  more  details.     Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.     Inform  students  that  the  practice  coupons  have  a  slightly  thinner  wall  than  the  test  coupons  due  to  the  ID  bore  of   the  machining  process.     Acceptance  Criteria:   Voids  in  between  the  weave  pattern,  lack  of  fusion,  undercut,  porosity  or  any  other  defect  shall  not  be  accepted.                                               71  

 

            Revision  No.  1     Section  9  -­‐  Pipe  Welding:  Position  Welds  2”  Sch  80  (GTAW)     6G  2”  Sch  80     9.7  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  used  for  the  cap  pass     o Amperage  Range  for  1/8”  ER70S-­‐2  shall  be  75  -­‐  150   • Technique   o Walking  over  the  wire  shall  be  applied     o (2)  passes  are  required   o The  instructor  shall  demonstrate  proper  placement  of  the  filler  wire  and  of  the  weld  beads   • Reinforcement   o The  cap  pass  shall  be  minimum  flush  to  outer  surface     o The  cap  pass  shall  be  maximum  1/8”  past  the  outer  surface   o Weld  bead  should  not  be  wider  than  1/16”  on  either  side  of  joint     Acceptance  Criteria:   Discontinuities  such  as  lack  of  fusion,  undercut  (past  1/32”)  porosity,  underfill  or  any  other  item  listed  on  the   welder  tracking  sheet  shall  not  be  accepted.  Use  a  V-­‐Wac  gage  to  determine  underfill,  undercut  or  excessive   height  reinforcement.  All  roots  passes  shall  be  visually  inspected  one  more  time.  If  the  root  pass  has  been  “suck   backed”  then  the  weld  shall  not  be  acceptable  any  longer  and  the  cap  pass  will  be  marked  as  “rejected”  on  the  I-­‐ Pad.         Note:   rd (3)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  testing.  The  3  sample  shall  be  turned  in  for  Mr.  Hintz’s   approval  before  the  student  tests.  A  “Request  to  Test”  form  shall  be  generated  and  signed  by  two  instructors,   one  of  which  will  be  a  full-­‐time,  ATR  and  CWI.                                     72  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position   • All  students  shall  start  on  4”  pipe  (I-­‐Pad  will  not  track  this  sample)   • Necessary  coupon  to  introduce  the  student  to  Stainless  Steel     10.1  End  Prep   • Refer  to  Section  7.1  of  this  manual     10.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  7.2  of  this  manual   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309     o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)  shall  be  incorporated  at  this  time  prior  to  tacking  up   o Argon  shall  be  set  at  5  to  15  CFH     o The  use  of  a  4”  adapter  and  back  cap  shall  be  used  for  tacking  and  throughout  the  weldment   • Purge  time  should  be  approximately  1-­‐2  minutes  maximum  for  the  samples  being  welded  in  the  shop   o This  practice  should  not  be  incorporated  out  on  a  jobsite   o Explain  that  diameters  and  lengths  of  pipe  will  vary  as  well  as  the  purge  time   • The  joint  should  be  sealed  adequately  to  prevent  the  presence  of  Oxygen   • Tailing  out  on  the  bevel  is  an  important  technique  used  to  avoid  a  “fisheye”  or  hole  at  the  termination   point  on  the  weld     10.3  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  7.3  of  this  manual     • Failure  to  remove  “fisheye”  at  this  point  will  most  likely  be  a  cause  for  the  root  being  rejected                                         73  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     10.4  Root  Pass   • Students  will  continue  to  use  the  #4  ceramic  cup  that  was  issued  to  them  by  the  Training  Center   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309   o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  should  still  be  applied  with  the  joint  taped  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o 5  –  15  CFH   • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces   o NO  DIP  TRANSFER   o No  free  handing     • Penetration   o Minimum  flush  to  1/8”maximum  protrusion     Teaching  Topic:   Backing  gas  is  used  for  the  prevention  of  an  Oxygen  rich  environment.  Oxygen  will  cause  the  weld  surface  to  be   rough  and  coarse  with  a  heavy  black  oxide  layer.  If  there  is  slight  discoloration  -­‐a  golden  hue  –  then  it  is  an   indication  that  a  bit  of  Oxygen  was  still  present.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  inspected  on  the  ID  and  the  OD  to  ensure  proper  welding  techniques  have  been  used.  Lack   of  fusion  at  the  bevel  face  should  be  discussed.  Review  possible  causes  of  the  defects.     Grinding  and  filing  should  be  limited  to  tacks  and  cleaning,  not  grinding  the  whole  root  until  it  shines  to  remove   lack  of  fusion.                                     74  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     10.5  Hot  Pass   • Students  will  continue  to  use  the  #6  ceramic  cup  that  was  issued  to  them  by  the  Training  Center   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309   o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  should  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces     Teaching  Topic:   Stress  the  importance  of  good  fusion  at  the  bevel  face  with  a  flat  appearance.  Instruct  the  student  to  use  a   Stainless  Steel  wire  brush  when  welding  Stainless  Steels  and  various  other  materials.  Wire  brushing  in  between   passes  is  highly  recommended.       Acceptance  Criteria:   Discontinuities  shall  be  discussed  and  solutions  shall  be  demonstrated  by  the  instructor.                                                 75  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     10.6  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  or  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309     o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  may  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush   o One  pass  is  required     Teaching  Topic:   Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.     Interpass  temperatures  should  be  under  600°F.  Temperature  sticks  are  available  at  the  Training  Center.  Explain   that  the  “color”  change  also  indicates  the  temperature;  faint  straw  -­‐  390°  F,  light  straw  -­‐  445°F,  dark  straw  -­‐   465°F,  all  the  way  up  to  purples  reaching  540°F  to  blue  which  is  575°F.  The  blue  would  be  the  indicator  prior  to   reaching  600°F.  These  colors  may  not  be  as  evident  on  the  carbon  steel  coupons.       Acceptance  Criteria:   Voids  in  between  the  weave  pattern,  lack  of  fusion,  undercut,  porosity  or  any  other  defect  shall  be  pointed  out.                                       76  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     10.7  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  the  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309     o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  may  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  edges   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  fill  pass   o Fill  joint  up  to  1/8”  past  flush   o One  pass  is  required     Acceptance  Criteria:   This  coupon  is  not  being  tracked  on  the  I-­‐Pad,  but  it  is  required.  Teach  the  basic  fundamentals  using  the  4”  first,   and  then  proceed  to  2”  Sch  80  in  the  6G  position.  This  is  your  opportunity  to  introduce  the  student  to  Stainless   Steel.     This  is  typically  where  the  student  actually  wants  to  learn  how  to  weld.     The  student  may  need  to  do  an  extra  coupon  prior  to  starting  2”  Sch  80.  It  will  be  the  instructor’s  good  judgment   to  make  that  decision.                                             77  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     2”  Sch  80  6G  Position     10.1a  End  Prep   • Refer  to  Section  7.1  of  this  manual     10.2a  Tack-­‐up/Fit-­‐up   • Refer  to  Section  7.2  of  this  manual   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309     o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)  shall  be  incorporated  at  this  time  prior  to  tacking  up   o Argon  shall  be  set  at  5  to  15  CFH     o The  use  of  a  2”  adapter  and  back  cap  shall  be  used  for  tacking  and  throughout  the  weldment   • Purge  time  should  be  approximately  1-­‐2  minutes  maximum  for  the  samples  being  welded  in  the  shop   o This  practice  should  not  be  incorporated  out  on  a  jobsite   o Explain  that  diameters  and  lengths  of  pipe  will  vary  as  well  as  the  purge  time   • The  joint  should  be  sealed  adequately  to  prevent  the  presence  of  Oxygen   • Tailing  out  on  the  bevel  is  an  important  technique  used  to  avoid  a  “fisheye”  or  hole  at  the  termination   point  on  the  weld     10.3a  Grinding  Tacks  (feathering  tacks)   • Refer  to  Section  7.3  of  this  manual     • Failure  to  remove  “fisheye”  at  this  point  will  most  likely  be  a  cause  for  the  root  being  rejected                                             78  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     2”  Sch  80  6G  Position     10.4a  Root  Pass   • Students  will  continue  to  use  the  #4  ceramic  cup  that  was  issued  to  them  by  the  Training  Center   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309   o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  should  still  be  applied  with  the  joint  taped  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o 5  –  15  CFH   • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces   o NO  DIP  TRANSFER   o No  free  handing     • Penetration   o Minimum  flush  to  1/8”maximum  protrusion     Teaching  Topic:   Backing  gas  is  used  for  the  prevention  of  an  Oxygen  rich  environment.  Oxygen  will  cause  the  weld  surface  to  be   rough  and  coarse  with  a  heavy  black  oxide  layer.  If  there  is  slight  discoloration  -­‐a  golden  hue  –  then  it  is  an   indication  that  a  bit  of  Oxygen  was  still  present.     Acceptance  Criteria:   The  root  pass  shall  be  inspected  on  the  ID  and  the  OD  to  ensure  proper  welding  techniques  have  been  used.  Lack   of  fusion  at  the  bevel  face  should  be  discussed.  Review  possible  causes  of  the  defects.     Grinding  and  filing  should  be  limited  to  tacks  and  cleaning,  not  grinding  the  whole  root  until  it  shines  to  remove   lack  of  fusion.     The  same  criteria  shall  be  used  to  evaluate  these  samples.  This  coupon  is  being  tracked  on  the  I-­‐Pad;  it  should  be   Step/Weld  #  43.                               79  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     2”  Sch  80  6G  Position     10.5a  Hot  Pass   • Students  will  continue  to  use  the  #6  ceramic  cup  that  was  issued  to  them  by  the  Training  Center   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309   o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  should  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces     Teaching  Topic:   Stress  the  importance  of  good  fusion  at  the  bevel  face  with  a  flat  appearance.  Wire  brushing  in  between  passes  is   highly  recommended.       Acceptance  Criteria:   Discontinuities  shall  be  discussed  and  solutions  shall  be  demonstrated  by  the  instructor.  The  same  criteria  listed   on  the  I-­‐Pad  shall  be  used  to  evaluate  these  samples.                                                 80  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     2”  Sch  80  6G  Position     10.6a  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6  or  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309     o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  may  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush   o One  pass  is  required     Teaching  Topic:   Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.     Interpass  temperatures  should  be  under  600°F.  Temperature  sticks  are  available  at  the  Training  Center.       Acceptance  Criteria:   Voids  in  between  the  weave  pattern,  lack  of  fusion,  undercut,  porosity  or  any  other  defect  shall  be  cause  for   rejection.                                           81  

 

            Revision  No.  1     Section  10  –  Introduction  to  Stainless  Steel  (GTAW)     2”  Sch  80  6G  Position     10.7a  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  the  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ER  309     o Amperage  Range  –  1/8”  75  -­‐  125   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  may  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side     o (2)  stringers  shall  be  required       o Wide  enough  to  cover  the  edges,  not  exceeding  a  1/16”  on  either  side   o Fill  joint  up  to  1/8”  past  flush       Acceptance  Criteria:   The  coupon  shall  be  free  from  defects  as  noted  on  the  I-­‐Pad.       Note:   (2)  Acceptable  samples  shall  be  required  prior  to  testing.  The  2nd  sample  shall  be  turned  in  for  Mr.  Hintz’s   approval  before  the  student  tests.  A  “Request  to  Test”  form  shall  be  generated  and  signed  by  two  instructors,   one  of  which  will  be  a  full-­‐time,  ATR  and  CWI.        

THIS  COMPLETES  THE  STUDENT’S  WELDING  REQUIREMENTS   HE  OR  SHE  WILL  NO  LONGER  BE  TRACKED  ON  THE  I-­‐PAD                               82  

 

            Revision  No.  1     Section  11  –  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     11a  Terminology:     • Explain  to  students  this  is  basic,  not  advanced  and  encourage  the  Clad  Class  at  night   • Inconel-­‐  a  nickel  containing  NiCrMo  (ER  NiCrMo-­‐10  or  3  will  be  provided  by  the  Training  Center)     • Nickel  Oxides  –  surface  oxide  coating  which  needs  to  be  removed  prior  to  welding  subsequent  passes.   This  oxide  melts  at  approximately  1000°F  above  the  melting  point  of  the  base  metal.  This  oxide  will  not   be  consumed  and  will  cause  lack  fusion  imperfections.  Clean  surface  with  a  suitable  tool;  grinder  or   brush.     • Nickel  Alloy  Weld  Metal  –  characteristics  include  the  sluggish  nature  of  the  molten  weld  metal  which   does  not  spread  and  the  lower  weld  penetration  inherent  with  nickel  alloys.  The  nickel  alloy  conducts   heat  much  more  slowly  than  carbon  or  certain  stainless  steels.  This  accelerates  warping  and  shrinkage  in   the  weld  joint.  Due  to  the  slower  diffusion  of  heat  the  metal  remains  hotter  longer,  allow  coupon  to  cool   slightly  prior  to  welding  again.     •

Dip  Transfer  Method  –  technique  developed  for  the  GTAW  process  for  open  root  joints.  Special   parameters  and  procedures  are  involved:  bridge  tacks  are  recommended,  internal  shielding  (Argon),  key   hole  dip  transfer  by  using  the  cup  walking  method.    

11b  Tools  and  Materials   • Hand  grinder  with  abrasive  discs  and  cut-­‐off  wheels   • Stainless  steel  wire  brush   • Aluminum  tape  or  masking  tape,  whichever  is  available   • Backing  purge  adapters  and  caps  for  4”  and  2”  samples   • 4”  and  2”  carbon  steel  coupons  (  STD,  Sch  80  or  XXH,  depends  on  availability)     11c  Welding  Materials   • ERNiCrMo-­‐3  or  10  (Inconel  625  or  622  respectively)  depends  on  availability   • 3/32”  and  1/8”  diameter  (stored  on  the  UA  side  in  a  controlled  cabinet)     11d  Torch  Assembly   • Gas  Lenses     o Large     o Jumbo   • Cup  Sizes   o No.  6,  8,  10  or  12   • 2%  Thoriated  Tungsten     o Allow  3/32”  per  UA  test  specifications      

83  

 

  *References  for  this  Section:  “CRA  Technology  and  Welder  Training  Manual”  in  conjunction  with  UA  Weld  Test   Specifications  35  &  66  and  field  related  “good  working”  practices           Revision  No.  1     Section  11  –  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position   • All  students  shall  start  on  4”  pipe     • Necessary  coupon  to  introduce  the  student  to  Inconel     11.1  End  Prep   • Clean  back  on  ID  and  OD  of  pipe  with  a  pencil  grinder   • Land  may  be  desired  on  larger  bore  pipe,  the  UA  35  and  the  UA  66  allow  up  to  1/8”  land   • During  training  keep  “knife”  edge  intact       11.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up  (Referenced  per  UA  35  &  UA  66)   • Root  gap  –  1/8”     • Bridge  tacks  may  be  demonstrated  at  this  point   • Traditional  tacks  may  be  demonstrated  also   • Purging  techniques  learned  prior  will  be  incorporated     o Shielding  gas  –  Argon  12  –  25  CFH  (determined  by  welding  conditions  in  the  shop)   o Backing  gas  –  Argon  3  –  5  CFH  (determined  by  welding  conditions  in  the  shop)   • 3/32”  ERNiCrMo-­‐10  or  3  shall  be  used  to  tack     o Amperage  Range  –  40-­‐70     11.3  Grinding  (feathering  tacks  or  start/stops)/Removal  of  bridge  tacks   • Same  as  previously  taught  for  starts  or  stops   • Removal  of  bridge  tacks  without  ruining  bevels     o These  tacks  are  not  incorporated  into  the  weld                                         84  

 

              Revision  No.  1     Section  11  –  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     11.4  Root  Pass   • Demonstrate  the  dip  transfer  method  for  the  open  root   o Select  a  #6  or  8  for  the  root  pass  with  the  gas  lens   • 3/32”  ERNiCrMo-­‐10  or  3  shall  be  used  for  the  root  pass   o Amperage  Range  –  40-­‐100   • Purging  shall  be  maintained     Teaching  Topic:   Commit  to  adding  wire,  do  not  approach  the  keyhole  slowly  or  the  wire  will  ball  up.  Maintain  good  shielding  on   the  wire,  being  careful  not  to  pull  it  out  of  the  shielding  shroud.  This  distance  is  approximately  1”  from  the  OD  of   the  cup.  The  oxidized  wire  tip  should  be  removed  prior  to  adding  additional  weld  metal.     Referencing  the  UA  Test  Specifications  the  maximum  interpass  temperature  shall  be  300°F.  Use  a  temp  stick  to   assess  the  heat  of  the  coupon.  Allow  the  piece  to  cool  in  between  passes  by  staying  busy  in  the  weld  booth.   There  should  be  no  need  for  the  student  to  quench  their  coupon.       Welded  surfaces  shall  be  free  from  coarse  ripples,  grooves,  overlaps,  abrupt  ridges  and  valleys.  Before  welding   over  deposited  weld  metal,  all  slag  and  oxides  shall  be  removed  and  the  weld  and  the  adjacent  base  metal  shall   be  brushed  clean.  Suitable  methods  of  cleaning  include  the  use  of  abrasive  discs,  filing  or  brushing.  No  power   brushes  will  be  allowed  while  training,  but  are  allowed  on  UA  tests  in  a  controlled  environment  away  from  the   masses,  using  all  safety  protocol.     The  weld  should  have  a  slightly  convex  surface.  Flat  and  concave  surfaces  should  be  avoided.                                       85  

 

              Revision  No.  1     Section  11  –  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     11.5  Hot  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #6  or  #8  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ERNiCrMo-­‐10  or  3   o Amperage  Range  –  85  to  150  (torch  limitations)   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  should  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces   o The  weld  should  have  a  slightly  convex  surface.       Teaching  Topic:   Before  welding  over  deposited  weld  metal,  all  slag  and  oxides  shall  be  removed  and  the  weld  and  the  adjacent   base  metal  shall  be  brushed  clean.  Suitable  methods  of  cleaning  include  the  use  of  abrasive  discs,  filing  or   brushing.                                                 86  

 

              Revision  No.  1     Section  11  –  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     11.6  Fill  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #  6,  #8    or  #10  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ERNiCrMo-­‐10  or  3   o Amperage  Range  –  85  to  150  (torch  limitations)   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  may  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  bevel  faces   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  cover  the  hot  pass   o Fill  joint  to  flush  or  slightly  below  flush   o One  pass  is  required  but  may  need  an  extra  pass  to  flush  out    More  passes  will  be  required  when  using  thicker  materials,  such  as  2”  XXH  and  also   the  “Super”  coupons    Demonstrate  what  “flushed  out”  is       Teaching  Topic:   Stress  importance  of  cleaning  in  between  passes  and  allowing  the  pipe  to  cool  down  without  quenching  in  water.   The  maximum  interpass  temperature  shall  be  300°F.                                           87  

 

              Revision  No.  1     Section  11  –  Introduction  to  Inconel  (GTAW)     Practice  on  4”  STD  1G  Position     11.7  Cap  Pass   • The  student  shall  be  instructed  to  use  a  #8    or  #10  ceramic  cup   • Filler  Metal   o 1/8”  ERNiCrMo-­‐10  or  3   o Amperage  Range  –  85  to  150  (torch  limitations)   • Backing  Gas  (Argon)   o Purge  may  still  be  applied  and  the  end  of  the  pipe  adequately  sealed   o Lower  purge  to  5  CFH     • Technique   o Walking  over  the  wire,  side  to  side  with  good  fusion  at  the  edges   o The  weave  pattern  shall  be  wide  enough  to  overlap  1/16”  past  the  original  joint   o Cap  joint  flush  to  1/8”  past  OD  surface   o One  pass  is  required  unless  doing  2G  and  6G  position  welds       Teaching  Topic:   Once  the  student  has  become  proficient  with  the  4”  pipe  they  shall  be  advanced  to  the  2”  Sch  80  or  XXH  in  the   6G  position.       *Please  note  that  all  techniques  in  Section  11  shall  be  employed  on  the  2”  samples*                                         88  

 

                Revision  No.  1     Section  12  –  Introduction  to  Chromium  (GTAW  &  SMAW)     12a  Terminology   • Chromium  -­‐  this  pipe  has  become  a  standard  in  the  power  generation  industry  and  the  petro-­‐chemical   industry,  not  only  because  of  its  tensile  strength,  corrosion  resistance  and  high-­‐temperature  strength,   but  also  for  its  cost-­‐effectiveness.  Grades  P-­‐11,  P-­‐22,  P-­‐91  &  P-­‐92  are  prevalent  for  the  power  industry,   while  P-­‐5&P-­‐9  are  the  major  refinery  processing  grades  utilized.  These  steels  are  designed  to  provide   improved  creep  strength,  fatigue,  oxidation,  and  corrosion  resistance  at  elevated  temperatures.   •

UA  91  –  This  test  will  introduce  the  student  to  the  use  of  different  filler  metals  and  also  to  different   covered  electrodes  using  welding  processes  that  they  have  become  skilled  with  already.  

  12b  Tools  and  Materials   • Hand  grinder  with  discs   • Stainless  steel  wire  brush   • Aluminum  tape  or  masking  tape   • Backing  purge  adapters  and  caps  for  2”  pipe   • 2”  XXH  carbon  steel  coupons       12c  Preheat   • Oxy-­‐fuel  torch  set  with  a  preheat  tip   • Minimum  preheat  of  400°F     • Temp  stick     • For  training  purposes  only  the  preheat  will  start  after  the  tacks  have  been  put  in  due  to  the  size  of  the   coupon  (safety  while  handling)   • Possible  use  of  induction  heating  on  jobsites     12d  Welding  Materials   • ER  90S-­‐B9   • 3/32”  or  1/8”  diameter  (stored  on  the  UA  side  in  a  controlled  container)   • E  9015-­‐B9  or  E9018-­‐B9     • 3/32”  or  1/8”  diameter  (stored  in  cabinet  by  Booth  1)  DO  NOT  PUT  IN  ROD  OVENS  WHILE  TRAINING   *PLEASE  DO  NOT  MIX  THIS  WITH  THE  OTHER  ELECTRODES  OR  FILLER  WIRES*                         89  

 

              Revision  No.  1     Section  12  –  Introduction  to  Chromium  (GTAW  &  SMAW)     Practice  on  2”  XXH  6G   • All  students  are  allowed  to  use  2”  XXH     12.1  End  Prep   • Clean  back  on  ID  and  OD  of  pipe  with  a  pencil  grinder     12.2  Tack-­‐up/Fit-­‐up  (Referenced  per  UA  91)   • Root  gap  –  1/8”     • Traditional  tacks   • Purging  techniques  learned  prior  will  be  incorporated     o Shielding  gas  –  Argon  12  –  25  CFH  (determined  by  welding  conditions  in  the  shop)   o Backing  gas  –  Argon  3  –  5  CFH  (determined  by  welding  conditions  in  the  shop)   • 1/8”  ER  90S-­‐B9   o Amperage  Range  –  40-­‐130     12.3  Grinding  (feathering  tacks)   • Same  as  previously  taught  for  starts  or  stops     12.4  Root  Pass  (GTAW)   • Same  techniques  previously  taught  on  UA  15  may  be  demonstrated   • Flush  to  1/8”  maximum  penetration   • Welding  will  begin  once  coupon  is  heated  to  400°F     12.5  Hot  Pass  (GTAW)   • ER  90S-­‐B9   • Interpass  temperature  will  be  maintained  at  400°F   • (1)  Pass  only  is  allowed     12.6  Fill  Pass  (SMAW)   • E  9015-­‐B9  or  E  9018-­‐B9,  3/32”  diameter  electrodes   • Amperage  Range  –  40-­‐80   • Stringer  techniques  learned  previously  shall  be  demonstrated   • (2)  passes  required,  possible  second  layer  of  fill  passes  may  be  needed  to  flush  out     12.7  Cap  Pass  (SMAW)   • (3)  or  (4)  stringers  are  allowed   • Cap  width  will  not  exceed  1/16”  either  side  of  original  joint     Acceptance  Criteria:   The  completed  sample  coupon  shall  be  inspected  after  tack-­‐up/fit-­‐up  and  then  after  each  pass  (root,  hot,  fill  pass   or  second  layer  of  fill  passes  and  then  the  cap).  This  is  to  ensure  the  student  continues  with  good  welding   practices.   90  

 

    Note:   (1)  Acceptable  sample  shall  be  required  prior  to  testing.  The  sample  shall  be  turned  in  for  Mr.  Hintz’s  approval   before  the  student  tests.  A  “Request  to  Test”  form  shall  be  generated  and  signed  by  two  instructors,  one  of  which   will  be  a  full-­‐time,  ATR  and  CWI.       Revision  No.  1     Section  13  Introduction  to  GMAW  and  FCAW     13a  Terminology   • GMAW  –  Gas  metal  arc  welding  or  MIG  (metal  inert  gas)   • UA  30:  manual  welding  process  with  the  direction  of  rolling  away  from  welder   • GMAW-­‐S  ;  the  “S”  stands  for  short-­‐circuit  mode  of  transfer   • FCAW  –  Flux  core  arc  welding,  uses  tubular  wire  with  the  flux  inside     13b  Tools  and  Materials   • Hand  grinder  with  discs   • Wire  brush   • Wire  cutters     13c  Welding  Materials   • 6”  Sch  80,  carbon  steel  pipe   • GMAW  machine   • Table  positioner     13d  Welding  Wire  and  Shielding  Gas   • ER  70S-­‐3  or  6,  .035”  or  .045”  (solid  wire)   • E  71T-­‐1,  .035”  or  .045”  (tubular  wire)   • 75%  Argon/25%  CO²  cylinders     13e  Parameters  for  Short  Circuit  Transfer:   • 17-­‐20  Volts   • Amperage  Range-­‐  100-­‐175   • WFS  76-­‐175  ipm   • Nozzle  size  (cup)  ½”  to  ¾”  ID   • Stick  out  ¼”  to  3/8”  from  cup  while  welding   • Gas  set  at  25-­‐45  CFH,  adjust  per  shop  conditions     13f  Parameters  for  FCAW  Globular/Spray  Transfer:   • Switch  Guns     • 24-­‐32  Volts   • Amperage  Range-­‐  140-­‐430   • WFS  120-­‐500  ipm   • Nozzle  size  (cup)  ½”  to  ¾”  ID   • Stick  out  ¼”  to  5/8”  from  cup  while  welding   • Gas  set  at  15-­‐40  CFH           91  

 

              Revision  No.  1     Section  13  Introduction  to  GMAW  and  FCAW     13.1  End  Prep   • Clean  1”  back  on  ID  and  OD   • Establish  1/16”  to  3/32”  land  as  desired     13.2  Tack-­‐up  /Fit-­‐up   • Gap  at  1/8”   • Tack  up  in  the  2G  position   • ¾”  tacks,  (4)evenly  spaced     • Tail  in  to  tack  by  starting  on  bevel  and  tail  out  of  tack  by  ending  on  bevel     13.3  Grinding  Tacks  (feathering)   • Remove  the  “tails”  off  of  bevel  faces   • Feather  both  ends  of  tacks,  keeping  enough  metal  in  the  middle  to  stop  joint  from  closing   • Do  not  reduce  lands  at  end  of  tacks     13.4  Root  Pass  ER  70S-­‐6  GMAW-­‐S   • Start  weld  downhill  from  12  o’clock     • Tail  into  center  of  tack,  heating  up  for  tie-­‐in   • If  the  gap  is  too  wide  simply  weave  torch  for  the  first  1  ½”  or  so  to  help  bridge  metal  across  gap   • Hold  torch  45°  to  55°  from  vertical  toward  the  puddle  ,  staying  on  the  leading  edge   • Continue  welding  while  positioner  is  moving  away  from  the  welder   • Keep  torch  in  the  1-­‐2  o’clock  range   • Grind  all  start  and  stops     13.5  Hot  Pass  E71T-­‐1  FCAW   • Clean  the  root  pass,  remove  “glass-­‐like”  material   • Remove  crown  of  root  pass,  as  this  will  hinder  the  hot  pass     • Make  the  root  surface  fairly  flat  to  avoid  stubbing  of  wire     • Follow  parameters  listed  above     • Weave  pattern  wide  enough  to  ensure  good  fusion     13.6  Fill  Pass  E71T-­‐1  FCAW   • Clean  hot  pass   • Remove  crown  if  needed   • Weave  wider  without  filling  entire  joint     • Leave  1/16”-­‐3/32”  below  flush     13.7  Cap  Pass  E71T-­‐1  FCAW   • Clean  fill  ,  flatten  out  remove  crown  if  needed   • Weave  enough  to  cover  edges  and  ensure  joint  is  filled  completely     92  

 

    Acceptance  Criteria:   Once  the  student  becomes  proficient  and  the  coupon  has  been  accepted  from  root  to  cap  then  it  may  be   submitted  following  the  same  protocol  for  any  other  test.       Revision  No.  1     Section  13  Introduction  to  GMAW  and  FCAW     13g  Position  Welds   • Once  student  passes  their  test  (UA  30)  they  may  either  proceed  to  the  2G,  5G  and  6G  positions  to  test  in   the  6G  with  these  processes     (Or)   • The  student  may  proceed  to    the  UA  79  using  the  Short  circuit  and  the  Spray/Pulsed  transfer  mode       13h  UA  79   • Parameters  for  the  UA  79  shall  be  adhered  to,  please  refer  to  the  Weld  Test  Specification   • Basic  parameters  for  the  Pipe  Pro  Miller  machine  are  attached  to  the  machine  itself   • Root  Pass  should  be  #4  on  panel  display   • Balance  should  be  #8  on  panel  display   • Root  should  be  at  the  2  o’clock  position   • Stay  on  top  for  the  balance   • No  movement  for  the  root  pass  technique   • Root  gap  can  be  up  to  5/32”  along  with  a  land  size  to  1/8”  as  per  UA  79  specification     Acceptance  Criteria:   Student  shall  become  proficient  with  process  and  then  submit  a  sample  for  the  UA  79.  The  request  form  will  be   filled  out  in  the  same  manner  as  any  other  UA  test  sample.     Students  will  be  asked  to  proceed  to  1”  thick  plate  in  preparation  for  the  UA  23,  UA  9T  or  the  UA  78.    These   weldments  shall  also  be  used  to  gain  experience  with  stainless  steel  covered  electrodes,  Inconel  covered   electrodes  and  larger  diameter  carbon  steel  covered  electrodes.                                       93  

 

              Revision  No.  1       Section  14  -­‐  Introduction  to  Stainless  Steel  &  Inconel  Covered  Electrodes  (SMAW)     14a  Objective:   • To  gain  experience  with  stainless  steel  covered  electrodes,  using  different  diameters  and  classifications,   such  as  E309-­‐15  or  309-­‐17,  3/32”  or  1/8”   • To  gain  experience  with  Inconel  covered  electrodes,  using  different  diameters  and  classifications,  such   as  ENiCrFe-­‐3  or  ENiCrMo-­‐3,  3/32”  or  1/8”     Acceptance  Criteria:   The  instructor  shall  accept  or  reject  each  pass  following  the  same  criteria  that  has  previously  been  followed  for  all   welding  samples  and  UA  tests.  Once  the  student  has  produced  an  “acceptable”  sample  a  “Test  Request”  form   shall  be  filled  out  and  the  sample  shall  be  sent  to  Mr.  Hintz  for  his  approval.     The  student  will  be  encouraged  to  continue  their  welding  education  by  being  challenged  with  advanced   techniques  and  processes  under  the  supervision  of  their  welding  instructors.  This  may  include,  but  is  not  limited   to:  position  welds  in  field-­‐like  conditions,  socket  welds,  sleeves,  saddles  and  branch  connections,  projects  based   on  drawings  that  are  provided,  mock-­‐up  of  pressure  vessels  or  any  other  UA  test  they  would  like  to  attempt.                                                                     94  

 

              Revision  No.  1     Section  15  –  Supplementary  Documents       Document  1:  Welding  Safety  PPT  (Provided  on  “Faculty  Folder”)     Document  2:  Introduction  to  Welding  PPT  (Provided  on  “Faculty  Folder”)     Document  3:  Weld  Shop  Rules  &  Regulations  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  4:  Six  Basic  Fundamentals  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  5:  Lincoln  Electric  Low  Hydrogen  Article  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  6:  Acceptable  Weld  Profiles  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)       Document  7:  UA  Oxy-­‐Fuel  /  SMAW  Manual  Chapters  8-­‐12  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  8:  Feathering  Tacks  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  9:  Down  Hand  Progression  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  10:  Arc  Zone  Tungsten  Preparation  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  11:  Request  to  Test  Form  (Sample)  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  12:  Shop  Floor  Plan  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)     Document  13:  Apprentice  Welding  Criteria  per  Year  (Separate  binder  located  outside  of  Weld  Shop)                                     95  

 

                Revision  No.  2     Section  16  –  Errata/Addendum     Revision  No.  2,  March  29,  2013:   Newly  Defined  Progression  List  of  Weldments  for  the  Apprentice:   1. UA  21   2. UA  76   3. UA  15   4. UA  41   5. UA  35   6. UA  14  &  45  (to  be  done  at  the  same  time)   7. UA  91   8. UA  30  &  79  (to  be  done  at  the  same  time)   9. UA  77  and/or  TIP  TIG  (dependent  on  availability)   10. Advanced/individualized  training  (various  SMAW  Electrodes  and  also  GMAW/FCAW  in   position)        

96