Output control at up to 400 ft without a cord! - The Canadian Welding ...

SUMMER | L’ÉTÉ 2010 $7.95 / 7,95 $ 

INSIDE: 

CWA CONFERENCE 2010 

SEPTEMBER 26-28, 2010 

BLUE MOUNTAIN, CO 

À L’INTÉRIEUR : 

SAMPLE JOURNAL 

CONFÉRENCE L’ACS 2010 

26-28 SEPTEMBRE 2010 

BLUE MOUNTAIN, CO 

www.cwa-acs.org 

An official publication of the Canadian Welding Association | Summer 2010 

Publication officielle de l’Association canadienne de soudage | l’été 2010

Air Liquide brings 

safety to the TOP! 

SMARTOP TM 

To learn why Air Liquide cylinders are safer please contact us at 

1-800-817-7697 www.airliquide.ca 

now joins the TOP family. 

Safety Simplicity Savings 


another smart choice!

One Word Defines 

Select-Arc’s New Electrode Line 

and Reputation for Quality... 

Select-Arc, Inc. has earned 

an outstanding reputation 

in the industry as a manufacturer 

of premium quality 

tubular welding electrodes 

for carbon and low alloy 

steel welding. 

Now Select-Arc has 

expanded its range of 

exceptional products 

with the introduction 

of a complete line of 

austenitic, martensitic 

and ferritic stainless 

steel electrodes. Both 

the new SelectAlloy 

and Select stainless 

steel wires deliver the 

superior feedability, 

superb welding 

Stainless. 

characteristics, consistent 

deposit chemistry and excellent 

overall performance you 

have come to expect from 

Select-Arc. 

The chart below shows 

that SelectAlloy flux cored 

electrodes’ higher deposition 

rates improve productivity 

and reduce welding 

costs. 

SelectAlloy’s smooth bead 

contour, easy peeling slag, 

minimal spatter, closely 

controlled weld deposit 

compositions and 

metal soundness deliver 

additional savings. 

The Select 400 Series 

metal cored electrodes 

offer the same advantages 

as SelectAlloy 

and are ideally suited 

for difficult-to-weld 

applications, such as 

auto exhaust systems. 

Discover for yourself the 

many benefits of specifying 

Select-Arc’s new premium 

stainless steel electrodes. Call 

us today at 1-800-341-5215 

or you can visit our website 

at www.select-arc.com for 

more information. 


600 Enterprise Drive 

P.O. Box 259 

Fort Loramie, OH 45845-0259 

Phone: (937) 295-5215 

Fax: (888) 511-5217 

www.select-arc.com

Summer / L’été 2010 

Contents 

Table des matières 

Messages / Messages 

Chairman’s Message/Director’s Message 

Message du président/Message du directeur 

Features / Articles 

Welded Connections and the Versatility of Fillet Welds 

Assemblages soudés et polyvalence des soudures d’angle 11 

Influences on fatigue properties of welded structures 

and methods of assessment 

Influences sur les propriétés de fatigue des 

constructions soudées et méthodes d’évaluation 17 

Field Hardness Testing of Welds 

Essais de dureté des soudures sur le terrain 24 

General Requirements for Built-Up Members 

Exigences générales relatives aux éléments composés 31 

The Next Step in Plasma Beveling: When Straight 

Cutting Is Not Enough 

La prochaine étape du chanfreinage plasma : 

quand les coupes droites ne suffisent pas 34 

Design and Use of Cored Stainless Steel Electrodes 

Conception et utilisation des électrodes fourrées en acier inoxydable 42 

How to Make Economical 6 mm 

Semiautomatic Horizontal Fillet Welds 

Comment réaliser semi-automatiquement 

des soudures d’angle de 6 mm à l’horizontale 54 

Buyers’ Guide 

Guide de l’acheteur 60 

Close Up 

Gros plan 62 

www.cwa-acs.org 

4 Canadian Welding Association Journal • Summer 2010 

9 

Published for: / Publié pour : 

Canadian Welding Association / 

L’Association Published for: canadienne / Publié pour de : soudage 

8260 Canadian Parkhill Welding Drive Association / 

Milton, L’Association ON L9T canadienne 5V7 de soudage 

Tel: 7250 800-844-6790 

West Credit Ave. 

Fax: Mississauga, 905-542-1318 ON L5N 5N1 

Email: Tel: 800-844-6790 admin@cwa-acs.org ext. 256 

Website: Fax: 905-542-1318 www.cwa-acs.org 

Email: admin@cwa-acs.org 

Published Website: www.cwa-acs.org 

by: / Publié par : 

Published by: / Publié par : 

Naylor (Canada), Inc. 

100 Sutherland Ave. 

Winnipeg, Naylor (Canada), MB R2W Inc. 3C7 

800-665-2456 

100 Sutherland Ave. 

www.naylor.com 

Winnipeg, MB R2W 3C7 

800-665-2456 

Publisher: www.naylor.com / Éditeur : 

Robert Phillips 

Project 

Publisher: 

Manager: 

/ Éditeur 

/ Gestionnaire 

: 

de projet : 

Alana 

Robert 

Place 

Phillips 

CWA 

Project 

Editor: 

Manager: 

/ Éditeur 

/ Gestionnaire 

de l’ACS: 

de projet : 

Dan 

Alana 

Tadic 

Place 

CWA 

CWA 

Journal 

Editor: / 

Committee: 

Éditeur de l’ACS: 

/ 

Comité 

Dan Tadic 

du Journal de l’ACS : 

Robert CWA Journal Shaw (Chairman Committee: / président), / 

Shane Comité Haskins du Journal de l’ACS : 

Karsten Robert Shaw, Madsen Chairman / président 

Andy Shane McCartney Haskins 

Mick Karsten J. Pates Madsen 

Kristy Andy McCartney Waalderbos 

Mick J. Pates 

Marketing Associate: / Adjoint au marketing : 

Kristy Waalderbos 

Heather Zimmerman 

Marketing Associate: / Adjoint au marketing : 

Account 

Heather Zimmerman 

Executives: / Chargés de compte : 

Ralph Herzberg (bookleader), Bill Biber, John Byrne, 

Anook 

Account 

Commandeur, 

Executives: 

Brenda 

/ Chargés 

Ezinicki, 

de compte 

Wayne Jury, 

: 

Cheryll 

Mark Hawkins 

Oland, Darryl 

(bookleader), 

Sawchuk 

Robert Bartmanovich, 

Bill Biber, Brenda Ezinicki, Ralph Herzberg, 

Naylor 

Wayne Jury, 

Editor: 

Cheryll 

/ Éditeur 

Oland, 

de 

Darryl 

Naylor 

Sawchuk 

: 

Michael Senecal 

Naylor Editor: / Éditeur de Naylor : 

Layout Michael & Senecal Design: / 

Mise en page et illustration : 

Layout & Design: / 

Bill Kitson 

Mise en page et illustration : 

Advertising ?? Art: / Art publicitaire : 

Elaine Connell 

Advertising Art: / Art publicitaire : 

Return ?? undeliverable Canadian addresses to: 

Naylor (Canada), Inc., Distribution Dept., 

100 

Return 

Sutherland 

undeliverable 

Ave., 

Canadian 

Winnipeg, 

addresses 

MB R2W 3C7. 

to: 

Renvoyer Naylor (Canada), toute correspondance Inc., Distribution ne Dept., pouvant être livrée 

au 100 Canada Sutherland à : Naylor Ave., (Canada), Winnipeg, Inc., MB R2W Service 3C7. de la 

distribution, Renvoyer toute 100 correspondance Sutherland Ave., ne pouvant être livrée 

Winnipeg, au Canada MB à : Naylor R2W 3C7. (Canada), Inc., Service de la 

CANADIAN distribution, PUBLICATIONS 

MAIL 100 Sutherland AGREEMENT Ave., #40064978 Winnipeg, MB R2W 3C7. 

CONVENTION CANADIAN PUBLICATIONS 

DE LA POSTE – 

PUBLICATIONS MAIL AGREEMENT NUMÉRO #40064978 40064978 

PUBLISHED CONVENTION AUGUST DE LA 2010/CWA-Q0310/4325 

POSTE – 

PUBLIÉ PUBLICATIONS EN AOUT NUMÉRO 2010/CWA-Q0310/4325 40064978 

©2010 PUBLISHED Naylor FEBRUARY (Canada), 2010/CWA-Q0110/9708 

Inc. All rights reserved. 

The PUBLIÉ contents EN FÉVRIER of this 2010/CWA-Q0110/9708 

publication may not be reproduced 

by ©2010 any means, Naylor in (Canada), whole or Inc. in part, All rights without reserved. the prior 

written The contents consent of of this the publication publisher. may not be reproduced 

©2010 by any means, Naylor (Canada), in whole or Inc. in part, Tous without droits réservés. the prior 

Le written contenu consent de cette of the publication publisher. ne peut être reproduit, 

en ©2010 tout ou Naylor en partie, (Canada), de quelque Inc. Tous manière droits que réservés. ce soit, 

sans Le contenu la permission de cette écrite publication de l’éditeur. ne peut être reproduit, 

en tout ou en partie, de quelque manière que ce soit, 

sans la permission écrite de l’éditeur. 

SAMPLE JOURNAL

Perfect 

performance. 

ESAB Coreweld ® 

C-6 – 

the best in metal core-wired performance. 

Welding with metal-cored wire can reduce weld cycle times, 

yield higher deposition rates than solid wire, and increase 

travel speeds, signifi cantly improving your welding process. 

Ideal for applications in the automotive, railcar, agricultural, 

heavy equipment, and food and chemical industries. 

With local warehousing and distribution across Canada, 

ESAB ensures you have your product when you need it. 

Find out why Coreweld C-6 could be right for you. 


To register for a free 

trial and consultation, 

visit www.esab.ca/C6 

or email us at 

CanadaMktg@esab.com. 

esab.ca + 1.877.935.3226 

INTEGRITY + EXPERIENCE + INNOVATION + PARTNERSHIP

The CWA organizing committee is planning a fun filled, information packed Annual Conference at the Blue 

Mountain Resort in Collingwood, ON. Come out and learn how your company can benefit from improved 

process technologies and production efficiencies while driving our welding industry toward global 

competitiveness. You have the opportunity to become familiar with new technological developments in: welding 

research, applied research, productivity improvement methodologies, robotic intelligence, recent laser 

advancements, welding gas applications, spatter free welding, maintenance and repair analysis, recent welding 

power source evolution, pipe automation implementation for the oil sands industry, process automation, lean 

manufacturing applications, and cost analysis, etc. Blue Mountain is the perfect setting for our first annual CWA 

Conference with the fresh water lakes, scenic caves, golf, hiking, and outstanding fall colours. There are also 

many small shops and boutiques where you can find art, pottery, gifts and the renowned, unique Scandinavian 

Spa. As always, there will be a great deal of networking and knowledge sharing within the welding industry. 

Please plan on attending this very exciting Conference and supporting the Canadian Welding Association. 

Conference Fees (Registration includes all meals, business meetings and social programs.) 

Early Bird Registration (Before August 31st, 2010) 

Members • $375 + tax 

Non-Members • $500 + tax 

Students • $300 + tax 

Spousal Fee* • $125 + tax 

Standard Registration (After August 31st, 2010) 

Members • $500 + tax 

Non-Members • $625 + tax 

Students • $350 + tax 

Spousal Fee* • $125 + tax 


Spousal Program 

Scandinave Spa • $65 + tax 

Canoeing or Kayaking • $138 + tax 

Artisan Tour • $120 + tax 

* spousal fee includes reception and awards dinner 

CONTACT US NOW TO REGISTER 

Phone: 1-800-844-6790 | Fax: 905-542-1318 | Web: www.cwa-acs.org | Email: info@cwa-acs.org

CWA Annual Conference: Agenda 

Productivity 

• Lean Welding Methodology (Max-Weld Diagnostic) – Jean Claude, Brisson National Research Council 

• Automating Robotic Welding - Nick McDonald, ABB Robotics 

• Power factor – Dominique Dodd, Thermonic Electric Company 

• Energy Efficiency and Costs in Arc Welding – Jim Galloway, Conestoga College 

• Pipe Welding in the Wild West – James Gilbank, AECON Lockerbie 

• The Benefits of Real Time Data Acquisition to Manufacturers – Chris Brodnick, Lincoln Electric 

• Energy Applications for Advanced Joining Processes – Ed Hansen, ESAB 

Process 

• CMT Technology- Martin Willinger, Fronius Canada 

• Fiber Laser Processing at Extreme Speed Extreme Power - Charles Caristan, Air Liquide Industrial US LP 

• Diffusion Brazing of Nickel Based Super Alloys - Jesse Brenneman, University of Waterloo 

• Wire Welding of Pt-10% Ir to 316-LVM Stainless Steel – Y.D. Huang, G.S. Zou & Y. Zhou, University of Waterloo 

• Weldability of AA-5182 Sheets Seam Welded – N. Joshi and D.C. Weckman, University of Waterloo 

• The Effects of Aluminum Coating Layer on Steel During Laser Brazing of Steel-AZ31B Mg Alloy – Ali Nasiri, Y. Zhou, & D. 

Weckman, University of Waterloo 

• The Effect of Variable Changes in Alternating Current Output in Submerged Arc Welding – Dale Malcolm, Lincoln Electric 

• Is Spatterless Welding Possible with GMAW Process? – Brian Doyle Panasonic Factory Solutions 

• The Magnetic Pulse Impact Welding of Magnesium Sheets – Alex Berlin University of Waterloo 

Applications 

• Welding Productivity: Challenges and Opportunities for Canada’s Fabrication and Construction Industry - Matthew Yarmuch, 

Alberta Research Council 

• Effect of Welding Parameters on Tungsten Carbide: Metal Matrix Composites (WC-MMC) Produces by GMAW - Matt Yarmuch, 

Alberta Research Council/University of Alberta 

• The Canadian Centre for Welding and Joining – Patricio Mendez, University of Alberta 

• Theoretical Analysis of Penetration Depth of Keyhole Laser Welding Process – Ali Nasiri, Y. Zhou, & D. Weckman, 

University of Waterloo 

• Fabrication Challenges in the Construction of Four 630M3 Autoclave Vessels – Victor Taylor Hatch, Auto Clave 

Technology Group 

• Hybrid Automated Welding System (HAWS) – A New Way to Robotically Weld Pipe Fabrications – Carl Heinrich Roboweld 

Inc & Mathew Yarmuch, Alberta Innovates –Technology Futures 

• 20/20 Vision (Back to the future with intelligent robotic welding sensors) – Jeffrey Noruk, Servo-Robot Corp. 

Consumables and Safety 

• Improvements in Tubular Welding Wire Consumables – Joseph C. Bundy, Hobart Brothers 

• Automation Trends Support Continued Growth of Metal Cored Wire – Garth Stapon, National Standard 

• Reducing the Hazard – Jay Smith, Nederman Canada 

• Shielding Gases for Challenging Joining Applications – Kevin A Lyttle, Praxair Technical Center 

• Improved economics in MIG-welding of automotive Al-structures by using O2 doped argon-helium welding gas mixtures - 

Christoph Matz Linde Canada. 

SAMPLE JOURNAL

Hodgson Custom Rolling Inc. 

services a wide variety of industries in the ENERGY 

SECTORS of hydro, petro chemical, atomic, gas, oil, 

wind, etc. in addition to those in heavy manufacturing, 

steel, pulp & paper, mining, marine, forestry, etc. 

Hodgson’s commitment to providing customers 

superior products and personalized professional 

service has earned itself a reputation for excellence, 

making the name HODGSON synonymous with 

“paramount quality and workmanship”. 

108” ID 

4” Thick wall 

VH - 72” 

192” ID 

44” ID 

6” Thick 

96” Long 

Hodgson Custom Rolling Inc. is one of North 

America’s largest plate rolling, forming, section 

rolling and fabricating companies. 

PLATE ROLLING & FLATTENING 

Hodgson Custom Rolling specializes in the rolling and fl attening of heavy 

plate up to 10” thick and up to 12 feet wide. Cylinders and segments can be 

rolled to diameters ranging from 10” to over 20 feet. Products made include 

ASME pressure vessel sections. Crane Hoist Drums, thick walled pipe, etc. 

PRESS BRAKE FORMING & HOT FORMING 

Hodgson Custom Rolling’s brake department processes all types of steel sections 

and plate up to 18” thick. Developed shapes such as cones, trapezoids, parabolas, 

reducers (round to round, square to round) etc. 

STRUCTURAL SECTION ROLLING 

Hodgson Custom Rolling has the expertise to roll curved structural sections into 

a wide range of shapes and sizes (angle, wide fl ange beam, I-beam, channel, bar, 

tee section, pipe, tubing, rail, etc.). We specialize in Spiral Staircase Stringers, 

fl anges, support beams, gear blanks, etc. 

HEAVY PLATE FABRICATING & SAW CUTTING 


Hodgson Custom Rolling combines expertise in rolling, forming, assembly and 

welding to produce various fabrications including kiln sections, rope drums, heavy 

weldments, ladles, pressure vessel parts, multiple Components for Heavy Equipment 

applications etc., with saw cutting of heavy plate capacity of 80” x 80”. 

5580 Kalar Road Telephone: (905) 356-8132 U.S. Address: 

Niagara Falls Toll-Free: (800) 263-2547 M.P.O Box 1526 

Ontario, Canada Fax: (905) 356-6025 Niagara Falls, N.Y. 

L2H 3L1 E-mail: hodgson@hodgson.on.ca 14302 - 1526 

Website: www.hodgsoncustomrolling.com 

HODGSON CAN HELP SOLVE YOUR PROBLEMS 

ASME ISO9001:2008

CWA National Advisory Council Chairman’s Message 

Message du président du conseil consultatif national de l’ACS 

I’m sure everyone is reflecting on the 

past year both personally and professionally 

and planning or looking forward 

to some summer vacation to enjoy 

some special times with family and/or 

friends. While the summer season is 

upon us, along with the great weather 

that is usually associated with it as well, 

we are all too familiar with how quickly Labour Day will 

arrive. Now is the time to review the first annual fall 

agenda and conference information which is scheduled 

for September 26-28, 2010, in Collingwood, ON. Visit the 

CWA website at www.cwa-acs.org and take advantage of 

the early registration discount to be part of the seminars, 

social activities and awards presentations amongst some 

of the most highly respected experts in the welding community. 

When you consider that there are twenty eight 

various topics to choose from, the seminars alone are a 

tremendous value. Wishing you all a safe and relaxing 

summer and hoping to see you at the conference. 

Director’s Message/Message du directeur 

We have exp er ienc ed a ver y 

strong membership growth and are 

over 10,000 at this moment. Our plan 

is to be at 50,000 members by early 

2014. Our chapter expansion program 

is well under way with most recent 

additions in Kelowna, Saskatoon, 

Montreal, Moncton, Fort McMurray, 

St. John’s and student chapter at Universities of Alberta 

and Waterloo. By the end of this year, we will have new 

chapters added in Windsor, Scarborough, Sudbury and 

Barrie. Starting with this Journal issue we will be profiling 

various chapter activities, events and individuals. We 

hope that you will get involved with a chapter activity in 

your community. 

Don Gemmell 

CWA National Advisory Council Chairman 

Président du conseil consultatif national de l’ACS 

Dan Tadic 

Director, Canadian Welding Association 

Directeur, Association canadienne de soudage 

Don Gemmell 

Je suis sûr que tout le monde pense à l’année qui vient de se terminer, 

tant du point de vue personnel que professionnel, et que vous planifiez 

tous vos vacances d’été afin de profiter pleinement de moments spéciaux 

en famille et avec les amis. Bien que la saison estivale soit déjà arrivée, 

avec le beau temps qui y est normalement associé, nous savons tous que 

la fête du Travail arrivera bien assez vite. C’est le moment de passer en 

revue le premier calendrier annuel d’automne et l’information sur la 

conférence qui aura lieu du 26 au 28 septembre 2010 à Collingwood, en 

Ontario. Visitez le site Web de l’ACS au www.cwa-acs.org et profitez des 

rabais offerts à ceux qui s’inscrivent à l’avance et qui veulent participer 

aux colloques, aux activités sociales et à la remise des prix et se joindre 

à quelques-uns des spécialistes les plus respectés de la communauté du 

soudage. En pensant que vous pouvez choisir parmi vingt-huit sujets 

différents, vous constaterez que les colloques offrent une grande valeur 

à eux seuls. Nous vous souhaitons à tous un été relaxant en toute sécurité 

et nous espérons vous voir à la conférence. 

Dan Tadic 

Nous avons connu une croissance très forte au niveau des inscriptions, 

de sorte que nous comptons actuellement plus de 10 000 

membres. Notre plan est d’augmenter ce chiffre à 50 000 membres d’ici 

le début de l’année 2014. Le programme d’expansion de notre section 

locale est en cours et nous avons ajouté tout récemment des sections à 

Kelowna, à Saskatoon, à Montréal, à Moncton, à Fort McMurray et à 

St. John’s ainsi qu’une section étudiante aux Universités d’Alberta et de 

Waterloo. D’ici la fin de l’année, nous aurons ajouté des nouvelles sections 

à Windsor, à Scarborough, à Sudbury et à Barrie. Avec le présent 

numéro du Journal, nous commencerons à établir le profil de plusieurs 

activités et événements organisés par les différentes sections ainsi que 

de certains de leurs membres. Nous espérons que vous participerez aux 

activités de la section dans votre communauté. 


Journal de l’Association canadienne de soudage • L’Été 2010 9

MAKE YOUR OPERATIONS A HEALTHIER ONE 

VISIT WWW. NEDERMAN.COM/WELDING 

YOU’LL FIND A NEDERMAN SOLUTION 

THAT’S A PERFECT FIT FOR YOU 

CWA Corporate Member 

When YOU’RE Welding 

Nederman is by YOUR Side! 

See us at Canadian Manufacturing Week 2010 

Oct 5-7, 2010 

Toronto Congress Centre 

�� 

�� 

-Flexible and easy to position for increased productivity 

-Extract dangerous welding fumes at source without wasting energy 

-Extraction at source with Nederman fan speed control and damper saves 

even more energy 

-Hood lamp available for increased visibility and convenience 

-Arms for ALL applications including explosive and hygienic environments 

-Nederman provides complete systems including fi lters, piping, control and 

installation 

HD MD CR Original Telescopic D/DX 

fume and dust extraction and � ltration - hose and cable reels - industrial vacuum systems - machining mist � ltration - vehicle exhaust extraction 

Ask the Pollution Control Experts who are committed to keeping 

you healthy! 

Control of exposure to welding 

fumes can usually be achieved 

with the help of extraction and 

� ltration. The choice of technique 

depends on the circumstances. 

The aim is to capture 

the fumes as close to the source 

as possible. This protects not 

only the welder but also other 

workers. Nederman systems 

are designed to extract welding 

fumes from a great number of 

applications and are also used 

for cleaning of workspaces. Our 

product range includes mobile 

and stationary units for welding 

fume and dust extraction as well 

as hose reels for gas, compressed 

air and more. 

For a complete range visit 

www.nederman.ca 

Nederman CAPTURE AT SOURCE FUME 

EXTRACTION METHODS: 

onger reach 

each 

� lters 

nual welding 

ng 

GREEN ontrols 

ding and sanding 


ding & Grinding 

Call Our Sales Team Today! 

1-866-332-2611

Welded Connections and the 

Versatility of Fillet Welds 

Assemblages soudés et 

polyvalence des soudures d’angle 

Neil A. Paolini 

The five basic joint types (Butt, Tee, Corner, Lap, Edge) can be 

welded with fillet welds, groove welds, plug/slot welds or bead 

welds. The latter is used for weld overlay, sealing welds and edge 

welds; these are not generally considered as being calculated 

strength welds. Partial penetration groove welds (PJP), full 

penetration groove welds (CJP), and fillet welds are designed 

to transfer calculated stresses across (or along) a joint. When 

the full strength of a joint is needed, structural designers will 

often specify CJP welds. They should, in reality, specify “fullstrength 

welds” since full strength on Tee joints, in particular, 

can be achieved using fillet welds. Fillet welds are more economical 

than PJP or CJP groove welds, since edge preparation 

Les cinq types d’assemblages fondamentaux (bout à bout, en T, en 

L, à recouvrement et sur chant) peuvent être soudés au moyen de soudures 

d’angle, de soudures sur préparation, de soudures en bouchon ou en entaille 

ou de cordons de soudure. Les cordons sont utilisés pour réaliser des soudures 

de rechargement, d’étanchéité et sur chant, qui ne sont généralement 

pas considérés comme des soudures de résistance calculée. Les soudures sur 

préparation à pénétration partielle et complète ainsi que les soudures d’angle 

sont conçues pour transférer les contraintes calculées à travers un joint 

ou le long de celui-ci. Lorsque la soudure doit être complètement saine, les 

concepteurs de structures prescriront souvent les soudures à pénétration 

complète. En fait, ils devraient plutôt préconiser les « soudures complètement 

saines » puisqu’il est possible d’obtenir une résistance maximale sur 



Fillet Weld Design Resistances 

Weld resistance Vrw cannot exceed Base Metal resistance Vrm 

NOTE: S16.1-2001 has increased the Xu values from 480 MPa to 490 MPa 

Am = Aw when AW = fillet leg area 

Vrw = .67 x x Aw x XU (1 + .5sin 0 ) 

ow 

Angle 

SIN0 SIN0 Vrw (leg) 

degrees 

kN/mm/mm 

0 

0 

0 

0.156 

15 

0.259 0.132 0.166 

20 

25 

30 

35 

40 

45 

49 

50 

50 

55 

60 

65 

0.342 

0.423 

0.5 

0.574 

0.643 

0.707 

0.755 

0.766 

0.819 

0.866 

0.906 

0.200 

0.275 

0.354 

0.434 

0.515 

0.595 

0.656 

0.670 

0.741 

0.806 

0.863 

0.172 

0.177 

0.184 

0.190 

0.196 

0.202 

0.207 

0.208 

0.214 

0.219 

(Vrw=0.18 max for A36) 

300W/300WT/350W max 

350WT only 

350WT only 

350 WT max. 

Vrw Cannot exceed 

0.214 

70 

0.940 0.911 

75 

0.966 0.949 

80 

0.935 0.977 

90 

0 = angle between line of action of 

force and axis of the weld 

1 

1 

For 300W, 2350WT & 350W material, Vr = .202 kN/mm/mm for angles greater than 49 degrees 

For 350WT material, use Vr = .214 kN/mm/mm for angles 60 degrees and greater 

Total resistance Vr = Vrw x Fillet Leg Size (mm) x Weld Length (mm) 


1.5 

Vrw = .67 x x Aw x XU (1 + .5sin 0 ) 

ow 

1.5 /2^.5 

Vrw = .67 x ow x Aw x Fu = 0.202 Aw kN/mm/mm max for 

Vrw = .67 x x Aw x Fu = 0.215 Aw kN/mm/mm max for 

ow 

Xu = 490 MPa 

1.5 

= 0.220 (1 + .5 sin 0 ) Aw (E.T area) 

1.5 

= 0.156 (1 + .5 sin 0 ) Aw (fillet leg area) 

Fu = 450 MPa 

(300W/350W300WT) 

Fu = 480 MPa (350WT) 

is not required and joint geometry is simpler (because there is 

no root gap to maintain). In addition, fillet welds require less 

welder skill than required for making groove welds. 

The use of fillet welds is far greater than all other types of 

welds. More care should be taken by draftsmen and designers 

to take advantage of available economies at the design or 

detailing stage. 

Weld Design Criteria 

Allowable stresses and Imperial units were prevalent in the 

1950s, ’60s and ’70s. Electrodes were classified in accordance 

with their minimum tensile strength. E60XX electrodes had a 

UTS of 60 kips/sq. in.; E70XX UTS had 70 ksi, etc. Fillet welds 

were designed using 1% of the UTS in lbs/in of length/sixteenth 

inch of leg size. For example, using E70XX electrodes, the 

design value of a fillet was 700lbs/in of weld / 1/16˝ of leg length. 

A 1/4˝ fillet had a resistance of 4 x 700 = 2,800 lbs/in of weld. 

Testing soon proved these values were unacceptably low. 

The CSA W59.1-70 code increased the allowable shear on 

a weld’s effective throat to 3% of the UTS. This resulted in an 

allowable throat shear stress of 21,000 psi for E70XX welds. 

The 450 component shear on the leg of a fillet became 14,850 

psi or 925 #/in/sixteenth, a 32% increase from the 700 # value. 

Percent Waste When Size #1 Fillets are Specified 

and Size #2 Fillets are made 

Size #2 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 11/16 3/4 

Size #1 

0.25 0.313 0.4 0.438 0.5 0.5625 0.63 0.688 0.75 

PERCENT WASTE 

1/4 0 56 125 206 300 406 525 656 800 

5/16 

0 44 96 156 224 300 384 476 

3/8 

0 36 78 125 178 236 300 

For example, if a 5/16” fillet is sepcified and the welder makes a 7/16” fillet, 

96% of the weld is wasted. Even going from a 1/4” fillet to 5/16” will 

waste 56% 

Figure 2 

un assemblage en T, en particulier, en utilisant des soudures 

d’angle. Ces dernières sont plus économiques que les soudures 

sur préparation à pénétration partielle ou complète puisque 

la préparation du bord n’est pas requise et que la géométrie du 

joint est plus simple (parce qu’il n’y a aucun écartement à la 

racine à maintenir). De plus, le soudeur n’est pas tenu d’être 

aussi qualifié pour exécuter une soudure d’angle que pour une 

soudure sur préparation. 

Les soudures d’angle sont celles qui sont les plus couramment 

utilisées par rapport aux autres types de soudures. Les 

dessinateurs et les concepteurs doivent s’assurer de tirer profit 

des économies qui s’offrent à eux lors de la phase de conception 

ou de finition. 

Critères de conception des soudures 

Les contraintes admissibles et les unités impériales étaient courantes lors 

des années 50, 60 et 70. Les électrodes étaient classées selon leur résistance à 

la traction minimale et celle des électrodes E60XX et E70XX, par exemple, 

était de 60 kips/po2 et de 70 ksi respectivement. Les soudures d’angle étaient 

conçues en utilisant 1 % de la résistance à la traction en lb/po par longueur/ 

seizième de pouce de dimension des côtés. Par exemple, dans le cas de l’électrode 

E70XX, la valeur de calcul d’une soudure d’angle était de 700 lb/po de 

soudure par 1/16 po de longueur de côté. Donc, une soudure d’angle de ¼ po 

avait une résistance de 4 x 700 = 2 800 lb/po de soudure. Les essais ont vite 

démontré que ces valeurs étaient trop basses et donc inadmissibles. 

Selon la norme CSA W59.1-70, le cisaillement admissible sur la gorge 

efficace d’une soudure devait être augmenté à 3 % de la résistance à la 

traction, permettant ainsi une contrainte de cisaillement de 21 000 lb/po 2 

pour les soudures réalisées au moyen d’une électrode E70XX. Le cisaillement 

d’un composant 450 sur le côté d’une soudure d’angle devenait donc 

14 850 lb/po 2 ou 925 no/po/un seizième, soit une augmentation de 32 % par 

rapport à la valeur du numéro 700. 

Avec la venue de la conversion métrique et de la méthode de calcul 

aux états limites, la résistance est devenue encore plus élevée. Les charges 

étaient prises en considération et les coefficients de résistance ont été élaborés 

de manière à tenir compte des charges pondérées. Les soudures étaient 

soumises à un coefficient de résistance réduit de 0,67. La résistance au 

SAMPLE JOURNAL

With the advent of metric conversion and Limit States 

Design, the bar was raised even higher. Loads were factored 

and resistance factors developed to accommodate 

the factored loads. Welds were subject to a reducing weld 

resistance factor of 0.67. The shear resistance of a weld for a 

factored load became V rw = 0.67 x ω w x effective throat area 

x weld UTS. The metric UTS (X u) was set at 480MPa (i.e., 

V rw = 0.67ω wA wX u). The weld resistance factor vw is also set 

at 0.67. 

Further research indicated that the UTS (X u) should be 

increased from 480MPa to 490MPa. Fillet weld resistances 

also increased when the angle between the line of force and 

weld axis increased from zero to 900. The increase was also 

dependent on the base material strength. The formula now 

becomes V rw = 0.67ω wA wX u (1 + 0.5sinη 1.5 ). 

Figure 1 simplifies these equations for all angles of force 

and X uu = 490MPa applied to 300W and 350W base materials. 

The note at the bottom of figure 1 illustrates how easily 

fillet welds can be designed. A conservative approach, if the 

angle is not known, is to assume it is zero and use the factor 

V rw = 0.156. 

Points to Consider 

• Groove weld strength is limited to the plate thickness. 

Groove welds cannot be overwelded. 

• Fillet weld strength (size) is not limited to plate thickness. 

Fillet welds sizes are not limited. 

• Overwelding a fillet increases the amount of weld metal by 

the square of the increase (figure 2). (Doubling the size of 

a fillet results in four times the amount of weld metal—a 

300% increase). 

• Fillet sizes should be kept to a minimum (in accordance 

with code and heat input criteria). 

• A 5 mm fillet 100 mm long has the same strength as a 10 

mm fillet 50 mm long with half the weld metal. 

• A smaller, longer fillet is more economical than a larger 

shorter fillet of equal resistance. 

• Size the fillet weld to suit the load. Continuous fillets are 

not always required. 

• Standardize, if practical, on either a 6 mm or 8 mm singlepass 

fillet for any given assembly. 

• If feasible, replace PJP and CJP Tee joint groove welds with 

equal strength fillet welds. 

Converting a Large Tee Joint Fillet to a More Economical 

Equal Strength Combination Bevel/Fillet Weld (Figure 3) 

When the calculated fillet size equals, or exceeds, 16 mm, a 

combination of fillet and single bevel groove welds should be 

considered. A fillet half the size of the large calculated fillet size 

combined with a partial penetration 450 single bevel chamfer 

equal to the half fillet leg plus 3 mm will result in resistance 

equal to the large calculated fillet size. This combination uses 

half the weld of the calculated large fillet, thereby reducing 

heat input, distortion, weld metal and welding time. The only 

additional cost would be the bevel preparation on the Tee 

stem. For example, a 20 mm fillet would be replaced by a 13 

mm (10 + 3) single 45° bevel chamfer weld overlaid with a 10 

cisaillement d’une soudure pour une charge pondérée devenait donc V rw = 

0,67 x ω w x la section de la gorge efficace x la résistance à la traction de la 

soudure. Celle-ci en unités métriques (Xu) a été réglée à 480 MPa (c.-à-d., 

V rw = 0,67ω wA xX u). Le coefficient de résistance de la soudure ω w est aussi 

réglé à 0,67. 

Des recherches plus avancées ont indiqué que la résistance à la traction 

(X u) devrait être augmentée de 480 MPa à 490 MPa. La résistance des 

soudures d’angle a aussi augmenté lorsque l’angle entre la ligne de force et 

l’axe de la soudure est monté de zéro à 900. Cette augmentation dépendait 

aussi de la résistance du matériau de base. La formule devient donc V rw = 

0,67ω wA xX u (1 + 0,5sinη 1.5 ). 

La figure 1 simplifie ces équations pour tous les angles de force et X uu 

= 490 MPa est appliqué aux matériaux de base 300 W et 350 W. La note à 

la fin de la figure 1 illustre à quel point il est facile de concevoir des soudures 

d’angle. Une approche conservatrice, lorsque l’angle n’est pas connu, est 

d’assumer que celui-ci est zéro et d’utiliser le coefficient V rw = 0,156. 

Points à considérer 

• La résistance des soudures sur préparation se limite à l’épaisseur de la 

plaque. Ces soudures ne peuvent pas faire l’objet d’un soudage excessif. 

• La résistance des soudures d’angle (dimension) ne se limite pas à l’épaisseur 

de la plaque. Il n’y a aucune limite quant aux dimensions des soudures 

d’angle. 

• Une quantité excessive de métal déposé dans une soudure d’angle augmente 

la quantité de métal fondu par le carré de l’augmentation (figure 2). 

(Doubler la dimension d’une soudure d’angle résulte en quatre fois la 

quantité de métal déposé—soit une augmentation de 300 %). 

• Les dimensions des soudures d’angle devraient demeurer minimales 

(conformément aux codes et aux critères d’apport thermique). 

• Une soudure d’angle de 5 mm ayant une longueur de 100 mm a la même 

résistance qu’une soudure d’angle de 10 mm ayant une longueur de 50 mm, 

avec la moitié de la quantité de métal déposé. 

• Une soudure d’angle moins large et plus longue est plus économique qu’une 

soudure d’angle plus courte et plus large ayant la même résistance. 

• La dimension de la soudure d’angle doit convenir à la charge. Les soudures 

d’angle continues ne sont pas toujours requises. 

• Il faut standardiser, lorsque cela est pratique, sur une soudure d’angle de 

6 mm ou de 8 mm réalisée en une seule passe pour un assemblage donné. 

• Dans la mesure du possible, remplacer les soudures sur préparation à 

pénétration partielle ou complète réalisées sur les assemblages en T par 

des soudures d’angle ayant la même résistance. 

Conversion d’une large soudure d’angle réalisée sur un 

assemblage en T à une soudure sur préparation en demi-V/ 

soudure d’angle combinée plus économique ayant la même 

résistance (figure 3) 

Lorsque la dimension d’une soudure d’angle calculée est égale ou supérieure 

à 16 mm, la combinaison d’une soudure d’angle et d’une soudure sur préparation 

en demi-V devrait être considérée. Une soudure d’angle dont la dimension 

est la moitié de celle d’une soudure d’angle calculée plus large combinée à un 

chanfrein simple de type 450 à pénétration partielle égal à la moitié du côté 

de la soudure d’angle plus 3 mm donnera une résistance égale à la dimension 

de la large soudure d’angle calculée. Cette combinaison utilise la moitié de la 

large soudure d’angle calculée, réduisant ainsi l’énergie linéaire, la distorsion, 

la quantité de métal fondu et la durée du soudage. Le seul coût additionnel 

serait la préparation du chanfrein sur l’assemblage en T. Par exemple, une 

soudure d’angle de 20 mm serait remplacée par un chanfrein simple de 45 º et 



Partial Joint Penetration Groove Weld combined with Fillet Weld (Matching Electrodes) 

Tr = o x ((An x Fu)^2 + (Aw x Xu) ^2)^.5 

Depth of chamfer = C + 3 Length = L mm 

An = nominal area of fusion face normal to Tr = C x L = 

Aw = Area of effective throat = D/2^.5 x L = 

Fu = 450 MPa 

Xu = 490 MPa 

Figure 3b 

Tr = 381 kN 

0.45 

0.49 

mm fillet. The 3 mm is required to compensate for an effective 

throat code reduction for a 45° bevel (figure 3b). 

This combination is applicable for a Tee joint where the 

Tee stem is in longitudinal shear (i.e., the line of force is along 

the axis of the weld). Conservatively, this could be applied to 

lines of force at angles to 900 with the weld axis. However, 

when the stem is in tension (i.e., the angle η = 900), applying 

CSA S16-01, Clause 13.13.3.3, the tensile resistance of a partial 

joint penetration groove weld combined with a fillet weld 

would be more economical (figure 3a). 

The evolution of structural joint design has progressed 

from forging to riveting, to bolting, to high-tensile bolting, to 

combinations of bolting/welding, and to welding only. Today, 

welding is a mature science that has resulted in stronger, 

lighter more economical structures, and has also expanded 

the imagination, scope and creativity of engineers and architects. 

Elegant structures are now routinely designed that are 

only possible through the use of welded joints. The artistic 

canopy shown at the beginning of this article is an example of 

artistic imagination that relies on welded joints. 

Neil A. Paolini, P. Eng., works at ProWeld Engineering. 


S16.1 

300W; 350W; 300WT 

EXAMPLE 

Clause 13.13.3.3 

L = 100mm 

D = 10mm 

C = 10mm 

1000 mm^2 

707 mm^2 

Replacing Large Fillet with Equal Resistance Combination Fillet and Chamfer 

Chamfer = 50% large fillet leg size (+ 3 mm for LOP in root) 

Combination Fillet = 50% large fillet size 

Tr = 0.67 x Aw x Xu 

Single Large Fillet 

Effective Throat ET1 = 2D/2^.5=1.414 D 

Combination Chamfer + Fillet 

Chamfer =2D/2 +3 = Effective D 

Effective Throat ET2 = Chamfer face = D X 2^.5 = 1.414D 

ET1 = ET2 

Combination weld has same resistance as large fillet, with 50% of the weld metal. 

Figure 3a 

3mm 

de 13 mm (10 + 3) chevauchée par une soudure d’angle de 10 mm. Le 3 mm est 

requis pour compenser la réduction de la gorge efficace pour une préparation 

de 45 º exigée par le code (figure 3b). 

Cette combinaison s’applique aux assemblages en T lorsque celui-ci subit 

un cisaillement longitudinal (c.-à-d., la ligne de force se trouve le long de 

l’axe de la soudure). En demeurant conservateur, cela pourrait s’appliquer 

aux lignes de force à des angles allant jusqu’à 900 par rapport à l’axe de 

la soudure. Cependant, lorsque l’assemblage en T est sous tension (c.-à-d., 

que l’angle η= 900), selon l’article 13.13.3.3 de la norme CSA S16-01, la 

résistance à la traction d’une soudure sur préparation à pénétration partielle 

combinée à une soudure d’angle serait plus économique (figure 3a). 

La conception des joints de structure a évolué du forage au rivetage, au 

boulonnage, au boulonnage à haute traction, au boulonnage et soudage 

combiné et finalement, au soudage seulement. Aujourd’hui, le soudage est 

une science avancée qui a produit des structures plus fortes, plus légères 

et plus économiques et élargi l’imagination, le champ d’application et la 

créativité des ingénieurs et des architectes. Les structures élégantes maintenant 

conçues de façon régulière ne sont possibles que grâce aux assemblages 

soudés. La structure illustrée au début de cet article est un exemple d’imagination 

artistique qui repose sur des assemblages soudés. 

Neil A. Paolini, ing., travaille chez ProWeld Engineering. 

C 

Tr 

D 

Fusion Face 

D/2^0.5 

NOTE: Depth of chamfer is C + 3 due to 3mm LOP on 45 degree bevel 

Tr 

D+-3 

D 

o 

45 


ET 

D+3 

D 

2D

A JOB DONE RIGHT. 

This is the promise Titan Contracting has given its 

customers for more than 30 years. 

With a superior tank and vessel operation, as well as highly 

reputable mechanical and power divisions, Titan credits its 

continued success to providing its skilled craftsmen with 

only the best tools and products available. That’s why Titan 

uses Stoody Nickel Flux Cored Wires. 

“Since we’ve replaced solid MIG wires such as Alloys 

625 and C276 with Stoody’s Nickel Flux Cored Wires, 

productivity and quality improvements have been 

significant. They advance our ability to automate, 

eliminating the chance of human error,” says Tank 

Division Manager, Darrell Jones. “It replaces any 

conventional welding wire because of its ‘all position’ 

capabilities.” 

As one of the leading fabricators and erectors of 

FGD Scrubber Systems in the nation, Titan has used Stoody 

Nickel Flux Cored Wires to tackle tough welds on absorbers 

and wet electrostatic precipitators (WESPs). “We rely on 

Stoody for speed, productivity and quality,” says Jones, “and 

Stoody’s customer support is far superior to any of the other 

specialty alloy wire companies we have tried in the past.” 

DARRELL JONES 

Tank Division Manager 

Titan Contracting & Leasing, Inc. 

Owensboro, KY 

titancontracting.com 

Titan Contracting carries the torch – will you? 

THERMADYNE, a global cutting and welding leader, joins 

the American Welding Society in encouraging individuals to 

practice the art, craftsmanship and professions of welding, 

metalworking and fabrication. Victor, Thermal Dynamics, 

Thermal Arc, Arcair, Tweco, Stoody, Cigweld and TurboTorch 

are among the Thermadyne family of brands that you can 

count on for safety, reliability and quality. 


2070 Wyecroft Road, Oakville, Ontario L6L 5V6 | Customer Care Tel: 905-827-4515 | Customer Care Fax: 1-800-588-1714 | e-mail: canadacs@thermadyne.com 

www.thermadyne.com

�� 

Packaged with 

POWER 

Now there’s a smarter choice to capture thermally-generated dust and 

fume. Introducing Donaldson ® Torit ® PowerCore ® TG—a new style of 

dust collector that is packaged with powerful new technology. With 

a significantly smaller footprint than most cartridge collectors and 

smarter, longer lasting PowerCore Filter Packs, Torit PowerCore TG 

delivers the best combination of footprint, appearance and performance. 

• Completely packaged, fully assembled collectors up to 10,000 CFM 

• Strong, sleek all-welded housing 

• Energy saver package, quiet motor & smart controls 

• Proven PowerCore & Ultra-Web ® technology 

• Backed by over 300 patents 

• Fewer, faster filter changes 

• Cleaner air for welding, laser cutting, thermal spray and plasma cutting 

Nothing Outsmarts Torit PowerCore TG. 

Donaldson Torit 

Minneapolis, MN 

55440-1299 

donaldsontorit.com 

© 2009 Donaldson Company, Inc. Minneapolis, MN 

Torit ® PowerCore ® TG has 

up to a 65% smaller footprint 

than most cartridge collectors. 

ONE 

PowerCore 

Filter Pack 

replaces up to 

THREE 

cartridge filters 


Learn more. 

Donaldson.com/toritpowercore 

800.365.1331

Influences on fatigue 

properties of welded structures 

and methods of assessment 

Influences sur les propriétés de 

fatigue des constructions soudées 

et méthodes d’évaluation 

Adolf F. Hobbacher 


Welded structures can terminate their usage life by various 

reasons, including wear, corrosion, brittle fracture, overload, 

buckling, creep or—most important—fatigue. Besides wear 

and corrosion, about 80% of all failures of welded structures 

subjected to repeated loads are due to fatigue. The 

fatigue properties and life of a welded component or joint 

are dependent on several parameters. First, on the loading 

side, there is the effect of load fluctuations, which can be 

described according to the magnitude of stress, the stress 

La durée de vie des constructions soudées peut être réduite pour 

diverses raisons, y compris l’usure, la corrosion, la rupture fragile, les 

surcharges, le f lambage, le f luage ou—le plus important—la fatigue. 

Outre l’usure et la corrosion, environ 80 % de toutes les défaillances de 

constructions soudées soumises à des charges répétées sont causées par la 

fatigue. Les propriétés de fatigue et la durée de vie d’un assemblage soudé 

ou d’un joint dépendent de plusieurs paramètres. Premièrement, du côté 

charge, il y a l’effet des f luctuations de charge, qui peuvent être décrites 

selon l’ampleur et la gamme des contraintes et le nombre de cycles. Du côté 

Journal de l’Association canadienne de soudage • L’Été 2010 17 

Terri Meyer Boake, University of Waterloo

ange, and the number of cycles. On the fatigue resistance 

side, there are the effects of material type, the surface of the 

welded joint, the temperature that may modify the material 

properties, and the shape as the main governing parameter. 

This implies that, in most failure cases, design and fabrication 

(i.e., weld quality and severity of notch) are primary, and 

material selection and properties are secondary. 

When designing welded components of structures that 

are subjected to repeated loads, fatigue considerations are 

essential. Methods for calculating fatigue (1) the nominal 

stress method (e.g., ASME, CSA S16, S6 and W59); (2) the 

structural hot spot stress method and its variations (e.g., 

Eurocodes and offshore structures); (3) the effective notch 

stress method; and (4) fracture mechanics. The best but 

most expensive method is (5) direct component testing. It is 

applied in areas with a high commercial or human risk, such 

as automotive and aircraft engineering. Another point is that 

there is considerable variation as to the effects of fatigue, and 

a design standard must cover worst-case conditions. In testing, 

the real fatigue property of the specific component can 

be used (see figure 1). 

Many areas of technology refer to officially introduced 

or agreed design code or standard. Here, the problem is that 

a code or standard is always a reduction of a complex set of 

possibilities, and is valid only for the limited set of circumstances 

for which it was established. An application in a 

slightly different area might cause problems. It is important 

for the designer to have adequate knowledge of the basics 

of fatigue in addition to the background of an applied code 

Figure 1. Example of data collection of a structural detail and code. Figure 1. Exemple de collecte de 

données d’un détail de conception et d’un code. 


de résistance à la fatigue, il y a les effets du type de matériau, de la surface 

de l’assemblage soudé, de la température qui peut modifier les propriétés 

du matériau et de la forme, qui constitue le principal paramètre. Cela 

signifie que dans la plupart des cas de défaillance, la conception et la 

fabrication (c.-à-d., la qualité de la soudure et la gravité de l’entaille) sont 

d’une importance primordiale, alors que la sélection des matériaux et les 

propriétés sont des facteurs secondaires. 

Lors de la conception des assemblages soudés sur des structures soumises 

à des charges répétées, il est essentiel de tenir compte de la fatigue. 

Il existe cinq méthodes pour calculer la fatigue, soit (1) la méthode de 

contraintes nominales (p. ex., ASME, CSA S16, S6 et W59); (2) la méthode 

de contraintes dans la zone chaude structurale et ses variations (p. ex., les 

Eurocodes et les constructions en mer); (3) la méthode de contraintes d’entaille 

efficace; et (4) la mécanique de la rupture. La meilleure méthode et 

la plus dispendieuse est la méthode (5), soit la méthode d’essais directs des 

composants. Cette méthode s’applique dans des endroits où un risque commercial 

et humain élevé est présent, comme dans les industries de l’automobile 

et du génie technique des aéronefs. Un autre point est la variation 

considérable quant aux effets de la fatigue et une norme de conception doit 

couvrir les pires éventualités. Lors des essais, la propriété de fatigue réelle 

du composant précis peut être utilisée (voir la figure 1). 

Dans plusieurs domaines technologiques, des références sont faites 

au code ou à la norme de conception officielle ou adoptée. Le problème 

ici est qu’un code ou une norme est toujours une réduction d’un ensemble 

complexe de possibilités et n’est valide que dans le cadre de circonstances 

limitées pour lesquelles il ou elle a été établi(e). Une utilisation dans un 

endroit légèrement différent pourrait causer des problèmes. Il est important 

que le concepteur connaisse suffisamment les notions élémentaires 

de la fatigue en plus de l’historique d’un code ou d’une norme appliqué(e). 

SAMPLE JOURNAL

or standard. This enables him or her to offer a true critical 

engineering assessment for the designed structure. 

Parameters of Fatigue 

Fatigue failures are as old as the use of technology by humans. 

It was once thought that fatigue was induced by simple overload, 

and the way to eliminate fatigue was to eliminate overload. 

Around the year 1790, however, experiments showed that overload 

was not the cause of fatigue; rather, it is caused by the frequency 

of load repetitions—or the number of load cycles, to use 

modern terms. 

Today, the determination of load history is the most crucial 

factor in fatigue assessment. In many cases it is not possible to 

make long-term measurements, and in those situations, assumptions 

based on applicable codes or standards may fill the gap. 

The problem is reflected by the partial safety factors in various 

building codes. On the loads it is about a factor of 1.5, whereas 

on the resistance side it is only 1.1 in Eurocodes and 0.9 in CSA 

standards. 

Stresses are usually not evenly distributed over the sectional 

area of a weld. With fillet welds, there are stress concentrations 

at the weld toe and at the root. These notch effects are an important 

parameter and dominate the design. Weld imperfections 

(e.g., inclusions, porosity, cracks, lack of fusion and penetration, 

and others) are also sources of fatigue. It is not the metallurgy, it 

is the stress rising effect that reduces the fatigue properties. 

The process of fatigue is orderly. Crack initiation is followed 

by crack propagation and then the final rupture of 

Cela lui permet d’offrir une véritable évaluation technique essentielle pour 

la structure qu’il a conçue. 

Paramètres de fatigue 

Les ruptures par fatigue sont aussi anciennes que l’utilisation de la technologie 

par les humains. On pensait autrefois que la fatigue était induite 

par une simple surcharge et que la façon de l’éliminer était d’éliminer la 

surcharge. Autour de l’année 1790, cependant, des essais ont démontré que 

la surcharge ne causait pas la fatigue, mais qu’elle était plutôt occasionnée 

par la fréquence des répétitions de charge ou par le nombre de mises en 

charge cycliques, pour utiliser des termes modernes. 

Aujourd’hui, la détermination des antécédents de charge est le facteur 

le plus essentiel de l’évaluation de la fatigue. Dans bien des cas, il est 

impossible d’effectuer des mesures à long terme et, dans de telles situations, 

des hypothèses fondées sur les codes ou sur les normes pertinent(e)s 

peuvent combler le vide. Le problème est ref lété par les facteurs de sécurité 

partiels précisés dans les divers codes du bâtiment. Sur les charges, il s’agit 

d’un facteur d’environ 1,5, alors que du côté résistance, il n’est que de 1,1 

dans les Eurocodes et de 0,9 dans les normes CSA. 

Normalement, les contraintes ne sont pas distribuées uniformément 

sur la section transversale de la soudure. Dans les cas des soudures d’angle, 

des concentrations de contraintes sont présentes au raccordement à l’endroit 

et à la racine. Ces effets d’entaille constituent un paramètre important 

et dominent la conception. Les imperfections des soudures (p. ex., les 

inclusions, la porosité, les fissures, le manque de fusion et le manque de 

pénétration) sont aussi des sources de fatigue. Ce n’est pas la métallurgie, 

mais plutôt l’effet de la concentration des contraintes qui réduit les propriétés 

de fatigue. 

rental lease service used equipment 


call 1-866-733-3272 or click reddarc.com Global Welder Rental Specialists 


446510_Red.indd 1 9/11/09 12:43:34 PM

the remaining sectional area. In welded joints, the period of 

crack initiation is brief in comparison to the period of crack 

propagation. The relevant parameter for crack propagation 

is the modulus of elasticity, which makes the fatigue properties 

independent within a type of material. The reduction of 

fatigue properties at higher temperature is primarily due to 

the reduction of the modulus of elasticity. 

Methods of Analysis 

To assess the fatigue properties of welded joints, anticipated 

load history is compared with fatigue resistance and is represented 

by a log-log plot of stress range versus life cycles—the 

so-called Woehler SN curve. There are different possibilities 

for the selection of the reference stress range. The nominal 

stress method specifies the fatigue life of a welded joint according 

to the characteristic global geometry of the joint and the 

history of nominal stresses at specified locations. In design 

codes, this simple method requires a catalogue of all structural 

details, each of them associated with a special Woehler 

SN curve. Modern codes and standards may have more than 

80 structural details associated with six to ten SN curves. 

The structural hot-spot stress method is measured by summarizing 

all stress rising effects except the notch effects of 

the weld. In codes, only one or two Woehler SN curves are 

needed. 

In mechanical engineering it is usual to take the stress 

within a notch as a reference stress. This procedure is not 

directly applicable to the irregular notches of weld toes. 

Le processus de fatigue est ordonné. L’amorce de fissures est suivie par 

la propagation de celles-ci, puis par la rupture finale de la section restante. 

Dans les joints soudés, la période d’amorçage des fissures est brève comparée 

à celle de la propagation des fissures. Le paramètre pertinent pour la 

propagation des fissures est le module d’élasticité, qui rend les propriétés 

de fatigue indépendantes à l’intérieur d’un type de matériau. La réduction 

des propriétés de fatigue à des températures plus élevées est principalement 

causée par la réduction du module d’élasticité. 

Méthodes d’analyse 

Pour évaluer les propriétés de fatigue des joints soudés, l’historique des charges 

anticipées est comparé à la résistance à la fatigue et représenté dans un graphe 

bilogarithmique de la gamme de contraintes par rapport aux cycles de vie—la 

soi-disant courbe SN de Woehler. Il existe différentes possibilités quant à la 

sélection de la gamme de contraintes de référence. La méthode de contraintes 

nominales précise la durée de vie en fatigue d’un joint soudé selon la géométrie 

globale caractéristique du joint et l’historique des contraintes nominales à des 

endroits stipulés. Dans les codes de conception, cette simple méthode exige un 

catalogue de tous les détails de conception, chacun étant associé à une courbe 

SN de Woehler spéciale. Les codes et les normes modernes peuvent stipuler plus 

de 80 détails de conception associés à entre six et dix courbes SN. 

La méthode de contraintes dans la zone chaude structurale est mesurée en 

résumant tous les effets de la concentration des contraintes, à l’exception des 

effets des entailles de la soudure. Dans les codes, seulement un ou deux courbes 

SN de Woehler sont requises. 

En génie mécanique, la contrainte dans l’entaille est normalement 

utilisée à titre de contrainte de référence. Cette procédure ne s’applique pas 

directement aux entailles irrégulières des raccordements à l’endroit. On a 



478927_Pearl.indd 1 5/18/10 12:00:19 PM

The problem was overcome by the replacement of the actual 

notch by a fictitious effective notch, which gives consistent 

results. It requires a fine finite element meshing. In codes 

only, one SN curve is needed. 

An entirely different approach is the use of fracture mechanics. 

Here it is assumed that there was an initial crack or 

crack-like imperfection on the surface, followed by the onset 

of crack propagation on the fluctuating service loads until a 

final rupture occurs. This method can be applied universally 

and will become more important in the near future. The 

drawback is that is requires a highly skilled and experienced 

analyst and some computational power. The advantage is in 

the ability to rationally make a determination of remaining 

fatigue life. 

Fabrication Quality 

In fabrication, irregularities and imperfections can never be 

completely avoided. Many quality assurance systems were 

based on ISO 5817. This code was established as a means of 

understanding the difference between fabricators and inspectors. 

Fatigue properties were not a point of consideration. As a 

consequence, the quality levels B, C and D are not consistent 

in terms of fatigue. Different industry standards try to overcome 

that problem. Currently, a joint working group between 

ISO and IIW has been established with the task of bringing 

the different approaches in line. 

There are post-weld treatments available that improve 

the fatigue properties of welded joints. Two basic effects are 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

réglé le problème en remplaçant l’entaille réelle par une entaille efficace fictive, 

ce qui donne des résultats consistants. Cela exige le maillage d’éléments 

finis. Dans les codes seulement, une seule courbe SN est requise. 

Une approche entièrement différente est l’utilisation de la mécanique 

de rupture. Ici, en théorie, la surface comporte une fissure initiale ou une 

imperfection qui ressemble à une fissure, suivie par le début de la propagation 

de fissures sur les charges de service f luctuantes jusqu’à ce qu’une 

rupture finale se produise. Cette méthode peut être mise en œuvre universellement 

et deviendra plus importante dans un proche avenir. L’inconvénient 

est qu’elle exige un analyste hautement compétent et expérimenté et une 

certaine puissance de calcul. L’avantage est dans la capacité de déterminer 

rationnellement la durée de vie en fatigue restante. 

Qualité de la fabrication 

Lors de la fabrication, il est impossible d’éviter complètement les irrégularités 

et les imperfections. Plusieurs systèmes d’assurance de la qualité étaient 

fondés sur le code ISO 5817. Ce dernier a été adopté en vue d’établir la différence 

entre un fabricant et un inspecteur. Les propriétés de fatigue n’étaient 

pas un point à analyser. Par conséquent, les niveaux de qualité B, C et D ne 

sont pas conformes en matière de fatigue. Différentes normes de l’industrie 

essaient de contrer ce problème. Actuellement, un groupe de travail mixte 

formé de l’ISO et l’IIS a été mis sur pied avec la tâche d’harmoniser les différentes 

approches. 

Deux traitements après soudage sont disponibles en vue d’améliorer les 

propriétés de fatigue des assemblages soudés, avec deux effets fondamentaux. 

Dans le premier cas, la forme de l’assemblage est améliorée en meulant ou en 

fraisant le raccordement au moyen d’une broyeuse ou en le refondant avec 

un enrobage TIG. Dans le deuxième cas, des contraintes de compression 

Let LABCAN Handle All 

Your Non Destructive 

Examination Needs 

Whether It’s For: 

• Quality assurance 

• Third party inspection 

• Level III services 

• Visual inspection 

• Periodic inspection 

• In service inspection 

• Electromagnetic inspection 

of steel wire rope 

• API 653 inspection 

• X and gamma ray inspection 

• Ultrasonic (standard and 

phased array) inspection 

• Surface inspection (penetrant and 

magnetic particles) 

• Ferrite content 

• Hardness testing 

• Remote visual inspection 

• Leak testing 


TROIS~RIVIÈRES 

225, Dessureault Street, (Quebec) G8T 2L7 

Phone: (819) 378-8612 Fax: (819) 378-9449 

frodier@labcan.com • www.labcan.com 


481404_United.indd 1 6/3/10 7:25:08 481260_Labcan.indd AM 

1 6/7/10 1:31:54 PM

available. The first improves the shape by grinding, milling 

the toe with a burr grinder, or re-melting with TIG dressing. 

The second involves the introduction of benign residual compressive 

stresses with a hammer, a needle, shot or ultrasonic 

peening. 

Human Resources 

Fatigue properties are first of all dependent on design. But 

a design is always accomplished by a designer. It has been 

shown that most failure cases are due to poor design and not 

to poor fabrication in shop. What was wrong was not scientific 

question per se, but rather a lack of knowledge of the state of 

the art. So designer education is crucial and has a huge influence 

on the fatigue properties of welded joints. In a normal 

university engineering education, fatigue is not taught at an 

adequate level, and so dedicated company-based or other professional-level 

training is needed. 

Conclusion 

Knowledge of appropriate fatigue design for welded components 

is not a mere academic exercise, it is essential for economic 

and safety reasons. Most failures could have been avoided just 

by applying the existing state of the art. 

Adolf F. Hobbacher is a research consultant and former director of the Institute 

for Materials and Production Technology at the University of Applied Sciences 

in Mannheim, Germany. 

résiduelles bénignes sont introduites dans l’assemblage au moyen d’un marteau, 

d’une aiguille, d’un grenaillage de précontrainte ou d’un martelage 

par ultrasons. 

Ressources humaines 

Les propriétés de fatigue dépendent d’abord de la conception, mais une 

conception est toujours accomplie par un concepteur. Il a été démontré que 

dans la plupart des cas, les défaillances sont causées par une mauvaise conception 

et non pas par une mauvaise fabrication à l’atelier. Ce qui n’allait pas 

n’était pas une question scientifique pour ainsi dire, mais plutôt un manque 

de connaissance de la technique d’avant-garde. Il est donc essentiel de bien 

former le concepteur puisqu’il a une énorme influence sur les propriétés de 

fatigue des assemblages soudés. Dans un programme d’ingénierie offert normalement 

au niveau universitaire, la notion de fatigue n’est pas abordée adéquatement, 

de sorte qu’une formation spécialisée offerte à l’interne par les 

entreprises ou une formation professionnelle est requise. 

Conclusion 

La connaissance d’une conception de fatigue appropriée pour les assemblages 

soudés n’est tout simplement pas un exercice académique, mais est plutôt 

essentielle pour des raisons économiques et de sécurité. La plupart des 

défaillances auraient pu être évitées en utilisant tout simplement les techniques 

avant-gardistes actuelles. 

Adolf F. Hobbacher est conseiller en recherche et ancien directeur de l’Institute 

for Materials and Production Technology à l’University of Applied Sciences à 

Mannheim, en Allemagne. 



483163_Eutectic.indd 1 6/22/10 11:35:27 AM

SAMPLE JOURNAL

Field Hardness 

Testing of Welds 

Essais de dureté des 

soudures sur le terrain 

Gordon Snieder 

Non-destructive examination is essential in verifying weld 

soundness, but it tells us little about the metallurgical properties 

of a weldment. Hardness testing is unique among mechanical 

test methods in that it can be performed in a manner that is 

essentially nondestructive. While “in situ” hardness testing has 

been employed for a long time, its prominence is growing due to 

several factors: 

• The increasing use of metallurgically more complex structural 

steels and other alloys. 

• The extreme demands placed on materials by ever-increasing 

operating pressures and temperatures (e.g., in the many new 

steam and power generation plants). 

• The growth of fitness-for-purpose and risk-based inspection 

programs, concurrent with aging plant infrastructure. 

• Availability of improved portable testing equipment 

This apparently simple test method is frequently called for in 

technical specifications and some construction codes. Hardness 

limits are given not just as a general precaution, but also to 

avoid specific failure modes that may affect welds in their operating 

environments. This article provides a brief overview of the 

applications and methods of field hardness testing of welds and 

describes basic elements of a successful technique. 

Why Is Weld Hardness Testing Important? 

Welders, supervisors and engineers are familiar with the possible 

consequences of welding carbon and low alloy steels: hydrogenassisted 

cracking, high hardness in the heat-affected zone (HAZ), 


L’examen non destructif est essentiel 

pour vérifier la qualité d’une soudure. Par 

contre, cet examen ne nous dit pas grand 

chose sur les propriétés métallurgiques d’un 

assemblage soudé. L’essai de dureté est unique 

parmi les méthodes d’essai mécaniques parce qu’il peut être effectué 

d’une manière essentiellement non destructive. Alors que des essais de dureté 

« in situ » ont été longtemps utilisés, ceux-ci deviennent plus importants en 

raison de plusieurs facteurs : 

• L’utilisation croissante d’aciers de construction et d’alliages plus complexes 

du point vue de la métallurgie. 

• Les exigences extrêmes placées sur les matériaux par les pressions et les 

températures d’utilisation qui augmentent constamment (p. ex., dans 

les nombreuses nouvelles usines de génération de vapeur ou d’énergie 

électrique). 

• L’augmentation des programmes d’inspection fondés sur les risques et 

d’aptitude à l’usage, en même temps que le vieillissement des infrastructures 

d’usines. 

• La disponibilité d’appareils d’essai portatifs améliorés. 

Cette méthode d’essai manifestement simple est souvent exigée dans 

les spécifications techniques et dans certains codes de la construction. Les 

limites de dureté sont fournies non seulement à titre de précaution générale, 

mais aussi pour éviter les modes de défaillance spécifiques qui peuvent avoir 

une incidence sur les soudures dans leurs environnements opérationnels. 

Cet article donne un bref aperçu des applications et des méthodes d’essais de 

dureté sur le terrain des soudures et décrit les éléments fondamentaux d’une 

technique réussie. 

SAMPLE JOURNAL

and reduced low-temperature fracture toughness. But hardness 

is also restricted for other reasons, including resistance to corrosion. 

For example, NACE MR0175 (Materials for Use in H2Scontaining 

Environments in Oil and Gas Production) and CSA 

Z662 (Oil and Gas Pipeline Systems) both address high hardness 

as a risk factor in sulphide stress corrosion cracking (SSC). 

Another example is the Cr-Mo steels (in particular, grade P-91, 

which has been growing in popularity), where hardness testing is 

crucial in checking the effectiveness of stress relief after forming 

or welding. Of the zones in a steel weldment, the HAZ is of most 

concern, and is also the most difficult to test. This narrow region 

bordering the weld metal is where the base metal is heated above 

the transformation temperature before cooling. The resulting 

structure and hardness of the HAZ is dependent on a variety 

of factors, primarily composition, but also thickness, preheat 

temperature, and heat input. Hardness testing is the only way to 

evaluate the HAZ condition. 

A welding procedure specifications (WPS) developed for 

critical applications such as high-energy piping will include 

supplementary testing such as Charpy impact and hardness 

testing. The applicable code and/or construction specification 

should provide guidance as to the test methods and locations. 

Pourquoi les essais de dureté des soudures sont-ils si 

importants? 

Les soudeurs, les superviseurs et les ingénieurs connaissent bien les 

conséquences éventuelles du soudage des aciers au carbone et faiblement 

alliés : la fissuration par l’hydrogène, une dureté élevée dans la zone thermiquement 

affectée (ZTA) et une ténacité réduite à base température. Mais 

la dureté est aussi limitée pour d’autres raisons, y compris la résistance à la 

corrosion. Par exemple, la norme MR0175 de NACE et la norme CSA Z662 

traitent toutes les deux de la dureté élevée à titre de facteur de risque dans la 

fissuration par corrosion sous contrainte du sulfure. Un autre exemple porte 

sur les aciers Cr-Mo (en particulier de classe P-91, qui devient de plus en plus 

populaire) où les essais de dureté sont essentiels afin de vérifier l’efficacité 

de la relaxation des contraintes après le formage ou le soudage. Parmi les 

zones dans un assemblage soudé en acier, la ZTA est la plus préoccupante 

et la plus difficile à tester. Cette région étroite en bordure du métal déposé 

est l’endroit où le métal de base est chauffé au-dessus de la température de 

transformation avant le refroidissement. La structure résultante et la dureté 

de la ZTA dépendent de plusieurs facteurs différents, surtout la composition, 

mais aussi l’épaisseur, la température de préchauffage et l’apport de chaleur. 

L’essai de dureté est le seul moyen d’évaluer l’état de la ZTA. 

Une spécification de mode opératoire de soudage (SMOS) mise au 

point pour des applications critiques telles que la tuyauterie haute énergie 



These requirements can usually be met 

comfortably under the controlled conditions 

of qualification welding by the 

constructor’s top welder, but what about 

the construction site, where conditions 

are often less than ideal? 

Guidelines for Testing 

The first step is choosing the appropriate 

test method. It must suit the shape 

and size of the work piece, and take into 

account possible access restrictions. The 

applicable ASTM standard describes 

not only the method and technique, but 

©2010 Thermo Fisher Scientific Inc. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and its 

subsidiaries’. All rights reserved. 

Now you don’t have to risk your business and its reputation 

on the accuracy of your suppliers’ material. Introducing the 

Thermo Scientific Niton XL2 alloy analyzer: the new value 

leader offering unsurpassed accuracy and price/performance, 

plus: 

��East of use: built-in alloy grade library sorts alloys with 

greater speed and accuracy 

��Rugged construction: dust- and waterproof for dependable 

performance in any shop environment 

��Global service and support: backed by the industr y leader in 

handheld XRF, for worry-free operation 

More than 25,000 Thermo Scientific Niton XRF analyzers are in 

use daily worldwide. For more information on our analyzers, 

please visit www.thermoscientific.com/niton. 

In Canada, please contact Elemental Controls at 866-544-9974 

or visit www.elementalcontrols.com. 

also the requirements for a valid test that 

must be taken into account by the technician. 

These include minimum thickness, 

corrections for convexity and concavity 

of the work surface, and surface finish. 

Unfortunately in practice much of the 

portable hardness testing is ineffective 

or even misleading, a situation that can 

be dangerous. An effective field hardness 

testing procedure will include the following 

steps: 

1. Remove the weld reinforcement by 

coarse grinding, flush with the surrounding 

base metal profile. 

Eliminate the guesswork. 

Verify or recover material traceability in seconds. 

Moving science forward 

The all-new Thermo Scientific 

Niton XL2 joins the Niton XL3 

and our family of handheld 

XRF analyzers. Speed, 

accuracy, value – the 

advantage is yours. 


481015_Elemental.indd 1 6/4/10 11:05:01 AM 

2. Improve the surface finish using progressively 

finer abrasive grits—320 grit 

is usually sufficient. 

3. Etch the surface to locate the various 

weld zones—base metal (BM), heataffected 

zone (HAZ), and weld metal 

(WM). 

4. Calibrate on an appropriate test block. 

5. After each test, subsequent examination 

with a low power eyepiece is 

helpful to visually confirm correct 

indentation location within the coarsegrained 

HAZ, which can be less than 1 

mm wide. 

6. Recognize the scatter inherent with 

each method, and report an average of 

several readings within each zone. 

Where possible, test the HAZ on both 

sides of the joint—the base metals may 

be different, and the bead sequence may 

result in quite different results. 

Types of Portable Hardness Testers 

Hardness may be defined as the resistance 

to indentation by an indenter under 

an applied load. In the metallurgical laboratory, 

this is performed on finished sections 

using heavy, fixed instruments such 

as a Rockwell tester. The test piece is prepared 

and brought to the testing equipment: 

the conditions are controlled and 

the results reproducible. 

Conversely, in construction the test 

equipment must be brought to the work 

piece, on which we can only test the surface. 

Apart from the massive nature of 

laboratory testers, there are difficulties 

in reproducing laboratory methods in the 

field, the most significant of which are 

measuring the applied load and measuring 

the indentation dimensions. 

Portable Brinell and Rockwell testers. 

The Brinell method has been used in 

the field for many years in the form of 

the pin Brinell and Telebrineller testers. 

While portable and easy to use, Brinell 

is completely unsuited for HAZ testing 

due to the large indentation diameter. 

(Beware of contractors reporting HAZ 

hardness in Brinell—amazingly this still 

happens.) Positional capability may be 

limited, and a second person may be 

required to achieve an effective strike 

with the hammer. 

Several adaptations of the Rockwell 

method have been devised for field 

work, but they are not all that portable. 

SAMPLE JOURNAL

comprendra des essais supplémentaires tels que 

l’essai de résilience Charpy et l’essai de dureté. Le 

code ou le devis de construction devrait fournir 

des lignes directrices quant aux méthodes d’essai 

et aux emplacements. Ces exigences peuvent normalement 

être satisfaites sans aucun problème 

dans les conditions contrôlées associées au soudage 

de qualification réalisé par le soudeur le 

plus qualifié du constructeur. Mais qu’advient-il 

du site de construction où les conditions laissent 

souvent à désirer? 

Lignes directrices sur la mise à l’essai 

La première étape est de choisir la méthode d’essai 

appropriée. Celle-ci doit convenir à la forme et à 

la dimension de la pièce à souder et tenir compte des 

restrictions d’accès éventuelles. La norme ASTM 

pertinente décrit non seulement la méthode et la 

technique, mais aussi les exigences pour un essai 

valide dont le technicien doit tenir compte. Celles-ci 

incluent l’épaisseur minimale, les corrections pour 

la convexité et la concavité de la surface de travail 

et le fini de surface. Malheureusement, en pratique, 

la majorité des appareils d’essai de dureté portatifs 

sont inefficaces et les résultats sont même faussés, 

une situation qui pourrait se révéler dangereuse. 

Une méthode d’essai de dureté sur le terrain efficace 

comprendra les étapes suivantes : 

1. Enlever la surépaisseur par broyage grossier, 

de niveau avec le profil de métal de base 

environnant. 

2. Améliorer le fini de surface en utilisant des particules 

abrasives progressivement plus fines—les 

particules 320 sont généralement suffisantes. 

3. Graver la surface afin de localiser les diverses 

zones de soudage—le métal de base, la zone 

thermiquement affectée et le métal déposé. 

4. Étalonner sur un bloc d’essai approprié. 

5. Après chaque essai, il est utile de procéder 

à d’autres examens avec un oculaire à faible 

puissance afin de confirmer à l’œil nu que les 

empreintes sont correctes dans la ZTA à grains 

grossiers, qui peuvent être de moins de 1 mm de 

largeur. 

6. Reconnaître la diffusion inhérente à chaque 

méthode et consigner une moyenne de plusieurs 

lectures à l’intérieur de chaque zone. 

Dans la mesure du possible, tester la ZTA des 

deux côtés de l’assemblage—les métaux de base 

pourraient être différents et la séquence des cordons 

pourrait donner des résultats très différents. 

Types d’appareils d’essai de dureté 

portatifs 

La dureté pourrait être définie comme la résistance 

aux empreintes réalisées par un pénétrateur 

sous une charge appliquée. Dans le laboratoire 

métallurgique, ces empreintes sont réalisées sur 

des sections finies au moyen d’instruments fixes 

lourds tels que la machine Rockwell. L’éprouvette 

est préparée et emportée jusqu’à l’appareil d’essai 

: les conditions sont contrôlées et les résultats 

sont reproductibles. Réciproquement, dans la 

construction, l’appareil d’essai doit être apporté 

jusqu’à la pièce à souder, sur laquelle seule la surface 

peut être testée. Non seulement les appareils 

d’essai utilisés en laboratoire sont-ils massifs, mais 

il est aussi difficile de reproduire les méthodes de 

laboratoire sur le terrain, la plus importante étant 

la mesure de la charge appliquée et des dimensions 

des empreintes. 

Machines Brinell et Rockwell 

portatives 

La méthode Brinell a été utilisée sur le terrain 

pendant plusieurs années sous forme des machines 

Brinell à goupille et Telebrineller. Bien que la 

machine Brinell soit portative et facile à utiliser, 

celle-ci ne convient absolument pas pour les 

essais de la ZTA en raison du diamètre des larges 

empreintes. (Prenez garde aux entrepreneurs qui 

indiquent une dureté de la ZTA avec une machine 

Brinell—étonnamment, cela arrive encore.) La 

capacité positionnelle pourrait être limitée et une 

deuxième personne pourrait être requise pour 

assurer une frappe efficace avec le marteau. 



483308_Liburdi.indd 1 6/14/10 4:48:59 PM

Furthermore, the indenter size is still 

fairly large and is less than ideal for 

HAZ testing. 

One advantage of these methods is 

that they are more tolerant of surface 

roughness. 

Portable hardness testers. Over the 

past several decades, two basic types 

of portable hardness testers have been 

developed that offer better position 

capability and ease of use. 

Dynamic hardness testers (rebound 

type) are based on the principle that 

the loss of velocity of a hardened ball 

�� 

• �� 

• �� 

• �� 

• �� 

•�� 

•�� 

�� 

• �� 

• �� 

• �� 

• �� 

projected at a metal surface is an indication 

of the material’s hardness. The 

results are then converted to recognized 

hardness scales. 

Dynamic testers are fast, lightweight, 

easy to use in all positions, and leave a 

very small indentation. It is best suited 

to relatively thick, massive sections such 

as castings and forgings. 

Disadvantages for weld testing: difficulty 

in isolating the HAZ, operator 

variability, minimum work piece mass 

(to avoid an inertia effect), scatter in 

results, and surface effects. 

WELDING PRODUCTS 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

479708_TECHALLOY.indd 1 6/15/10 2:29:51 PM 

Job 

Placement 

Assistance 

Kick start 

your career 

Institute of Technical Trades 

Train for a Rewarding Career in... 

Welding 

CNC 

• CWB or TSSA (pipe) 

Weekend & 

• MasterCAM X4 

• Electric Arc 

• MIG 

• TIG 

Evenings Classes 

Available!! 

• AutoCAD 2010 

• Solid Works 2010 

• Inventor 

• Flux-Core 

• CNC Mill & Lathe 

Practical Hands on Training with 

Experienced Trades Professionals! 

Full sized CNC HASS Mill on Site 

Over 88% 

of graduates 

fi nd full time 

jobs within 

6 months 

EI, Second Career, Ontario Works, WSIB, ODSP Eligible. 

Financial Assistance May be Available to Qualifi ed Applicants 

Earn more 

$$$ 

749 Warden Ave., Scarborough 

(3 Stops north of Warden Subway, Free Parking) 

416-750-1950 - 1-800-461-4981 

www.learntoweld.ca 

www.learncncmachining.ca 


470098_Institute.indd 1 3/11/10 4:13:15 PM 

The ultrasonic contact impedance 

(UCI) method uses a Vickers diamond 

indenter at the end of a metal 

rod. Piezoelectric transducers excite 

the rod to a longitudinal oscillation frequency 

of 70 kHz. When the diamond 

penetrates the work piece, there is a 

frequency shift that is proportional to 

the depth of indentation. Softer materials 

have deeper indentations and yield 

greater frequency shifts, and vice versa. 

The instrument converts the result 

into one of the conventional hardness 

scales. 

The UCI method is very portable, 

easy to use in all positions, and leaves 

a small indentation. It has the advantage 

of being able to isolate the HAZ. 

Testing can be done on a variety of 

alloys, although calibration must be 

done on a test block having a similar 

modulus of elasticity as that of the work 

piece. 

Disadvantages for weld testing: 

operator variability, minimum work 

piece mass and thickness, scatter in 

results; and surface effects. 

New developments. The throughdiamond 

technique (TDT) is a recent 

innovation that overcomes the limitations 

of other methods. It observes and 

measures the indentation made by a 

Vickers diamond indenter while under 

load. While the two portable methods 

described above measure hardness 

indirectly, TDT solves both problems 

of measurement while under a known 

load and of indentation measurement. 

Moreover, it overcomes work piece 

thickness and mass issues, opening up 

possibilities for mobile testing of a wide 

variety of products and shapes. 

Summary 

Supported by a testing procedure prepared 

specifically for the task, hardness 

testing is a cost-effective and useful 

method for evaluating the condition of 

welds in the field. The demand for hardness 

testing will only grow in future. 

New technologies can overcome the 

drawbacks of previous testers and offer 

greater flexibility in application and 

reliability of results. 


Gordon Snieder, P.Eng., is a consultant based in 

Sarnia, ON.

Plusieurs adaptations de la méthode 

Rockwell ont été conçues pour le travail sur le 

terrain, mais elles ne sont pas très portables. De 

plus, la dimension du pénétrateur est toujours 

assez large et pas très recommandée pour les 

essais de la ZTA. 

Un avantage de ces méthodes est qu’elles 

sont plus tolérantes en matière de rugosité de 

la surface. 

Appareils d’essai de dureté portatifs. Au 

cours des dernières décennies, deux types fondamentaux 

d’appareils d’essai de dureté portatifs 

ont été mis au point, offrant une meilleure capacité 

positionnelle et une meilleure convivialité. 

Les appareils de dureté dynamiques (de type à 

rebond) sont fondés sur le principe que la perte 

de vitesse d’une balle durcie projetée sur une 

surface en métal est une indication de la dureté 

du matériau. Les résultats sont ensuite convertis 

à des échelles de dureté reconnues. 

Les appareils d’essai dynamiques sont 

rapides, légers, faciles à utiliser dans toutes 

les positions et ne laissent qu’une très petite 

empreinte. Ils sont mieux adaptés aux sections 

épaisses massives telles que les pièces coulées 

et forgées. Parmi les inconvénients des essais 

de soudures, on retrouve la difficulté à isoler 

la ZTA, la variabilité de l’opérateur, une masse 

minimale de la pièce à souder (afin d’éviter un 

effet d’inertie), des résultats diffusés et des effets 

de surface. 

La méthode d’impédance par contact ultrasonique 

utilise un pénétrateur au diamant 

Vickers à l’extrémité d’une tige en métal. Les 

transducteurs piézoélectriques excitent la tige 

à une fréquence d’oscillation longitudinale de 

70 kHz. Lorsque le diamant pénètre dans la 

pièce à souder, le déplacement de fréquence est 

proportionnel à la profondeur de l’empreinte. 

Les empreintes des matériaux plus doux sont 

plus profondes et le déplacement des fréquences 

est plus grand, et vice versa. L’instrument 

convertit le résultat dans l’une des échelles de 

dureté conventionnelles. 

La méthode d’impédance par contact ultrasonique 

est très portable, facile à utiliser dans 

toutes les positions et laisse une petite empreinte. 

Elle a l’avantage de pouvoir isoler la ZTA. Les 

essais peuvent être effectués sur une variété d’alliages 

même si l’étalonnage doit être réalisé sur 

un bloc d’essai dont le module d’élasticité est le 

même que celui de la pièce à souder. 

Parmi les inconvénients des essais de soudures, 

on retrouve la variabilité de l’opérateur, 

une masse et une épaisseur minimales de la pièce 

à souder, des résultats diffusés et des effets de 

surface. 

Nouveaux développements. La méthode 

TDT est une récente innovation qui répond aux 

problèmes de limitations des autres méthodes. 

Elle permet d’observer et de mesurer l’empreinte 

faite par un pénétrateur au diamant Vickers en 

étant sous charge. Alors que les deux méthodes 

portables décrites ci-dessus mesurent la dureté 

indirectement, la méthode TDT règle non seulement 

les deux problèmes reliés à la mesure à 

prendre en étant sous une charge connue et à 

la mesure de l’empreinte, mais aussi l’épaisseur 

de la pièce à souder et les questions de masse, 

offrant ainsi la possibilité d’un essai mobile sur 

une grande variété de produits et de formes. 

• ROI in one week 

• Any fi tting, any position, 

perfect alignment in seconds 

• One person can easily fabricate 

spools by themselves, quickly ly 

and SAFELY 

• The only clamp that offers 

fi tting to fi tting alignment 

• Excellent in the fi eld or fab shop 

Résumé 

Appuyé par une méthode d’essai préparée 

spécifiquement pour la tâche, l’essai de dureté 

est une méthode économique et utile pour 

évaluer l’état des soudures sur le terrain. La 

demande d’essais de dureté ne fera que croître 

à l’avenir. Les nouvelles technologies peuvent 

contrer les inconvénients des appareils d’essai 

antérieurs et offrir une meilleure flexibilité 

dans la mise en application et la fiabilité des 

résultats. 

Gordon Snieder, ing., est un conseiller basé à 

Sarnia, en Ontario. 

For more info: www.slimlineupclamps.com 

To place an order call 301-707-1860 

479945_SlimLine.indd 1 5/27/10 12:00:16 PM 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

Contact us: 1800-627-5755, marketing@mequaltech.com 

www.mequaltech.com 

8740, boulevard Pie-IX, Montréal (Québec) H1Z 3V1 

www.mequaltech.com 



478540_Laboratory.indd 1 6/5/10 11:36:01 AM

Increase your quality, 

productivity and safety. 

ORDER 

ONLINE 

Start & Stop • Increase/Decrease 

Glow Plug • High/Low idle 

100% accurate 

Tru-Remote 

WIRELESS WELDING REMOTE 

Output control at up to 

400 ft without a cord! 

Tru-Remote is compatible with Lincoln, Miller, Multi-Quip and Red-D-Arc. 

www.TruRemote.com • (604) 868-4640 

471401_Tru.indd 1 5/14/10 9:31:40 AM 

CLAC also offers other safety and specialty training, such as 

CSTS, Standard and Emergency First Aid, and H2S Alive. 

Please call CLAC Alberta Training at 1–888–863–5154 or 

e-mail edmtraining@clac.ca for more information. 

Brand new Edmonton shop complete with 

nineteen welding bays now open for 

testing and training 

Off ering: 

1. ABSA performance qualifi cation testing 

2. Practice times for ABSA welder recertifi cation 

3. Initial B pressure courses 

4. GTAW training courses 

5. CWB training and testing 

6. Pipeline welding / training and testing 

7. CSA level one welding inspector courses (coming 

in the spring/summer of 2010) 


For more information, pricing, or to book an 

appointment, please contact Alida Uitvlugt, training 

coordinator or Curtis Dahl, welding coordinator/ 

examiner, at 780–454–6181 or e-mail welding@clac.ca. 

www.clac.ca 


466339_Christian.indd 1 2/6/10 11:45:45 AM

General Requirements for 

Built-Up Members 

Exigences générales relatives 

aux éléments composés 

Albert E. Ting 

CAN/CSA S16.1, Clause 19, stipulates that built-up members 

shall satisfy Figure 1, the details for tension members of 

built-up sections, and Figure 2, for compression members 

of built-up sections. These details satisfy most basic design 

requirements, but for practical engineering projects, further 

checks must be made to ensure that they satisfy stress 

transfer. 

Design engineers who do not deal with steel structures 

regularly may think these figures are rarely used. For education 

purposes, it will change your mind if you ever have an 

Figure 1. Details for 

tension members 

of built-up 

sections. Figure 1. 

Détails relatifs aux 

éléments en tension des 

sections composées. 

Figure 2. Details 

for compression 

members of built-up 

sections. Figure 2. 

Détails des éléments en 

compression des sections 

composées. 

Selon le chapitre 19 de la norme CAN/CSA S16.1, les éléments composés 

doivent satisfaire aux exigences de la figure 1 sur les détails relatifs aux 

éléments en tension des sections composées et de la figure 2 sur les détails 

des éléments en compression des sections composées. Ces détails répondent 

à la plupart des exigences de calcul fondamentales, mais pour mettre en 

œuvre les projets d’ingénierie, des vérifications additionnelles doivent être 

effectuées afin d’assurer que les éléments satisfont aux exigences de transfert 

de contraintes. 



opportunity to make a visit to the General Motors plant in 

Oshawa, ON. 

During the latter part of the 1980s, the plant’s steel building 

structures were reinforced in just about every column and 

every truss, and some of the joist members also, to accommodate 

the loadings for automation. 

The job involved reinforcing existing all-welded truss 

members, chords and webs, with plates, angles or channels, 

to form built-up members—thousands and thousands of 

them. The existing or original members are already loaded. 

After the new section is added, initially it is not stressed 

because it does not share the existing load. The new plate 

or angle will only be stressed after the additional load is 

applied, and the additional load is shared both by the existing 

and the new section. Therefore, the existing member weld 

must be checked for the combination of existing and the new 

shared loads. The new section resists only the shared portion 

of additional load. 

The design part of the project was highly tedious, and the 

scope of field work was huge. During the peak of the project, 

there were 65 full-time welders working two shifts while the 

shop, one of the largest fabricators then in Canada, employed 

only 50 full-time welders. 

The conclusion is that these two figures, or tables, deserve 

thorough study and must be fully understood. You, as design 

engineers, will save millions for the owners and fabricators 

and in the meantime, provide safer and sound structures. 

That’s what good engineering is all about. 

Les ingénieurs-concepteurs qui n’œuvrent pas dans le domaine des structures 

en acier peuvent souvent penser que ces figures sont rarement utilisées. 

Or, si jamais vous avez l’occasion de visiter l’usine de General Motors à 

Oshawa, en Ontario, vous changerez sûrement d’idée et voici pourquoi. 

Vers la fin des années 80, presque toutes les colonnes et fermes des 

structures en acier et même certains éléments de poutrelles de l’usine ont été 

renforcés afin de permettre les chargements aux fins de l’automatisation. 

Les travaux consistaient à renforcer les éléments de fermes, les membrures 

et les âmes entièrement soudés déjà en place avec des plaques, des 

cornières ou des profilés pour former des milliers et des milliers d’éléments 

composés. Les éléments existants ou originaux sont déjà mis en charge. Toute 

nouvelle section qui vient d’être ajoutée ne subit aucune contrainte initialement 

puisqu’elle ne partage pas la charge existante. La nouvelle plaque ou 

cornière ne sera donc soumise à une contrainte qu’après l’application d’une 

charge additionnelle et cette charge est partagée par la section existante et 

par la nouvelle section. Il faut donc vérifier la combinaison des charges existantes 

et nouvellement partagées de l’élément existant, la nouvelle section ne 

pouvant résister qu’à la portion partagée de la charge additionnelle. 

La partie du projet qui traitait du calcul s’est avérée particulièrement 

pénible et l’étendue des travaux sur le terrain était énorme. Lors de la 

période la plus achalandée du projet, 65 soudeurs à temps plein travaillaient 

deux quarts alors que l’atelier—un des plus importants fabricants au 

Canada à l’époque—employait seulement 50 soudeurs à plein temps. 

En guise de conclusion, ces deux figures ou tableaux méritent d’être étudiés 

à fond et doivent être très bien compris. Vous, à titre d’ingénieur-concepteur, 

économiserez des millions pour les propriétaires et les fabricants. 

En attendant, construisez des structures plus sécuritaires et saines. Voilà ce 

que représente un bon travail d’ingénierie. 



482148_TheLinde.indd 1 6/12/10 10:20:52 AM

Since 1799, PFERD has offered high-quality solutions to 

industry’s most demanding applications. 

PFERD is pleased to offer their newest innovations to our 

customers. For more information about the broad range 

of PFERD ADVANCE products, please contact our Customer 

Service department at 866-245-1555. 

POLIFAN ® STRONG 

Significantly Reduce Your Grinding Time! 

PFERD’s new 

POLIFAN ® STRONG 

SG-PLUS flap disc 

removes more material in 

less time than any grinding wheel or 

competitive flap disc on the market. 

The POLIFAN ® STRONG flap discs feature a high-performance Zirconia 

Alumina abrasive grain, and is available in 4-1/2“ or 5“ disc 

diameters. 

Designed to be used on Steel workpieces, 

POLIFAN ® STRONG flap discs are recommended 

for weld dressing (36 grit), edge grinding, 

chamfering and deburring applications (50 grit). 

POLIFAN ® POLIFA FAN AN CCURVE 

® POLIFAN ® 

The Ultimate Tool for Fillet Weld Grinding 

PFERD’s new POLIFAN® CURVE SG-PLUS flap disc has 

an innovative radial shape to optimize filletweld 

operations on steel and INOX 

workpieces. 

PFR 

POLIFAN® CURVE 

SG-PLUS flap discs are 

specially designed to 

provide fast, aggressive 

grinding with a very high rate of material 

removal. 


See us at Weld Expo, 

Booth #10013

The Next Step in 

Plasma Bevelling: 

When Straight Cutting 

Is Not Enough 

La prochaine étape du 

chanfreinage plasma : 

quand les coupes droites 

ne suffisent pas 

Christopher Phillip 

Plasma cutting has taken center stage when it comes to cutting 

mild, aluminum, and stainless steel from gauge to two 

inches thick. With fast cut times and low operating costs, 

the straight, accurate, and dross-free cuts have pleased 

bottom lines everywhere. Yet, until the early 1980s and the 

advent of high-definition plasma, those characteristics were 

unachievable. More recently, high-performance plasma 

has pushed the envelope by further increasing both quality 

and speed while lowering operator costs. Thicker piercing, 

less dross, better holes, straighter edges, higher speeds, 

and lower costs have driven the desire and the development 

for automated plasma beveling. With current software, 

plasma technology and new bevel units, plasma beveling 

has achieved the tolerances of straight plasma cutting, 

improving weld fit-up and decreasing the time invested in a 

weld shop, secondary processing, or out in the field. 

Rotary-Style Bevel Head 

One of the traditional beveling heada has been a rotary 

plasma beveling unit. This older technology is a sight to 


Le coupage au plasma est devenu le centre d’intérêt lorsqu’il s’agit de 

couper des tôles en acier doux, en aluminium et en acier inoxydable allant 

jusqu’à 5,08 cm (2 po) d’épaisseur. Grâce aux durées de coupe plus rapides 

et aux coûts d’exploitation moins élevés, les coupes droites, précises et 

libres d’impuretés ont plu aux entreprises partout en raison des résultats 

nets qu’ils ont connu. Et dire pourtant que jusqu’au début des années 80 

et avec la venue du plasma haute définition, ces caractéristiques étaient 

irréalisables. Plus récemment, le plasma haute définition est allé encore 

plus loin en améliorant davantage la qualité et la vitesse en baissant les 

coûts d’exploitation. Un perçage plus épais, moins d’impuretés, des trous 

mieux définis, des bords plus droits, des vitesses plus élevées et des coûts 

plus bas ont entraîné le désir de développer le système de chanfreinage 

plasma automatisé. Avec les logiciels actuels, la technologie du plasma et 

les nouvelles unités de chanfreinage, le chanfreinage plasma a atteint les 

mêmes tolérances que le coupage plasma droit, ce qui améliore l’ajustage 

des assemblages soudés et réduit le temps investi dans l’atelier de soudage 

ou sur le terrain et celui requis pour le traitement secondaire. 


Tête de chanfreinage de type rotatif 

L’une des têtes de chanfreinage traditionnelles a toujours été une unité de 

chanfreinage plasma rotative. Cette technologie plus ancienne est quelque 

chose à voir. Les têtes rotatives, qui sont normalement installées sur un 

pont de style portique et glissent en un mouvement de va-et-vient, tournent 

automatiquement le chalumeau. Ces têtes ont été offertes pendant plus 

d’une décennie. Et pourtant, les têtes rotatives ont un gros désavantage : 

leur dimension et leur poids. Les énormes poutres portiques sont les seules 

à pouvoir les soutenir, ce qui augmente les dépenses en capital et exige un 

grand espace de plancher pour les faire fonctionner. De plus, contrairement

ehold. Rotary heads typically 

sit on a gantry style 

bridge, sliding back and 

forth, revolving the torch 

automatically. These heads 

have been offered for over 

a decade. Yet, rotary heads 

have a huge downfall: their 

size and weight. Only substantial 

gantry beams can hold them 

up. Capital investment is therefore 

high, the floor space needed to 

run them is large, and, unlike smaller 

unitized precision tables, motion performace can be a problem. 

Also, most rotary-style contour beveling heads suffer 

from torch lead wind-up; which occurs during the rotation of 

contour beveling. The rotation of the head causes the leads 

to wind up, resulting in at least an increase in the complexity 

of programing and a possible safety hazard. 

aux plus petites tables de précision unitisées, la performance des mouvements 

peut être problématique et la plupart des têtes de chanfreinage 

rotatives de contour entraînent la torsion du câble de chalumeau. Ceci se 

produit lors de la rotation associée au chanfreinage de contour. La rotation 

de la tête entraîne la torsion des câbles, ce qui augmente à tout le moins la 

complexité de la programmation et éventuellement un risque d’accident. 

Nouvelle catégorie de têtes de chanfreinage 

La venue de la robotique moderne a amené une réponse à ces problèmes sous 

forme de têtes de chanfreinage plasma robotiques. Maintenant que la robotique 

a été intégrée dans l’ingénierie des unités de chanfreinage plasma, 

les nouvelles unités pèsent 23 kilogrammes et s’élèvent à environ un demimètre 

de hauteur. Parce qu’elles sont moins lourdes, on peut les placer sur 

des plus petites tables de précision unitisées, permettant ainsi d’effectuer 

le chanfreinage de contour avec précision. Le problème relié au poids a été 

réglé par une conception de joint double unique. Cette conception a aussi 

répondu à la question touchant la façon de solutionner la torsion du câble 

de la torche. Grâce à ce changement, il n’est plus nécessaire de dérouler le 

câble de la torche entre les faces coupées et après le chanfreinage de contour. 

Aussi, contrairement aux têtes rotatives, toute la mécanique est renfermée 

dans l’unité. La mécanique interne étant maintenant protégée, la fréquence 

des dommages est réduite. 


Modifications essentielles de la conception 

La conception des têtes de chanfreinage plasma robotiques a été modifiée 

plusieurs fois, la principale modification étant l’ajout de deux jointures 

robotiques encapsulées. Les ingénieurs devaient relever le défi de trouver 

un moyen de surmonter les principaux inconvénients des têtes rotatives, 


479245_Techno.indd 1 6/3/10 8:14:22 PM 

Python ® LX Series 

MK/Cobra ® Connections 

Lincoln Compatible 

Miller Compatible 

Euro/Fronius Compatible 

Cobramatic ® Pro Series 

More Than Just Push-Pull 

Sidewinder ® 

Prince ® SG 

Prince ® XL 

Aircrafter T-25 

Aircrafter T-200 

shown with optional 10” turntable 

CobraTig ® 

DiamondBack 

www.mkproducts.com 

sales@mkproducts.com 

800-787-9707 

CopperHeads ® 



481095_MKProducts.indd 1 6/4/10 9:32:09 AM

New Category of Bevel Head 

The advent of modern robotics brought an answer to these 

problems in the form of robotic plasma beveling heads. Now 

that robotics have been incorporated in the engineering of 

plasma beveling units, the new units weigh 23 kilograms 

and stand at around half a meter tall. Due to the decreased 

weight, these beveling heads can be placed on smaller unitized 

precision tables, now providing the ability of precision 

contour beveling. The weight issue was overcome by a 

unique dual joint design. This design also answered the question 

of how to overcome torch lead wind-up. This change 

overcomes the need for the torch to unwind between cut 

faces and after contour bevels. Also, unlike the rotary heads, 

all of the mechanics are encapsulated within the unit. With 

internal mechanics now protected, the frequency of damage 

is reduced. 

Core Design Changes 

Robotic plasma beveling heads have several core design changes. 

The primary change is the addition of two encapsulated 

robotic knuckles. Engineers were challenged to develop a 

way to overcome rotary heads’ principal disadvantage: their 

weight and size. More accurately, the disadvantage stemmed 

from a need for high reduction, high rigidity, and low size/ 

weight gearing. Research and development led to the use of 

planeocentric gearing for a robotic wrist joint. Planeocentric 

gearing was chosen because they incorporated factures 

that include, high gear reduction, extreme rigidity and low 

weight. These features result in much more compact and 

more rigid gearboxes. By changing the general layout of the 

head another key element changed: calibration. While rotary 

head calibration is based off the Z-axis of the center line of 

the torch, giving a known point of the torch tip, a robotic 

plasma beveling head calibrates of the rotational axes of the 

planeocentric gearboxes. No longer is the point of rotation 

the torch tip. On a robotic beveling head the point of rotation 

is the intersection of the two rotational axes. This point 

lies upon any point of the torch center line. 

The effects of this change are profound. Only the center 

line of the torch is a known point; the distance between 

the intersection of the rotational axes and the torch tip is 

still unknown. Calibration can only be finished when this 

distance is known by the CNC. Yet, through simple usage 

of trigonometry and ohmic sensing in the form of autocalibration 

software, the distance can be determined automatically. 

The compounding effects of all these changes 

result in lighter weight and higher rigidity, greater accuracy, 

and quicker calibration of robotic beveling heads. 

Weld Fit-Up 

Ultimately, the effects of core design changes previously 

mentioned result in a tighter weld fit-up. The higher 

level of control, coupled with a compact design that has 

an increased rotational accuracy, allows even automatic 

welders to have little trouble in filling the gap. The rotation 

of the robotic unit is so precise; it can be increased and 

decreased by thousandths of a degree. 

AKS Robo-Kut cutting one inch carbon steel at 45°. Coupage d’un 

acier au carbone d’un pouce d’épaisseur à 45 º avec le robo-Kut d’AKS. 

soit leur poids et leur dimension. Plus précisément, ces désavantages découlaient 

d’un besoin d’un engrenage à forte réduction, à rigidité élevée, à faible 

dimension et à faible poids. Après des recherches et des développements, 

il a été décidé d’utiliser une commande par engrenage planocentrique pour 

une articulation de poignet robotique. La commande par engrenage planocentrique 

a été choisie parce qu’elle intégre une démultiplication élevée, une 

rigidité extrême et un faible poids, rendant les boîtes de vitesse plus compactes 

et plus puissantes. En changeant la disposition générale de la tête, un 

autre élément clé a changé aussi : l’étalonnage. Alors que l’étalonnage de la 

tête rotative est situé près de l’axe Z de la ligne centrale du chalumeau, donnant 

un point connu de l’embout du chalumeau, une tête de chanfreinage 

plasma robotique étalonne les axes rotatifs des boîtes de vitesse planocentriques. 

Le point de rotation n’est donc plus l’embout du chalumeau. Sur 

une tête de chanfreinage robotique, le point de rotation est l’intersection 

des deux axes rotatifs. Ce point repose sur n’importe quel point de la ligne 

centrale du chalumeau. 

Les effets de ce changement sont énormes. Le seul point connu est la 

ligne centrale du chalumeau; la distance entre l’intersection des axes rotatifs 

et l’embout du chalumeau est toujours inconnue. L’étalonnage ne peut 

se terminer que lorsque la commande numérique par ordinateur reconnaît 

cette distance. Or, par une simple utilisation de trigonométrie et de détection 

ohmique sous forme de logiciel d’auto-étalonnage, il est possible de 

déterminer automatiquement la distance. Les effets cumulatifs de tous ces 

changements entraînent un poids plus léger, une rigidité plus élevée, une 

meilleure précision et un étalonnage plus rapide des têtes de chanfreinage 

robotiques. 


Ajustage de l’assemblage soudé 

À la limite, les effets de la modification essentielle de la conception 

mentionnée ci-dessus produisent un meilleur ajustage de l’assemblage 

soudé. Le plus haut niveau de contrôle associé à la conception compacte 

rehausse la précision rotative et permet même aux machines utilisées pour 


Mild steel cut with the AKS Robo-Kut. Coupage d’un acier doux avec 

le robo-Kut d’AKS. 

Types of Cuts 

Plasma beveling not only can perform angular bevels 

of +/- 45°, but also other cuts as well. Some of the standard 

cuts include: 

• V-Cuts: A positive bevel or a top cut. This cut is used to 

improve weld fit-up and is a simple cut to accomplish. 

This cut has sharp edges. 

NDE EQUIPMENT 

SUPPLIES AND SERVICES 

Ultrasonic 

Eddy Current 

Magnetic Particle 

Liquid Penetrant 

Hardness Testers 

Borescopes, Fiberscopes 

Video Inspection Scopes 

Ultraviolet Lamps 

X-Ray Systems 

Custom NDE Systems 

Service & Calibration 

Rental & Leasing 

NDE 

CANADIAN NDE TECHNOLOGY LTD. 

124 SKYWAY AVE., 

TORONTO, ONTARIO, CANADA M9W 4Y9 

PHONE (416) 213-8000 FAX (416) 213-8004 

QUEBEC: Phone (450) 373-8580 Fax (450) 373-6297 

WEB: www.candet.ca E-MAIL: candet@candet.ca 

ISO 9001:2000 Certified 

le soudage automatique de remplir le petit vide sans aucun problème. La 

rotation de l’unité robotique est tellement précise qu’elle peut être augmentée 

et réduite dans l’ordre de milliers de degrés. 

Types de coupes 

Le chanfreinage plasma peut non seulement produire des chanfreins 

angulaires de +/-45°, mais aussi d’autres types de coupes. Parmi les coupes 

normalisées, on retrouve : 

• les coupes en V : un chanfrein positif ou une coupe supérieure. Cette 

coupe facile à réaliser est utilisée pour améliorer l’ajustage de l’assemblage 

soudé et produit des bords coupants; 

• les coupes en A : une coupe négative ou une coupe inférieure. Cette 

coupe facile à réaliser est utilisée pour améliorer l’ajustage des assemblages 

soudés et produit des surfaces lisses; 

• les coupes en X : une combinaison des coupes en A et en V qui produit 

des faces symétriques et un bord coupant au centre; 

• les coupes en Y supérieures et les coupes en Y inférieures : puisqu’il 

s’agit d’une image-miroir, choisir laquelle utiliser ne peut être déterminé 

que par des essais et les exigences d’application; 

• les coupes en K : la plus difficile des coupes, elle résulte de la combinaison 

des coupes en Y inférieures et des coupes en Y supérieures. Cette 

coupe est utilisée pour améliorer l’ajustage des assemblages soudés 

entre des surfaces différentes. 

En déterminant quelle forme de coupe utiliser, il est important en fait 

de mettre les pièces à l’essai avant d’élaborer les plans. Des facteurs tels 

que les épaisseurs, les matériaux et les intensités de courant différents de 

l’unité jouent tous un rôle dans la forme finale obtenue. 



319183_Candet.indd 1 2/15/07 1:12:28 466305_JPNissen.indd PM 

1 3/11/10 11:13:23 PM

• A-Cut: A negative cut or bottom cut. This cut is used to 

improve weld fit-up and is simple to accomplish. This 

cut has smooth surfaces. 

• X-Cut: This is a combination of both 

A & V cuts resulting in symmetrical 

faces with a sharp edge in the 

middle. 

• Y top and Y bottom Cuts: Being a 

mirror image of each other, choosing 

which one to use can only be 

determined by testing and application 

requirements. 

• K-Cut: The most difficult of the cuts. 

Results from combining both Y-Bottom 

and Y-Top cuts. Used to improve weld fitup 

between two different surfaces. 

In determining which cut shape to use, it is important 

to actually test parts before signing off on the blue 

print. Different thickness, material, amperage of unit, and 

other factors will all play in the outcome of each shape. 

Improving Technologies 

As the plasma cutting industry grows, technological improvements 

in plasma grow with it. This modern technology has 

been under development since the 1940s. As a result, the 

industry knows a lot more about plasma cutting then most 

realize. With gas shielding, double-arc avoidance, and, 

WONDER GEL 

Stainless Steel Pickling Gel 

WELD AFTER WELD BEFORE 

Achieve maximum corrosion resistance to stainless steel. 

Surface contamination may drastically reduce the life of 

stainless steel. Wonder Gel removes (pickles) stubborn impurities, 

cleans the toughest slag, scale and heat discoloration 

and restores (passivates) the protective oxide layer. 

www.derustit.com 

BRADFORD DERUSTIT CORP. 

21660 Waterford Drive 

Yorba Linda, CA 92887 

International ph: 714.695.0899 

International fax: 714.695.0840 

e-mail sales@derustit.com 

Accu-Kut Unitized Mechanized 

Plasma Table. Table plasma 

mécanisée unitisée Accu-Kut. 

Types de coupes 

Plus l’industrie du coupage plasma croît, plus la technologie du 

plasma s’améliore. Cette technologie moderne est en phase de conception 

depuis les années 40 et, par conséquent, l’industrie connaît beaucoup plus 

le coupage plasma que la plupart d’entre nous le réalise. Avec les gaz de 

protection, l’évitement de l’arc double et, ultérieurement, les buses vortex, 

la liste de jalons est impressionnante. Les têtes de chanfreinage robotiques 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 


�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

Email: info@galgage.com • Website: www.galgage.com • Visa & Mastercard Accepted 


468184_Bradford.indd 1 2/22/10 11:25:37 469468_GAL.indd PM 

1 3/5/10 11:47:30 AM

Auto-Calibration 

AKS Cutting System’s robo-kut uses patent-pending 

auto-calibration system software on the market 

and developed in-house. Calibrating some bevel 

systems can take as long as several hours. Through 

simple trigonometry and ohmic sensing, the AKS 

auto-calibration software system can calibrate in 

minutes. All of this is achieved by touching a tooling 

ball attached to the electrode of the torch to the 

plate, through use of ohmic sensing, and recording 

the servo steps taken. The calibration software now 

knows the distance traversed. Following that, the 

software compares several distances taken the same 

way to reach points across the plate. Once computed, 

the exact 3D location of the torch tip becomes 

a known variable in relation with the actual location 

of the plate surface. 

AKS Cutting Systems 

Machine-Tool Quality 

Mechanized Plasma Tables 

Inventor, designer, and manufacturer of the robokut 

robotic beveling unit, AKS Cutting Systems 

developed the robotic beveling unit through its many 

years of combines metal cutting experience. All of 

the factors listed in this article as recommended 

for the highest-quality cuts have been standard on 

AKS plasma tables since the company’s inception. 

Simply put, many other tables are not up to the performance 

standards needed to run a robotic plasma 

beveling unit like the AKS robo-kut. For more 

information, visit www.akscutting.com. 

eventually, vortex nozzles, the list of milestones is impressive. 

Robotic beveling heads were designed with the attributes of 

older technology in mind and with newer technology incorporated. 

As a result, near machine-tool-quality cutting is 

now the standard for plasma beveling. All shops have ways to 

improve, and if you plasma cut gauge to two-inch aluminum, 

mild, or stainless, regardless of the unit, robotic or rotary, 

plasma beveling can be an improved technology for you. 

Christopher Phillip is marketing manager for AKS Cutting Systems, Inc. 


Auto-étalonnage 

Le système de coupage robo-kut d’AKS utilise un logiciel de 

système d’auto-étalonnage qui a été développé à l’interne et 

dont le brevet est en instance. Alors que la majorité des systèmes 

d’étalonnage peuvent prendre jusqu’à quatre heures, par 

simple trigonométrie et détection ohmique, le système AKS 

peut étalonner dans moins de 10 minutes. En mettant une balle 

d’outillage fixée à l’électrode du chalumeau en contact avec la 

plaque et en enregistrant les servo-étapes qui sont prises, le 

logiciel enregistre la distance maintenant connue. Ensuite, il 

compare cinq distances prises de la même manière pour atteindre 

des points à travers la plaque à des angles statiques. Une 

fois calculé, l’emplacement 3D exact de la buse du chalumeau 

devient une variable connue en relation avec l’emplacement 

actuel de la surface de la plaque. 

Tables plasma mécanisées de 

qualité machine-outil égale à celle 

des systèmes de coupage AKS 

L’inventeur, le concepteur et le fabricant de l’unité de chanfreinage 

robotique robo-kut, soit AKS Cutting Systems, a mis au 

point cette unité de chanfreinage robotique autour du coupage 

du métal d’apprêt utilisé sur nos machines les plus en demande 

dans l’industrie. Tous les facteurs énumérés dans cet article 

tels qu’ils sont recommandés pour les coupes de la plus haute 

qualité sont standard sur les tables plasma d’AKS et ce, depuis 

la fondation de l’entreprise. Nous éprouvons de la difficulté à 

installer rétroactivement la tête de chanfreinage robo-kut sur 

des tables plasma vendues sur le marché autres que les nôtres. 

Autrement dit, les autres tables ne répondent pas aux normes de 

tolérance requises en matière d’empilage pour faire fonctionner 

le robo-kut d’AKS. Pour obtenir plus d’information, visitez 

www.akscutting.com. 


ont été conçues avec les attributs d’une technologie plus ancienne, en y 

incorporant une nouvelle technologie. Par conséquent, la qualité du coupage 

a presque atteint celle de l’usinage des machines-outils qui constitue 

maintenant la norme pour le chanfreinage plasma. Chaque atelier a des 

moyens de s’améliorer et si vous coupez au plasma des tôles d’aluminium, 

d’acier doux ou d’acier inoxydable atteignant jusqu’à deux pouces d’épaisseur, 

peu importe avec quelle unité, robotique ou rotative, le chanfreinage 

plasma peut devenir une meilleur technologie pour vous.) 

Christopher Phillip est directeur du marketing chez AKS Cutting Systems, Inc.

SAMPLE JOURNAL

Design and Use of Cored 

Stainless Steel Electrodes 

Conception et utilisation des 

électrodes fourrées en acier 

inoxydable 

Tom Van Loon and/et Ron Smith, 

Select-Arc, Inc. 

Today, the use of cored wires in industry is widespread. 

Fabricators who compete on a global scale recognize the 

advantages of tubular wires not only in increased productivity, 

but also improved operability (ease of use) as compared 

to other consumable types, such as stick electrodes and solid 

wires. These features far overcome the higher cost per pound 

as compared to stick electrodes or solid wires. The same 

advantages, and others, also extend to cored stainless steel 

wires. 

The key to these advantages lie in the design of the wire. 

During the manufacture of stainless cored wires a continuous 

ribbon of flat, stainless steel strip is sent through a series of 

rolls that form it into a U-shape. This U-shape is then filled 

with powder and another set of rolls closes the U to form an 

O-shape. This O-shaped tube is then drawn through a series 

of dies to final size. The resultant product has a compacted 

powder center surrounded by a thin stainless steel sheath. The 

powder fill is either metallic (metal cored) or a mixture of metals 

and flux ingredients (flux cored). 

Higher Deposition Rates and Lower Heat Inputs 

All or nearly all of the welding current is conducted by the thin 

sheath of stainless steel. Because the cross-sectional area carrying 

the current is small the wire heats up rapidly and melts at a 

faster rate than a solid wire of the same diameter (see figure 2). 

The result is that for a given current level a cored wire will 

deposit more pounds of weld metal per hour (see figure 3). 

Conversely, when depositing the same amount of wire 

(equivalent wire feed speed settings) the cored wire needs less 

current to melt the wire, which lowers the heat input level. 

This can have particular advantages in stainless steel welding. 

All types of stainless steel are susceptible to cracking. 

The lower heat inputs used with cored wires reduces residual 

stresses and weldment distortion, lowering the tendency to 

crack. 


De nos jours, les fils fourrés sont couramment utilisés dans l’industrie. 

Les fabricants qui soutiennent la concurrence à l’échelle mondiale 

reconnaissent les avantages des fils tubulaires, non seulement parce qu’ils 

rehaussent la productivité, mais aussi parce qu’ils améliorent l’aptitude 

au fonctionnement (la facilité d’utilisation) par rapport aux autres types 

de produits d’apport tels que les électrodes enrobées et les fils pleins. Ces 

caractéristiques sont beaucoup plus avantageuses malgré le coût plus élevé 

par livre de ces électrodes par rapport à celui des électrodes enrobées ou des 

fils pleins. Les fils fourrés en acier inoxydable offrent les mêmes avantages, 

sinon plus. 

La clé de ces avantages repose sur la conception du fil. Lors de la fabrication 

des fils fourrés en acier inoxydable, un ruban continu de bande d’acier 

inoxydable droite est envoyé à travers une série de rouleaux qui lui donnent 

une forme en U. Cette forme en U est ensuite remplie de poudre et une autre 

série de rouleaux ferme le U pour former un O. Ce tube en O est ensuite passé 

à travers une série de matrices jusqu’à ce qu’il prenne sa dimension finale. Le 

produit résultant consiste en une poudre compactée au centre entourée d’une 

mince gaine en acier inoxydable. Le remplissage de poudre est en métal (fil 

composite) ou un mélange de métaux et de composants de flux (fil fourré). 

Taux de dépôt supérieur et énergie linéaire inférieure 

Tout le courant de soudage, ou presque tout le courant de soudage, est 

transporté par une mince gaine en acier inoxydable. La section transversale 

qui transporte le courant étant mince, le fil se réchauffe vite et fond plus 

rapidement qu’un fil plein ayant le même diamètre (voir la figure 2). 

Par conséquent, pour un courant donné, un fil fourré déposera plus de 

métal en livres par heure (voir la figure 3). 

Inversement, lorsque la même quantité de métal est déposée (à la même 

vitesse de dévidage), le fil fourré a besoin de moins de courant pour faire 

fondre le fil, réduisant ainsi l’apport thermique. Ceci peut être particulièrement 

avantageux lors du soudage de l’acier inoxydable. 

Tous les types d’aciers inoxydables sont susceptibles à la fissuration. 

L’énergie linéaire inférieure requise pour les fils fourrés réduit les contraintes 

résiduelles et la distorsion des assemblages soudés et limite ainsi la tendance 

à la fissuration. 

Les aciers inoxydables ferritiques sont prédisposés au grossissement des 

grains et à la perte de ductilité qui s’ensuit. Cette tendance peut être minimisée 

en utilisant moins d’énergie linéaire. 

SAMPLE JOURNAL

Figure 1. Cored wire manufacturing 

process. Figure 1. Processus de 

fabrication d’un fil fourré. 

Ferritic stainless steels are prone to grain growth and 

resultant loss of ductility. Lower heat inputs help reduce this 

tendency. 

Austenitic and ferritic stainless steels are susceptible to 

sensitization (chromium depletion at the grain boundaries 

that can result in subsequent intergranular corrosion). Lower 

heat inputs increase the cooling rates through the critical 

temperature ranges where sensitization occurs, thus lowering 

susceptibility. 

Increased Flexibility in Chemistry and Performance 

Characteristics 

The metal powders added to the core of these wires can be 

adjusted to meet a wide variety of different chemistries. These 

adjustments can be made quickly and in small quantities to 

meet special requirements, such as non-standard chemistries 

or targeted ferrite numbers. 

The flux ingredients in the core define the performance 

characteristics. They melt to form a slag that helps protect the 

Figure 2. Current paths in cored and 

solid wires Figure 2. Trajet du courant 

dans les fils fourrés et les fils pleins. 

Les aciers inoxydables austénitiques et ferritiques sont susceptibles à la 

sensibilisation (diminution du chrome au joint des grains pouvant entraîner 

une corrosion intergranulaire). Une énergie linéaire inférieure augmente la 

vitesse de refroidissement à l’intérieur des plages de température critiques 

où la sensibilisation est occasionnée, réduisant ainsi cette susceptibilité. 


Flexibilité accrue en chimie et caractéristiques de 

performance 

Les poudres métalliques qui sont ajoutées à l’âme de ces fils peuvent 

être ajustées afin de répondre aux exigences d’une vaste gamme de produits 

chimiques différents. Ces ajustements peuvent se faire rapidement et en petites 

quantités afin de satisfaire à certaines exigences particulières telles que 

celles des compositions chimiques non standard ou du nombre de ferrites 

ciblés. 

Les composants de f lux dans l’âme définissent les caractéristiques de 

performance. Ces composants fondent et forment du laitier, ce qui aide 

à protéger le métal déposé contre l’atmosphère, tout en supportant et en 


�� 

�� 

�� 

�� 

� 

�� 

� 

�� 

� 

�� 

� 

�� 

� 

�� 

� �� 

� 

� �� 

� 

COR-MET, INC. 

12500 Grand River Rd. 

Brighton, MI 48116 

PH: 810-227-3251 

FAX: 810-227-9266 

www.cor-met.com 

sales@cor-met.com 

Surecut Exothermic System 

Oxylance Inc 

Thermic Torches (Burning Bars) 

We manufacture Complete Thermic 

Cutting Systems for large and small 

jobs. From cutting heavy castings to 

piercing starter holes in plate and 

removing frozen pins. Quality products 

manufactured in the USA. 

Oxygen Vaporizers 

Burning Bars 

Burning Bar Holders 

Oxygen Hose 

Oxygen Regulator 

Safety Clothing 


For Information Call (205) 322-9906 

www.oxylance.com info@oxylance.com 


481528_CorMet.indd 1 6/2/10 3:25:35 466901_Oxylance.indd PM 

1 3/3/10 10:08:11 PM

�� 

� 

� 

� 

� 

� 

� 

� 

� 

� 

� 

� �� 

�� 

Figure 3. Typical deposition rates for various stainless steel electrodes. Note that at any given current level the Kgs of weld metal 

deposited 

�� 

by the cored electrode is higher. For example at 150 amps the covered electrode deposits 0.7 Kg/hr (1.5 lbs/hr), the solid wire 

2.0 Kg/hr �� 

(4.4 lbs/hr), and the cored wire 2.4 Kg/hr (5.3 lbs/hr). The differences become larger at higher current levels. In this example the 

deposition �� 

rates of the metal cored and flux cored wires are virtually the same. Figure 3. Taux de dépôts types pour diverses électrodes en acier 

inoxydable. �� 

Notez qu’à un courant donné, le Kgs du métal déposé par le fil fourré est plus élevé. Par exemple, à 150 ampères, l’électrode enrobée dépose 0,7 Kg/h (1,5 lb/h), 

le fil plein 2,0 Kg/h (4,4 lb/h) et le fil fourré 2,4 Kg/h (5,3lb/h). Les différences deviennent plus grandes à des courants plus élevés. Dans cet exemple, les taux de dépôt des 

fils composites et des fils fourrés sont presque les mêmes. 

weld metal from the atmosphere and also supports and shapes 

the weld bead. Gas shielded, flux cored electrodes designed 

for out of position use form a quick freezing shelf of slag that 

can support a relatively large amount of molten weld metal 

(see figure 4).This property gives the flux cored wire its greatest 

advantage, the ability to deposit large amounts of weld 

metal out of position using conventional power supplies. 

Although the flat and horizontal beads produced by the 

all position electrodes are generally acceptable, some stainless 

steel customers prefer the superior bead appearance of the flat 

and horizontal electrodes. Different slag systems are used for 

the gas shielded, flat and horizontal, flux cored electrodes. 

They are more fluid and the weld metal flows out to a very 

pleasing, shiny, even and finely rippled bead (see figure 5). 

The fluid slag system makes these types difficult to use in out 

of position welding. 

Improved Bead Profiles 

Another advantage of the tubular structure of these electrodes 

is the superior bead profile vs. solid wires. Because the current 

is only carried on the outer edge of the wire there is more spread 

to the arc force. Cored wire bead profiles are wider and slightly 

less penetrated than solid wire. This allows them to weld at 

higher travel speeds and to be less likely to burn through in 

areas of poor fit-up. 

�� 

1.2 mm Cored Wire 

4.0 mm Covered Electrode 

1.2 mm Solid Wire 

formant le cordon de soudure. Les fils-électrodes fourrés avec gaz de protection 

conçus pour une utilisation hors position forment une couche de laitier 

à congélation rapide qui peut supporter une quantité relativement petite de 

métal fondu (voir la figure 4). Cette propriété confère au fil fourré son plus 

grand avantage, soit la capacité de déposer des grandes quantités de métal 

hors position en utilisant une source de courant conventionnelle. 

Bien que les cordons plats et horizontaux réalisés par des électrodes 

toutes positions soient généralement acceptés, certains clients qui achètent 

l’acier inoxydable préfèrent l’apparence supérieure de ces cordons. Différents 

systèmes de laitier sont utilisés pour les fils fourrés avec protection gazeuse 

utilisés en position à plat ou horizontale. Ceux-ci sont plus f luides et le 

métal qui s’écoule de l’électrode forme un cordon brillant finement strié 

plus attrayant et uniforme (voir la figure 5). Ce système de laitier plus fluide 

rend plus difficile l’utilisation de ces types d’électrodes lors du soudage hors 

position. 


Profils de cordons améliorés 

Un autre avantage de la structure tubulaire de ces électrodes est le profil 

de cordon supérieur qu’elle produit par rapport aux fils pleins. Parce que le 

courant n’est transporté que sur le bord extérieur du fil, la force de l’arc est 

plus étendue. Les profils de cordon réalisés au moyen d’un fil fourré sont 

plus larges et leur pénétration est légèrement inférieure à ceux exécutés par 

un fil plein. La soudure peut donc être exécutée à une vitesse plus élevée et la 

possibilité d’effondrement dans les zones où il y a un mauvais ajustage en est 

réduite. 


Figure 4. Vertical bead made with all position 308L flux cored 

electrode at a deposition rate of 4.5 Kg/hr (9.9 lbs/hr). Figure 4. 

Cordon vertical réalisé au moyen d’une électrode fourrée 308L toutes positions à un 

taux de dépôt de 4,5 Kg/h (9,9 lb/h). 

Use of Cored Stainless Steel Electrodes 

Welding of ferritic stainless steel. The ferritic grades of stainless 

steel contain 10-20% chromium, have a low carbon content 

and little or no nickel. They have good scaling resistance at elevated 

temperatures and are very resistant to corrosive attack 

in chloride environments. A large amount of the ferritic stainless 

steels are used in the manufacture of automotive exhaust 

systems where they are exposed to elevated temperatures and 

The most reliable, 

easy-to-use 

Gun Changer. 

Ever. 

A more reliable fail-safe. 

A more reliable 

locking mechanism. 

A more flexible utility 

mounting solution. 

With patented advances in the locking mechanism and 

failsafe, and new flexible module mounting and integrated 

robot mounting patterns, we’ve created the most reliable, 

easy-to-use Welding Gun Changers. Ever. 

The QC-210 Welding Gun Changer. 

The new standard from ATI. 

Come visit us at the 

Weld Expo 2010 Show 

Booth #11013 

ROBOTIC END EFFECTORS 

www.ati-ia.com/weld/ 

919.772.0115 

Utilisation des électrodes fourrées en acier inoxydable 

Soudage de l’acier inoxydable ferritique. Les aciers inoxydables ferritiques 

contiennent de 10 à 20 % de chrome, ont une faible teneur en carbone 

et ne comportent aucun nickel ou presque. Ils résistent bien à la formation 

de calamine à des températures élevées et sont très résistants aux attaques 

de corrosion dans les environnements de chlorure. Une grande quantité 

d’acier inoxydable ferritique est utilisée dans la fabrication des systèmes 

d’échappement d’automobiles lorsque ceux-ci sont exposés à des hautes 

températures et au sel de voirie. Ces composants sont faits en acier inoxydable 

de faible épaisseur ayant une teneur en chrome de 12 % (type 409) 

ou de 18 % (types 439, 18CrCb). Les soudures sont exécutées à des vitesses 

d’avancement élevées afin de rehausser la productivité et d’éviter l’effondrement, 

ce qui constitue une utilisation idéale pour les fils composites (voir 

la figure 6). Ces derniers peuvent être soudés à des vitesses plus élevées que 

les fils pleins et donner de bons résultats dans les zones où l’ajustage peut 

parfois être inacceptable. Du titane et/ou du niobium peut être ajouté à ces 

électrodes afin de « stabiliser » la microstructure en liant chimiquement 

le carbone et en empêchant la formation d’une phase martensitique plus 

fragile. L’ajout de titane favorise également la stabilité de l’arc et réduit 

la quantité de projections. Ces électrodes sont couramment utilisées en 

Amérique du Nord avec le gaz de protection Ar-2 % O 2, alors que l’argon, 

qui contient jusqu’à 20 % de CO 2, est moins souvent utilisé. Le diamètre 

des fils varie généralement entre 1,0 et 1,6 mm (0,040 à 1/16 po) et l’apport 

thermique est très faible, étant généralement inférieur à 0,4 kJ/mm 

(10,2 kJ/po). 

À notre connaissance, il n’existe aucune électrode fourrée en acier 

inoxydable ferritique. En raison des problèmes reliés au grossissement 

des grains et de la perte de ductilité, ces aciers doivent être soudés à des 



481942_ati.indd 1 6/3/10 12:05:45 439361_Cambridge.indd PM 

1 7/28/09 8:50:40 AM

oad salt. These components are made of thin gauge stainless 

steel, with chromium levels at 12 % (type 409) or 18% (types 439, 

18CrCb). Welds are made at high travel speeds to increase productivity 

and to avoid burn through. This is an ideal application 

for metal cored wires (see figure 6). They can run at faster 

travel speeds than solid wires and will handle the occasional 

poor fit-up. Additions of titanium and/or niobium are added 

to these electrodes to «stabilize» the microstructure by tying 

up carbon and preventing the formation of a more brittle, martensitic 

phase. Titanium additions also promote arc stability 

and reduce spatter levels. In North America these electrodes 

are commonly used with Ar-2%O 2 shielding gas. Argon with 

up to 20% CO 2 is less commonly used. Typical wire diameters 

range from 1.0-1.6 mm (0.040˝-1/16˝). Heat inputs are very low, 

usually less than 0.4 kJ/mm (10.2kJ/in). 

To our knowledge there are no flux cored, ferritic, stainless 

steel electrodes. Because of problems with grain growth and 

loss of ductility these steels must be welded at low heat inputs, 

so they are unable to take advantage of the higher deposition 

rates offered by the flux cored electrodes. 

Welding of martensitic stainless steel. There is a full range of 

cored electrodes for welding the martensitic stainless grades. 

All-position and flat and horizontal flux cored wires types, as 

well as metal cored electrodes are available. 410NiMo tubular 

wire grades are commonly used in the hydro-electric power 

industry (see figure 7). Because of their makeup they lend 

themselves well to applications which require high strength 

and corrosion resistance. Alloys of this type may also be 

Figure 5. Horizontal fillet made with flat and horizontal 308L flux 

cored electrode. Note the smooth, even, finely rippled bead. 

Figure 5. Soudure d’angle horizontale réalisée au moyen d’une électrode fourrée 

208L à plat et à l’horizontale. Remarquez le cordon lisse, uniforme et finement strié. 

apports de chaleur inférieurs et ne peuvent donc pas prendre avantage des 

taux de dépôt plus élevés offerts par les fils fourrés. 

Soudage de l’acier inoxydable martensitique. Il existe une vaste gamme 

d’électrodes fourrés pour souder les aciers inoxydables martensitiques, y 

compris les fils fourrés toutes positions, à plat et à l’horizontale et les fils 

composites. Les fils tubulaires 410NiMo sont souvent utilisés dans l’industrie 

de l’énergie hydroélectrique (voir la figure 7). Grâce à leur composition, 

ils se prêtent bien aux applications qui exigent une haute résilience et une 

Partner with E.H.Wachs ® 

for Perfect 

Weld Preps 

The New and More 

Powerful MB Plus 

In your business, the welds 

need to be perfect. Partner 

with the industry leader in 

field portable weld prep, cut 

and bevel machine tools. 


The New Versatile 

Small Diameter Split Frame (SDSF) 

Since 1883, E.H. Wachs ® has 

manufactured the tools that 

make the job easier. Perfect 

welds begin with perfect 

weld preps. 

888.785.2000 | ehwachs.com 


468662_HAI.indd 1 3/13/10 11:23:36 466675_EH.indd AM 

1 2/26/10 11:48:48 AM

Figure 6. Weld on an exhaust system manifold welded with 439 

metal cored wire. The weld was made in the vertical down position 

using an Ar-CO2 shielding gas mix. Figure 6. Soudure sur le collecteur 

d’un système d’échappement réalisée au moyen d’un fil composite 439. La soudure 

a été exécutée dans la position verticale vers le bas au moyen d’un mélange de gaz 

de protection Ar-CO2. 

heat-treated to meet specific design criteria. Larger diameter 

metal cored electrodes, 420 types, are used to resurface steel 

mill rolls using the submerged arc process. Smaller diameter 

steel rolls can be efficiently resurfaced with flux-cored 

consumables. Some precautions are necessary when welding 

these steels because they are susceptible to hydrogen induced 

cracking. Protection of the welding consumables to prevent 

résistance à la corrosion. Les alliages de ce type peuvent aussi être soumis 

à un traitement thermique afin de répondre à des critères de conception 

particuliers. Les fils composites de type 420 ont un plus grand diamètre 

et sont utilisés pour le rechargement curatif des bobines brutes en acier au 

moyen du procédé SAW. Les bobines d’acier de plus petit diamètre peuvent 

être rechargées efficacement à l’aide d’un fil fourré. Il faut prendre certaines 

précautions en soudant ces aciers parce qu’ils sont susceptibles à la fissuration 

par l’hydrogène. Il est donc essentiel de protéger les produits d’apport 

contre l’humidité absorbée et d’utiliser des températures entre passes et de 

préchauffage appropriées. Les électrodes fourrées utilisées pour souder les 

aciers inoxydables martensitiques sont protégées par le gaz CO 2 ou Ar-25 % 

CO 2. Il y a certains avantages à utiliser le CO 2 puisque cela réduira la teneur 

en hydrogène dans le métal fondu. 

Soudage des aciers inoxydables austénitiques et duplex. Une gamme 

complète de fils fourrés est offerte pour souder les aciers inoxydables austénitiques 

et certaines classes d’aciers duplex standards. Les plages de température 

dans lesquelles ces alliages peuvent être utilisés sont très étendues, de 

températures cyrogéniques à une température de près de 1 090 ºC (2 000 ºF), 

et ils peuvent être exposés à une grande variété de matières corrosives. 

Chaque utilisation particulière comprend des exigences précises et le métal 

déposé doit avoir les mêmes caractéristiques de performance que le matériau 

de base. Les fils fourrés conviennent parfaitement puisqu’il est relativement 

facile d’ajuster la composition du fil pour des utilisations précises. 

Les versions fourrées de ces électrodes peuvent utiliser comme gaz 

de protection soit le CO 2 ou le mélange Ar-25 % CO 2. Le CO 2 offre une 

meilleure pénétration et permet le mouillage du cordon, alors qu’avec le 

mélange de gaz Ar-25 % CO 2 , l’arc est plus silencieux et il y a moins de 

projections et de fumée. Les gaz plus riches que l’argon ou les mélanges de 

Accredited C.W.B. and T.S.S.A. Test Centre 

ADVANCED WELDING 

TECHNIQUES INC. 

WELDER TRAINING FACILITY 


905-575-8311 • 1-800-794-7840 

www.advancedwelding.ca 

email: advweld@advweldtech.com 

“Training For Success” 

IN-PLANT TRAINING • CONSULTING • CUSTOM PROGRAMS 


479655_Gullco.indd 1 6/16/10 9:41:32 483038_Advanced.indd AM 

1 6/16/10 11:56:57 AM

moisture pickup and the use of proper preheat and interpass 

temperatures is essential. Flux cored electrodes used to weld 

martensitic stainless are shielded with CO 2 or Ar-25% CO 2 

gas. There is some benefit to using CO 2 as this will result in 

lower weld metal hydrogen levels. 

Welding of austenitic and duplex stainless steel. A full 

range of cored wires are available to weld the austenitic stainless 

steel grades as well as some of the standard duplex grades. 

The range of use of these alloys is very broad, from cryogenic 

temperatures to near 1090°C (2000°F), with exposure to a 

wide variety of corrosive media. Each particular application 

has specific requirements and the weld metal must perform in 

a similar manner to the base material. Cored wires are a good 

fit because it is relatively easy to make adjustments to wire 

chemistry for specific applications. 

The flux cored versions of these electrodes can use either 

CO 2 or Ar-25% CO 2 shielding gas. CO 2 gives better penetration 

and bead wetting. The use of Ar-25% CO 2 shielding gas 

results in a smoother arc with slightly less spatter, and lower 

fume levels. Gases richer in argon or specialty gas mixes are 

not generally recommended when using stainless steel fluxcored 

electrodes unless the product has been designed to run 

with those specific shielding gas blends. 

Metal cored electrodes commonly use Ar-2%O 2 and Ar/ 

CO 2 shielding gas blends containing up to a maximum of 3% 

CO 2.The use of Ar/2% CO 2 shielding gas with metal-cored 

stainless steel electrodes will permit all modes of metal transfer; 

short circuit, globular, spray and pulsed. Welds produced 

Figure 7. Directional flaps used in hydro-electric power generation 

to direct water flow to turbines. Welding was done with 410NiMo 

flux cored wire Figure 7. Volets directionnels utilisés pour la génération 

d’énergie hydroélectrique en vue de diriger le débit d’eau vers les turbines. Le 

soudage a été réalisé au moyen d’un fil fourré 410NiMo. 

gaz spéciaux ne sont pas généralement recommandés lorsqu’on utilise des 

électrodes fourrées en acier inoxydable, à moins que le produit ait été conçu 

pour être utilisé avec ces mélanges de gaz de protection particuliers. 

Les fils composites utilisent généralement des mélanges de gaz de 

protection composés de 2 % d’oxygène (O ) et un mélange d’argon (Ar) et 

2 

de dioxyde de carbone (Co2) qui contiennent 3 % de CO2 au maximum. 

L’utilisation d’un gaz de protection composé d’argon et de 2 % CO2 avec des 

électrodes en acier inoxydable à âme métallique permettra l’utilisation de 



472226_Holland.indd 1 3/24/10 6:00:46 478876_Tommys.indd PM 

1 5/20/10 3:18:47 PM

with these shielding gas blends have minimal spatter levels, 

adequate penetration and cleaner weld surfaces (reduced 

oxides) as compared to Ar/O 2 blends. Shielding gas manufacturers 

in North America offer a variety of «specialty» shielding 

gas blends that are designed for welding austenitic and 

duplex stainless steels with metal-cored electrodes. Some of 

the common «specialty» blends may contain controlled additions 

of hydrogen, helium, nitrogen or nitric-oxide that accentuate 

the performance characteristics of metal-cored stainless 

steel electrodes. Improved color match, penetration, bead 

profile, fume reduction, stability of weld metal microstructure 

(duplex) and increased productivity are such features. It is 

important however when selecting «specialty» shielding gas 

blends to consult not only the shielding gas supplier but also 

the weld consumable manufacturer to determine the feasibility 

for a specific application. Consideration should also 

be given to weld procedures; as in most cases a separate weld 

procedure specification (WPS) and procedure qualification 

report (PQR) must be performed. 

There are also some austenitic, self-shielded flux cored 

electrodes designed for flat and horizontal use. These selfshielded 

electrodes also find themselves readily used in applications 

that historically would have used stick electrodes. 

They are often used for surfacing applications, such as for 

mining equipment. 

The chemical, petroleum and power generation industries 

are large consumers of austenitic stainless steels. Flux 

cored wires, both the all-position types and the flat and 

THE DRILLS & CUTTERS 

YOU CAN RELY ON... 

...FROM THE COMPANY YOU CAN TRUST. 

With over 20 drill models and hundreds of cutters, you can rely on 

Hougen to supply the right drills and cutters to get the job done. 

Whether it’s small holes in tight places, extremely accurate holes or 

high volume production, Hougen solves your toughest holemaking 

problems. And with over 4,000 distributors and 47 service centers 

we’ll get you what you need, when you need it, fast. 

�� 

�� 

tous les modes de transfert, soit par courts-circuits, globulaire, en pluie et 

par pulsation. Les soudures réalisées avec ces mélanges réduisent les projections 

au maximum et procurent une pénétration adéquate et une surface 

plus propre (moins d’oxydes) par rapport aux mélanges d’argon et d’oxygène. 

Les fabricants de gaz de protection en Amérique du Nord offrent une variété 

de mélanges conçus « spécialement » pour le soudage des aciers inoxydables 

austénitiques et duplex avec fils composites. Des quantités contrôlées 

d’hydrogène, d’hélium, d’azote ou d’oxyde nitrique peuvent être ajoutées à 

certains de ces mélanges communs afin de rehausser les caractéristiques de 

performance des électrodes en acier inoxydable à âme métallique, y compris 

une meilleure pénétration et harmonie de couleurs, un profil de cordon 

amélioré, moins de fumée ainsi qu’une meilleure stabilité de la microstructure 

(duplex) du métal déposé et une meilleure productivité. Par contre, il 

est important lors de la sélection d’un tel mélange de consulter non seulement 

le fournisseur du gaz de protection, mais aussi le fabricant du produit 

d’apport afin de déterminer la possibilité d’utiliser ces mélanges pour une 

utilisation particulière. Les modes opératoires de soudage doivent aussi être 

pris en compte et, dans bien des cas, une spécification de mode opératoire 

de soudage et un registre de qualification du mode opératoire de soudage 

doivent être élaborés. 

Des électrodes fourrées austénitiques à protection intrinsèque sont aussi 

offertes pour le soudage à plat et horizontal. Celles-ci sont aussi souvent utilisées 

dans des applications qui, généralement auraient utilisé des électrodes 

enrobées. Elles sont aussi souvent employées pour le rechargement, comme 

dans le cas du matériel d’exploitation des mines. 

Les industries chimique, pétrolière et de production d’énergie électrique 

sont des grands consommateurs d’aciers inoxydables austénitiques et 

utilisent des fils fourrés toutes positions à plat et à l’horizontale dans des 

SERIOUS AIR FOR 

SERIOUS PLACES 

MAN/EQUIPMENT COOLING 

CURING AND DRYING 

FUME EXHAUST 

DUST REMOVAL 

CONFINED SPACE 

AIR VENTILATORS 


8”, 12”, & 20” MODELS 

PORTABLE 

LIGHTWEIGHT 

848-800CFM 

110/220V 

12V DC 

PNEUMATIC 

Americ Corporation 

785 Bonnie Lane Elk Grove Village, IL 60007 

800-364-4642 Fax 847-364-4695 

www.americ.com 


458179_Hougen.indd 1 12/2/09 10:07:09 422946_americ.indd PM 

1 3/16/09 1:06:16 PM

horizontal types, are utilized. Applications include the construction 

of chemical vessels and storage tanks (all-position 

electrodes) and the fabrication of rolled pipe (flat and horizontal 

electrodes). The base metal used and the corrosive media 

involved will dictate the classification of welding electrode to 

be selected. 

High temperatures are often used in oil or chemical processing 

plants, as well as in power generation equipment. At 

temperatures above 540°C (1004°F) creep becomes a problem. 

Specially formulated flux cored wires with higher carbon 

levels (H grades) will give improved creep resistance. A word 

of caution is due here: some stainless steel flux cored wires 

contain bismuth additions to improve slag peeling. Bismuth 

is known to reduce creep life and also to play a role in reheat 

cracking. When choosing a stainless flux cored electrode for 

high temperature use or for applications where a post weld 

heat treatment will be performed, it is necessary to confirm 

with the electrode manufacturer that no bismuth is present in 

the electrode. 

Austenitic flux cored electrodes are also available for use 

at cryogenic temperatures. Cryogenic pressure vessels for 

storage of liquid nitrogen or liquid oxygen are fabricated with 

flux cored electrodes. Impact toughness is important here 

and electrodes designed for cryogenic service environments 

produce weld metal with low ferrite numbers and low carbon 

contents. 

Metal-cored, austenitic electrodes have been used to weld 

the roof and side panels of light rail cars, for welding the hatch 

applications telles que la construction de récipients et de réservoirs de stockage 

de produits chimiques (électrodes toutes positions) et la fabrication de 

tuyaux laminés (électrodes utilisées à plat et à l’horizontale). Le métal de 

base utilisé et la matière corrosive concernée détermineront le type d’électrode 

de soudage qui sera sélectionné. 

Les températures élevées sont souvent utilisées dans les usines de traitement 

du pétrole et de produits chimiques ainsi que pour le matériel de 

production d’énergie électrique. À des températures supérieures à 540 ºC 

(1 004 ºF), le fluage devient problématique. Les fils fourrés spécialement 

formulés ayant une haute teneur en carbone (classe H) amélioreront la 

résistance contre le fluage, mais une mise en garde est de mise : du bismuth 

est ajouté à certains fils fourrés en acier inoxydable afin de faciliter l’enlèvement 

du laitier. Le bismuth est reconnu pour réduire la durée de vie du 

fluage et joue un rôle dans la fissuration causée par le réchauffage. Lors de 

la sélection d’une électrode fourrée en acier inoxydable pour une utilisation 

dans des températures élevées ou pour des applications où un traitement 

thermique après soudage sera effectué, il est nécessaire de confirmer auprès 

du fabricant de l’électrode que l’électrode ne contient aucun bismuth. 

Les électrodes fourrées austénitiques sont aussi vendues en vue d’être 

utilisées à des températures cryogéniques. Les appareils à pression cyrogéniques 

servant au stockage de l’azote liquide ou de l’oxygène liquide sont fabriqués 

avec des électrodes fourrées. La résistance aux chocs est importante ici 

et les électrodes conçues pour les environnements de service cyrogénique 

produisent un métal déposé à faible quantité de ferrite et à faible teneur en 

carbone. 

Les électrodes austénitiques à âme métallique ont été utilisées pour souder 

les panneaux de toit et latéraux des wagons porte-rail légers, les anneaux 

des trappes de chargement des wagons-trémies, les châssis d’autobus et les 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 


�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 

�� 


454826_Diamond.indd 1 11/13/09 1:18:22 478199_Vogel.indd PM 

1 5/11/10 1:13:10 PM

ing on hopper cars, bus frames and side panels, storage tanks 

in the food/wine industry and for some rolled pipe fabrication. 

Duplex stainless steels have successfully been used in pulp 

and paper, offshore and petrochemical industries. These types 

of stainless steels derive their name from a microstructure 

which is roughly half austenite and half ferrite. The duplex 

nature of these alloys offer significant advantages as compared 

to Austenitic grades. Higher strength and improved 

corrosion resistance in seawater and other environments 

allow design engineers to reduce component weight while 

maintaining and in some cases improving the overall service 

life. Welding duplex stainless steels requires special care and 

attention! Alloying of duplex stainless steels varies greatly and 

proper consumable selection is critical. The weld procedure 

specification (WPS) needs to detail controlled heat input, 

interpass temperatures and cooling rates as these are very 

important elements. Process variables and welding procedure 

must be strictly monitored in order to maintain an optimum 

microstructure and avoid undesirable metallurgical phases. 

When using flux-cored consumables, such as 2209 and 2253, 

Ar-25% CO 2 shielding gas is recommended. Duplex metalcored 

consumables commonly use a shielding gas blend of 

Ar-2% O 2. As previously mentioned there are a number of 

«specialty» shielding gas blends available on the market that 

may improve performance characteristics and aid in the ease 

of welding duplex stainless steel grades. Remember to consult 

with your shielding gas supplier and the consumable manufacturer 

to ensure feasibility. 

Fact. 

“Global Shop has made us a much more 

efficient operation and has allowed us 

to produce more parts and maintain 

our on-time delivery at a high rate.” 

Eric Miller, Miller Welding and Machine 

Use Global Shop Solutions ERP software. Before you know it, you’re 

saving thousands of dollars. Year after year. Just like our many 

successful fabrication manufacturing customers. 

For a FREE copy of our Scheduling White Paper visit 

www.GlobalShopSolutions.com/erp-software-downloads.cfm 

or call 1-800-364-5958. 

panneaux latéraux, ainsi que les réservoirs de stockage utilisés dans l’industrie 

des aliments et du vin et pour fabriquer certains tuyaux laminés. 

Les aciers inoxydables duplex ont été utilisés avec succès dans les industries 

des pâtes et papiers, côtière et pétrochimique. Ces types d’aciers inoxydables 

empruntent leur nom de la microstructure, qui est plus ou moins 

mi-austénitique et mi-ferritique. La nature duplex de ces alliages offre 

d’importants avantages comparés aux alliages austénitiques. Grâce à sa plus 

haute résilience et à sa meilleure résistance à la corrosion dans l’eau de mer 

et dans d’autres types d’environnements, les ingénieurs-concepteurs sont en 

mesure de réduire le poids des composants et de maintenir et même améliorer 

en même temps la durée de vie globale de l’alliage. Le soudage des aciers 

inoxydables duplex exige des soins spéciaux et beaucoup d’attention! Puisque 

les alliages qui sont ajoutés dans les aciers inoxydables duplex varient beaucoup, 

il est essentiel de choisir le bon produit d’apport dès le départ. La 

spécification de mode opératoire de soudage doit décrire en détail l’énergie 

linéaire contrôlée, la température entre passes et la vitesse de refroidissement 

puisque ces éléments sont très importants. Les variables de procédés et 

les modes opératoires de soudage doivent être rigoureusement surveillés afin 

de maintenir une microstructure optimale et d’éviter des phases métallurgiques 

indésirables. Il est recommandé d’utiliser un gaz de protection Ar-25 % 

Co 2 lorsque des fils fourrés tels que 2209 et 2253 sont utilisés. Les produits 

d’apport à âme métallique duplex utilisent normalement un mélange de gaz 

composé d’argon et de 2 % d’oxygène. Comme nous l’avons déjà mentionné, 

certains mélanges spéciaux sont offerts sur le marché pour améliorer les 

caractéristiques de performance et faciliter le soudage des aciers inoxydables 

duplex. N’oubliez pas de consulter votre fournisseur de gaz de protection 

ainsi que le fabricant du produit d’apport afin de déterminer la possibilité 

d’utiliser ces mélanges. 

Successful Fabrication Manufacturers Rely on Global Shop ERP. 


Designed to Streamline 

©2010, Global Shop Solutions, Inc. 


483455_Global.indd 1 6/24/10 11:24:33 AM

Let Phoenix protect your electrodes 

for a high quality weld. 

-Safety yellow color enhances visibility 

-Rugged construction and powder coat 

withstands field abuse 

-Wire-Wrapped heating element provides 

uniform heat within oven chamber 

-Optional calibrated digital thermometer 

-One year product warranty 

-Union made in the U.S.A. 

Phoenix DryRod®II ovens. Don’t risk weld cracking, 

porosity, spatter and costly rework. 

Phoenix International, Inc. 

Milwaukee, WI 53224 USA 

www.dryrod.com 

STOP THE INSANITY OF ARC GOUGING! 

SEAM PREP BY MILLING PROCESS 

The seam milling process is replacing arc gouging with a cleaner, 

faster and safer milling technology specially adapted to circular 

and longitudinal seams on medium and heavy 

wall welded cans, vessels and pipes. 

Technologies Ltd. 

We also offer a complete 

line of plate edge milling 

machines for standard and 

custom chamfers. 

See our full product line at www.graebtec.com or 

contact us at sales@graebtec.com for personal assistance. 

(416) 591-7033 

433991_Phoenix.indd 1 6/13/09 1:37:04 473863_GGT.indd PM 

1 5/3/10 2:36:25 PM 

WHERE SKILLS 

ARE LEARNED 

& CAREERS BEGIN 

• Mig-Tig-Stick-Pipe Welding 

• 40 Hr. – 12 Week Courses 

• New Classes Starting Monthly 

• Over 550 Students Since 2004 

• Nationally & Internationally Recognized 

• Maximum of 10 Students Per Class 

• We Offer Customized Training for Companies 


2801 1st Ave No 

Fargo, ND 58102 

(888) 356-0871 

www.learntoweld.com 

4329 Centurion Drive 

Bismarck, ND 58504 

(701) 751-4256 


437843_kristian.indd 1 7/17/09 12:22:52 467451_Lynnes.indd PM 

1 3/8/10 10:02:55 PM

How to Make Economical 

6 mm Semiautomatic 

Horizontal Fillet Welds 

Comment réaliser semiautomatiquement 

des soudures 

d’angle de 6 mm à l’horizontale 

Stig Skarborn 

The purpose of a welding procedure should be to achieve the 

required quality at minimum cost. While the first criterion 

is usually met, it is our observation that the second is often 

not. This article reviews processes for flux cored arc welding 

(FCAW) and metal cored arc welding (MCAW) and makes 

recommendations on how to achieve economical welds. 

Fillet welds are the most common weld type used to join 

structural members and are extensively used in mechanical 

applications, shipbuilding, and many other situations. They 

are used in corner, tee, and lap joints. Usually they are used 

for members intersecting at 90°, but a range of 60° to 135° is 

not unusual. Often very large loads are transferred, as is the 

case for common structural connections using double and 

single angles, end plates and shear tabs. Typical sizes for 

structural connections and many ship building applications 

are 5, 6 and 8 mm single pass fillet welds. This paper has 

singled out the 6 mm fillet weld for review, since it is a representative 

size. 

Flux-Cored Arc Welding 

When gas-shielded FCAW first became popular 30 to 35 years 

ago, the most usual wire was 2.4 mm (3/32 in) in diameter and 

welded with 100% carbon dioxide. It was used for flat groove 

welds and for flat and horizontal fillet welds. For structural 

applications, a current range of 375 to 425 Amperes was typical 

for structural work, resulting in a deposition rate of approximately 

6.0 kg/hr (figure 1). 

Satisfactory 6 mm fillet welds were achieved by welders 

with normal skills, and welders usually had no problem passing 

the CSA W47.1, flat position, performance test since penetration 

and fusion were adequate. 


Le but d’un mode opératoire de soudage devrait être d’obtenir la qualité 

requise à un coût minimal. Alors que le premier critère est habituellement 

satisfait, nous avons observé que le deuxième ne l’est souvent pas. Cet article 

étudie les procédés de soudage FCAW et MCAW et offre des recommandations 

sur la façon de réaliser des soudures économiques. 

Les soudures d’angle sont les soudures les plus couramment utilisées 

pour joindre les éléments de charpente. Elles servent également à réaliser 

des assemblages en L, en T et à recouvrement et sont aussi très répandues 

dans plusieurs industries telles que la mécanique et la construction navale. 

Bien que ces soudures soient généralement utilisées pour des éléments qui se 

croisent à 90 ⁰, il n’est pas rare qu’on les utilise à des angles allant de 60 ⁰ 

à 135 ⁰. Souvent, de très grosses charges sont transférées, comme c’est le cas 

avec les assemblages de charpente ordinaires qui utilisent des angles doubles 

ou simples, des plaques bout-à-bout et des plaquettes de cisaillement. 

Typiquement, les soudures d’angles utilisées pour les assemblages de charpente 

et plusieurs applications reliées à la construction navale consistent 

en des soudures d’angle de5, 6 et 8 mm réalisées en une seule passe. Dans cet 

article, nous étudierons les soudures d’angle de 6 mm puisqu’il s’agit d’une 

dimension représentative. 


Soudage à l’arc avec fil fourré (procédé FCAW) 

Lorsque le procédé FCAW avec gaz de protection est devenu populaire pour 

la première fois il y a 30 à 35 ans, le fil le plus couramment utilisé mesurait 

2,4 mm (3/32 po) de diamètre et utilisait un gaz composé de 100 % dioxyde 

de carbone. Ce procédé servait à réaliser des soudures sur préparation à plat 

et des soudures d’angle à plat et à l’horizontale. Dans le cas des charpentes, 

l’intensité du courant variait généralement entre 375 et 425 ampères pour 

les travaux d’ossature, ce qui entraînait un taux de dépôt d’environ 6,0 kg/h 

(figure 1). 

Les soudeurs ayant des compétences normales pouvaient réaliser des soudures 

d’angle de 6 mm saines et les soudeurs n’avaient normalement aucun

Figure 1. Typical deposition rates for E492T-9-CH consumables. 

Figure 1. Taux de dépôt typiques pour des produits d’apport E492T-9-CH. 

When reviewing the figures, it should be noted that for 

the same current, deposition rate is higher, the smaller the 

diameter of the wire. Additionally, the data on the figures has 

been discontinued beyond approximately 450 Amperes for the 

larger diameter wires, since very few welders will work effectively 

beyond this value due to the discomfort created by the 

intense heat generated by the arc. 

Eventually smaller diameter, all position, consumables 

became available; first 1.6 mm (1/16 in) and then 1.1 mm (0.045 

in). Typical current ranges decreased to 275 to 325 Amperes 

for the former and 225 to 275 Amperes for the latter diameter, 

with a reduction of deposition rate to 3.8 to 4.8 kg/hr and 3.8 

to 5.0 kg/hr respectively (figure 2). 

Another development that occurred in this time period 

was a transition from carbon dioxide to argon/carbon dioxide 

shielding gases. The result of these two developments 

was a decrease in productivity, and a decrease in penetration 

due to the lower current and switch to argon based shielding 

gases. It is my understanding that more welders than before 

were then failing their performance tests, than used to be the 

case. 

The change to smaller diameter wires and argon based 

shielding gases had the following cost implications: 

• Additional labour hours 

• More expensive consumables 

• More expensive gases 

The perceived main benefits of the smaller diameter wires 

and argon based gas were: 

• Greater welder appeal 

• Less clean-up 

• All-position capability 

Figure 2. Typical deposition rates for E491T-9-CH consumables. 

Figure 2. Taux de dépôt typiques pour des produits d’apport E491T-9-CH. 

problème à réussir l’essai de performance en position à plat selon la norme 

CSA W47.1 puisque la pénétration et la fusion étaient adéquates. 

En examinant les figures, vous noterez sans doute que pour le même 

courant, plus le diamètre du fil est petit, plus le taux de dépôt est élevé. 

De plus, les données fournies dans les figures ont été abandonnées au-delà 

d’environ 450 ampères pour les fils de plus grand diamètre puisque très peu 

de soudeurs travailleront efficacement au-delà de ces valeurs, ceux-ci étant 

indisposés par la chaleur intense générée par l’arc. 

Par la suite, des produits d’apport toutes positions de plus petit diamètre 

ont été mis sur le marché : d’abord de 1,6 mm (1/16 po) et puis de 1,1 

mm (0,045 po). Les gammes de réglage du courant ont baissé de 275 à 325 

ampères dans le premier cas, et de 225 à 275 ampères dans le deuxième cas, 

avec une réduction du taux de dépôt de 3,8 à 4,8 kg/h et de 3,8 à 5,0 kg/h 

respectivement (voir la figure 2). 

Un autre déroulement durant cette période a été la transition du dioxyde 

de carbone au mélange d’argon et de dioxyde de carbone pour les gaz de protection. 

Le résultat de ces deux événements a été une baisse de productivité 

et moins de pénétration en raison du plus faible courant et de l’utilisation 

de gaz de protection à base d’argon. Par conséquent, selon ce que j’ai pu 

constater, un plus grand nombre de soudeurs échouaient leurs épreuves de 

performance qu’auparavant. 

L’utilisation de fils de plus petit diamètre et de gaz de protection à base 

d’argon a entraîné les conséquences financières suivantes : 

• un temps de main-d’œuvre plus élevé 

• des produits d’apport plus dispendieux 

• des gaz plus dispendieux 

Ce qui était perçu comme de grands avantages quant aux fils de plus 

petit diamètre et aux gaz de protection à base d’argon est : 

• un meilleur intérêt de la part des soudeurs 

• moins de nettoyage 

• la capacité de souder en toutes positions 



The perceived benefits do not outweigh the substantial 

increase in labour cost associated with the lower current 

and thus lower deposition rate for projects where most of the 

welding is either horizontal fillet welds or flat groove welds. 

In addition, some consumable manufacturers make 100% 

CO2 shielded wires that produce limited spatter, smoke, and 

fume. There is therefore little reason for using small diameter 

low current wires for the majority of work in most fabrication 

shops. Fabricators that do so are not as competitive as they 

should be, and reduce their profit level from what it could be. 

Metal-Cored Arc Welding 

Typical deposition rates for both flat and all-position FCAW 

were given in figures 1 and 2. A realistic alternative to FCAW 

is the MCAW process which began to be commonly used in 

the early 1990’s, and for which deposition rates are shown in 

figure 3. 

If the objective is to deposit 6 kg/hr, the required currents 

for a selection of wire types and sizes are given in table 1. It 

can be seen that using E491T-9-CH and E492C-6-CH type 

consumables require very similar currents for the same diameter 

consumable. However, the metal-cored wire has several 

advantages over the FCAW for flat and horizontal position 

fillet welding, which translate into cost savings: 

• No need to remove slag between passes resulting in high 

duty cycles 

• Little or no spatter to remove after welding 

• Low fume generation resulting in a healthier environment 

CUSTOM TURNING ROLLS 3 - 120 ton 

All Turning Rolls Now Equipped with 1/2” 

steel gear boxes with aluminum bronze gears 

Contact Joe Fuller 

Ph. 979-277-8343 

email: joe@joefuller.com 

www.joefuller.com 

Figure 3. Typical deposition rates for E492C-6-CH consumables. 

Figure 3. Taux de dépôt typiques pour des produits d’apport E492C-6-CH. 

Les avantages ainsi perçus ne l’emportent pas sur l’augmentation importante 

des coûts de main-d’œuvre associés aux plus faibles courants et donc 

au plus bas taux de dépôt pour les projets où la plupart du soudage consiste 

en des soudures d’angle réalisées à l’horizontale ou en des soudures sur préparation 

réalisées à plat. De plus, certains fabricants de produits d’apport 

fabriquent des fils-électrodes avec protection gazeuse à 100 % CO2 qui 

entraînent peu de projections et de fumée. Il y a donc peu de raisons d’utiliser 

des fils de petit diamètre à faible courant pour la majorité des travaux 

effectués dans les ateliers de fabrication. Les fabricants qui le font ne sont 

pas aussi concurrentiels qu’ils devraient l’être, réduisant ainsi leur niveau de 

bénéfice par rapport à ce qu’il pourrait être. 

Soudage à l’arc sous gaz avec fil composite (procédé MCAW) 

Les taux de dépôt types pour le procédé de soudage FCAW en position à 

plat et en toutes positions sont fournis aux figures 1 et 2. Le procédé MCAW, 

qui constitue un autre choix réaliste par rapport au procédé FCAW, a commencé 

à être utilisé couramment au début des années 1990 (voir la figure 3 

pour les taux de dépôt correspondants). 

Si l’objectif est de déposer 6 kg/h, les courants requis pour la sélection 

de fils-électrodes et de dimensions sont fournis au tableau 1. Comme vous 

pouvez le constater, l’utilisation de produits d’apport de types E491T-9-CH 

et E492C-6-CH exige des courants très semblables pour un produit d’apport 

de même diamètre. Cependant, le fil composite offre plusieurs avantages par 

rapport au fil fourré pour le soudage de soudures d’angle à plat et à l’horizontale, 

ce qui se traduit par des économies de coûts : 

• aucun besoin d’enlever le laitier entre chaque passe, ce qui entraîne des 

facteurs de marche élevés 

• peu ou pas de projections à enlever après le soudage 

• une faible génération de fumées résultant en un environnement plus sain 

• l’utilisation du soudage en poussant au lieu du soudage en tirant, améliorant 

ainsi la visibilité pour le soudeur 

Évidemment, le potentiel existe pour augmenter le taux de dépôt au-dessus 

de 6 kg/h, ce qui est utilisé aux fins d’une comparaison dans le tableau 

1. Une revue des recommandations en matière de soudage provenant de 

plusieurs sources donne des gammes de réglage du courant entre 350 et 450 

ampères pour le soudage de soudures d’angle de 6 à 8 mm sur des matériaux 

d’au moins 6 mm d’épaisseur. 

Le but de cet article n’est pas de comparer le coût total du 

soudage pour les deux procédés, mais plutôt de reconnaître 

que les produits d’apport MCAW sont normalement plus 


Training & Testing Since 1983 

CWB Training & Test Centre 

B Pressure Upgrading & Renewals 

Hourly Practice on Plate or Pipe 

Pre-Employment Welding Courses 

SMAW, GMAW, FCAW, GTAW 

www.grbwelding.com 

9712 - 54 Ave. Edmonton, AB T6E 0A9 

Phone: 780-436-7342 Fax: 780-436-7344 


452684_JoeFuller.indd 1 11/5/09 8:59:18 293284_GRB.indd PM 

1 7/24/06 5:36:20 PM

Table 1. Current required to deposit 6 kg/hr. • Tableau 1. Courant requis pour déposer 6 kg/h. 

Diameter/ 

Diamètre 

• Forehand instead of backhand travel angle results in better 

visibility for welder 

Obviously the potential exists for increasing the deposition 

rate above the 6 kg/hr used for comparison purposes in table 

1. A review of welding recommendations from a number of 

sources gives currents in the range of 350 to 450 Amperes for 

welding 6 to 8 mm fillet welds on material thicknesses of 6 

mm and above. 

It is not the purpose of this article to compare total welding 

costs between the processes, but it is recognized that 

MCAW consumables typically cost more than those used 

for FCAW. In addition, argon rich gases are always used for 

MCAW, while for FCAW, 100% carbon dioxide may be a valid 

alternative for some FCAW consumables. However, with the 

substantial increase in duty cycle for MCAW, the labour cost 

savings more than offset the additional consumable costs. 

Recommendations 

The welding procedure parameters in table 2 should be seriously 

considered for making economical fillet welds in the flat 

and horizontal positions (and for most flat groove welds). An 

issue that should be readily apparent is that the welding speeds 

are, in all probability, considerably higher than what welders 

are used to, which may cause the welders to reject the process 

Consumable/Produit d’apport 

E492T-9-CH E491T-9-CH E492C-6-CH 

Amperes/ 

Ampères 

Diameter/ 

Diamètre 

Amperes/ 

Ampères 

Diameter/ 

Diamètre 

Amperes/ 

Ampères 

1.6 mm 350 1.1 mm 300 1.1 mm 310 

2.0 mm 380 1.3 mm 335 1.3 mm 350 

2.4 mm 400 1.6 mm 370 1.6 mm 375 

Welding and Metal Fabrication training 

at Seneca College, your first step to 

becoming an accomplished welder. 

Courses offered in: 

� Basic Welding 

� Advanced Welding Processes 

� CWB All Positions Structural Welding 

� CWB Welder Testing 

Contact: Mike/Borean@senecac.on.ca 

416.491.5050 x5023 

www.senecac.on.ca/ce 

dispendieux que les produits FCAW. De plus, les gaz riches en 

argon sont toujours utilisés pour le procédé MCAW, alors que 

pour le procédé FCAW, un gaz composé de 100 % dioxyde de 

carbone pourrait constituer une option valide pour certains 

produits d’apport FCAW. Or, avec l’augmentation importante 

du facteur de marche pour le procédé MCAW, les économies 

de coût associées à la main-d’œuvre compensent grandement 

les coûts additionnels reliés aux produits d’apport. 

Recommandations 

Vous devriez sérieusement tenir compte des paramètres du mode opératoire 

de soudage précisés au tableau 2 lorsque vous réalisez des soudures d’angle 

économiques dans les positions à plat et à l’horizontale (et pour la plupart des 

soudures sur préparation réalisées à plat). Une question qui devrait être évidente 

d’emblée est que la vitesse d’avance est, selon toute probabilité, considérablement 

plus élevée par rapport à celle à laquelle les soudeurs sont habitués, 

de sorte que ces derniers pourraient rejeter le procédé et les paramètres suggérés. 

Afin de surmonter les objections et d’assurer une technique de soudage 

appropriée et surtout d’éliminer les caniveaux en présence de courants élevés 

et d’un manque de fusion, il est suggéré que les fabricants offrent des cours 

de formation à l’interne et assurent une supervision adéquate ou encore la 

présence d’un soudeur principal qui est en mesure d’offrir des conseils. Une 

telle formation devrait aussi être offerte dans les collèges communautaires où 

souvent la méthodologie semi-automatique à productivité élevée est ignorée. 


Oxyfuel, Plasma, 

Water Jet Machines & Service 

777 Walkers Line, Burlington, Ontario, Canada L7N 2G1 

Tel.: (905) 333-3881 Fax: (905) 333-5880 

Website: www.sectortechnology.ca Email: info@sectortechnology.ca 


476583_Seneca.indd 1 4/21/10 11:56:07 443524_Sector.indd AM 

1 9/24/09 9:46:38 AM

Table 2. Proposed welding data for MCAW. • Tableau 2. Données de soudage proposées pour le procédé MCAW 

Electrode wire classification/ 

Classification du fil-électrode 

and the suggested parameters. In order to overcome objections 

and assure proper welding technique, especially to eliminate 

undercut at high currents and lack of fusion, it is suggested 

that fabricators implement in-house training, and assure that 

competent supervision or a lead welder be available to provide 

guidance. Such training should also occur at community colleges, 

where too often high productivity semi-automatic methodology 

is ignored. In these very aggressive times with global 

competition on many projects, sound technology and economics 

must dictate shop floor practice. 

Stig Skarborn is a civil/welding consulting engineer and principal of Skarborn 

Engineering Ltd. in Fredericton, NB. Additional information is available at 

www.skarborneng.com. 

E491C-6M-H4 or/ou –H8 or/ou E492C-6M-H4 or/ou –H8 

Shielding gas/Gaz de protection 90% argon, 10% CO 2 

Electrical stickout/Longueur terminale 20-25 mm 

Current and polarity/Courant et polarité DCRP/CCEP 

Electrode sizes/Diamètres des électrodes 1.1 mm Alternative 1.3 mm 

Wire feed speed (m/min) 

Vitesse de dévidage (m/min) 

10.2-15.2 7.6-10.2 

Amperes/Ampères 265-335 300-360 

Arc volts/Tension d’arc (volts) 25-28 25-27 

Welding speed for 6 mm horizontal fillet weld (mm/min or in/min)/ 

Vitesse d’avance pour une soudure d’angle de 6 mm réalisée à l’horizontale (mm/ 

min ou po/min) 

Where there’s pipe, there’s Mathey 

MATHEY DEARMAN, INC. 

4344 S. Maybelle Avenue 

Tulsa, Ok USA 74107 

Ph: 918 447-1288 

Fax: 918 447-0188 

Toll Free: 1 800 725-7311 

sales@mathey.com - www.mathey.com 

480-745 

(19-29) 

500-675 

(20-26) 

Figure 4. Desirable fillet weld geometry. 

Figure 4. Géométrie d’une soudure d’angle voulue. 

Durant les périodes très dynamiques comme celle que nous connaissons 

actuellement, avec plusieurs concurrents qui veulent travailler sur le même 

projet à l’échelle mondiale, c’est la technologie saine et l’économie qui dictent 

ce qui se passe dans les ateliers. 

Stig Skarborn est un ingénieur-conseil en soudage et en génie civil et le 

directeur de Skarborn Engineering Ltd. à Fredericton, au Nouveau-Brunswick. 

Pour plus d’information, consultez le site www.skarborneng.com. 

ISSUES WITH HIGH TENSILE 

STRENGTH PIPE? 

The Mathey Dearman 

MEGA RIM CLAMP 


designed for 

TOUGH REFORMING JOBS such 

as the alignment and reforming 

of ultra-high tensile strength pipe, 

including X65, X70, and X80. 

MEGA RIM CLAMP: 

the clamp with muscle 


483291_Mathey.indd 1 6/30/10 4:51:22 PM

Your Industry Event... 

CMW 2010: 

SO MANY ACTIVITIES IN 

JUST ONE WEEK! 

- Comprehensive education 

program, opening keynote, 

interactive town hall, technical 

programs, networking 

reception, Canada’s best welder 

competition, one-on-one 

matchmaking and much more! 

CMW 2010: 

LOCATION! LOCATION! 

LOCATION! 

- Free parking and new layout 

with easier navigation! Located 

minutes from major highways, 

Pearson airport and 

THOUSANDS of fabricating and 

manufacturing facilities! 

CMW 2010: 

THE RIGHT PARTNERS! 

- Only SME and CWA bring 

together the most influential 

manufacturing communities 

to create your welding 

industry event! 

Strategic event partners: 


Official media partners:

Buyers’ Guide 

Guide de l’acheteur 

ABRASIVES 

Pearl Abrasive Company ................................................. 20 

Pferd Canada .................................................................. 33 

United Abrasives Canada ................................................ 21 

AIR FILTRATION/DOWNRAFT TABLES/FUME 

EXTRACTORS 

Donaldson Company, Inc. ................................................16 

ALIGNMENT TOOLS 

Slim Line-Up Clamps Inc. ................................................ 29 

ALUMINUM WELDING 

MK Products, Inc. ............................................................ 36 

AUTOMATION – WELDING 

Gullco International Limited ............................................ 48 

BRAZING ALLOYS 

Eutectic Canada, Inc. ...................................................... 22 

COMMERCIAL DIVING 

Holland College ............................................................... 49 

CONSULTING 

Global Shop Solutions, Inc. ....................................... 52, 60 

CUSTOM ROLLING 

Hodgson Custom Rolling, Inc. ........................................... 8 

CUTTING PRODUCTS 

Oxylance Inc. .................................................................. 44 

EDUCATION/TRAINING SERVICES 


ERP SOFTWARE 


FABRICATING EQUIPMENT 

Vogel Tool & Die Corp. ..................................................... 51 

FUME EXTRACTORS 

Nederman Canada ...........................................................10 

HUB INTERNATIONAL 

EXCLUSIVE INSURANCE BROKER 

FOR THE CANADIAN WELDING 

ASSOCIATION 

CWA members can rely on HUBʼs insurance experts 

to deliver the very best advice and value. 

Contact us for: 

• Preferred Rates on • WSIB Claims 

Home/Auto Insurance Management Services 

• Business Insurance • Mergers & Acquisitions 

• Comprehensive 

Insurance 

Pensions & Benefits • Trade Credit Insurance 

Programs 

Contact: Denise Spafford 

1-877-643-WELD (9353) 

denise.spafford@hubinternational.com 

www.hkmb.com • www.hubinternational.com 

483854_HKMB.indd 1 6/21/10 5:41:16 PM 

Power and performance 

to satisfy all of 

your welding needs. 

ITW Welding North America 

888.489.9353 

www.itwwelding.com 

GANTRY CUTTING MACHINES 

Sector Technology, Inc. ................................................... 57 

GASES & CONSUMABLES 

Air Liquide Inc. ........................................Inside Front Cover 

The Linde Group .............................................................. 32 

GRINDERS – ELECTRIC 

Diamond Ground Products .............................................. 51 

HEAT TREATING & INSPECTION 

Laboratory Mequaltech ................................................... 29 

INDUSTRIAL MARKERS 

J.P. Nissen Co. ................................................................ 38 

INSURANCE 

HKMB Hub International .................................................. 60 

METAL ANALYZERS 

Elemental Controls ......................................................... 26 

NON-DESTRUCTIVE TESTING 

G.A.L. Gage Company ..................................................... 39 

Labcan ............................................................................ 21 


ON-SITE MACHINE TOOLS 

Hougen Canada ............................................................... 50 

ORBITAL WELDING SYSTEMS 

Liburdi Engineering Limited ............................................ 27 

MK Products, Inc. ............................................................ 36 

PIPE-CUTTING & BEVELING EQUIPMENT 

E. H. Wachs Canada Ltd. ................................................. 47 

PIPE PREPARATION EQUIPMENT 


QUALITY ASSURANCE 


RESISTANCE WELDING EQUIPMENT & SUPPLIES 

Techno Control Cybernetic Inc. ....................................... 36 

RIM CLAMPS 

Mathey Dearman, Inc. ..................................................... 58 

Global Shop Solutions, the leader 

in manufacturing ERP software value 

and ROI, streamlines operations and 

positions your company for growth. Our 

many successful customers experience: 

• Cost reductions 

• Improved on-time delivery 

• Impeccable quality 

• Increased sales 

• Labor savings 

• Accurate pricing 

• And much more! 


For more information, call 

800.364.5958 

or visit us at 

GlobalShopSolutions.com 


483336_Canadian.indd 1 6/17/10 2:06:25 483454_Global.indd PM 

1 6/24/10 11:15:01 AM

ROBOTICS & AUTOMATION 

ATI Industrial Automation ............................................... 46 

KUKA Robotics Canada, Ltd. ........................................... 61 

ROD OVENS 

Phoenix International ...................................................... 53 

SEAM PREP & EDGE PREP 

Graebener Group Technologies ....................................... 53 

STICK ELECTRODES 

GEDIK WELDING ............................................................. 41 

TESTING – WELDER PERFORMANCE 

& QUALIFICATIONS 

Cambridge Materials Testing Ltd. ................................... 46 

TESTING – WELDER PROCEDURE 

Candet (Canadian NDE Technology Ltd.) ......................... 38 

TURN TABLES 

Joe Fuller LLC ................................................................. 56 

UNIONS 

Christian Labourers Association of Canada (CLAC) ........ 30 

VENTILATORS 

Americ Corp .................................................................... 50 

WATERJET CUTTING SERVICES 

HAI Precision Waterjets, Inc. ........................................... 47 

WELD BACKING 

Imperial Weld Ring Corp.................................................. 61 

WELD CLEANERS 

Bradford Derustit Corp. ................................................... 39 

WELD CONSUMABLE INSERTS 

Imperial Weld Ring Corp.................................................. 61 

WELDER TEST CENTRES 

GRB College of Welding .................................................. 56 

SENECA College Of Applied Arts & Technology ............... 57 

WELDER TRAINING CENTRE 

Advanced Welding Techniques ........................................ 48 

GRB College of Welding .................................................. 56 

NEW! 

KR 16 ARC HW 

The NEW KR 16 arc HW rounds out KUKA 

Roboti cs Canada’s extensive line of robots 

designed for use in the Arc Welding 

industry. The KR 16 arc HW features a 

hollow-wrist design, with a 50 mm opening 

that allows the integrati on of commonlyused 

welding packages, and achieves a 

repeatability of less than +/- 0.05 mm. 

With a protecti on classi� cati on of 1P54, 

it is suitable for operati on in the harshest 

welding environment conditi ons. The 16 

kg payload and 1636 mm reach make the 

KR 16 arc HW best suited for larger work 

pieces and thick plate applicati ons and long 

reach applicati ons. 

CONTACT: 416-KUKA-123 

www.kukarobotics.com 

Holland College ............................................................... 49 

Institute of Technical Trades ........................................... 28 

Lynnes Welding Training ................................................. 53 

WELDERS – RENTALS 

Red-D-Arc Welderentals ..................................................19 

WELDING – EQUIPMENT & SUPPLIES 

D/F Machine Specialties, Inc........................................... 44 

Lincoln Electric Company ......................Outside Back Cover 

Tru-Remote Industrial Welding Equipment Ltd. ............... 30 

WELDING & CUTTING TECHNOLOGY 

ESAB Welding & Cutting.................................................... 5 

WELDING CONSUMABLES 

Arcos Industries, LLC .............................. Inside Back Cover 

Select-Arc, Inc. ................................................................. 3 

WELDING EQUIPMENT & SUPPLIES 

ESAB Welding & Cutting.................................................... 5 

Thermadyne Industries ....................................................15 

WELDING EQUIPMENT REPAIR 

Kristian Electric Ltd. ........................................................ 53 

WELDING INSPECTION 


WELDING MACHINES 

GEDIK WELDING ............................................................. 41 

WELDING PREPARATION TOOLS 


WELDING PROCEDURES 


WELDING SERVICES 

Tommys Welding ............................................................ 49 

WELDING WIRES 

Canadian Welding Products Group .................................. 60 

Cor-Met, Inc. ................................................................... 44 

GEDIK Welding ................................................................ 41 

Techalloy Welding Products ............................................ 28 



478458_KUKA.indd 1 6/22/10 11:29:55 482826_Imperial.indd AM 

1 6/22/10 11:16:25 AM

Close Up 

Don Gemmell 

CWA National Advisory Council Chairman 

Co-ordinator, Mechanical and Welding 

Skills Programs, Niagara College 

Don Gemmell began his interest in welding 

as a career at an early age. “During 

my formative high school years, I focused 

on the metal fabrication trades, which led 

to summer employment in a local boiler 

repair shop,” he recalls. Upon graduation, 

Don was hired on as a maintenance welder 

apprentice with Stelco Steel in Hamilton, 

On. “The welding apprenticeship program 

at Stelco was second to none. I had the luxury 

of working with over 200 qualified welders; 

being mentored for over four years and 

constantly learning in the shop completing 

repairs, fabrication and field installation 

on various metals, alloys and procedures. 

During a typical week, we could be conducting 

waste heat boiler repairs, boiler 

tube replacement and chrome carbide overlay utilizing oxy-fuel 

spray welding, crane rail replacement forty feet above a steelmaking 

vessel with the SMAW process, slag pot repair welding 

with FCAW, pressure piping fabrication with GTAW and 

SMAW all to maintain steelmaking production and efficiency. 

This was all conducted during a 24 hour, 365 days a year operation 

with the Christmas period some of the busiest maintenance 

being done due to production shut downs.” 

Don progressed through many positions, including 

Maintenance Welder, Mechanical Shift Supervisor, Training 

Instructor, Engineering Quality Control Manager and 

Mechanical Trades Training Manager. During this time, Don 

began to teach various welding and steel fitting courses parttime 

for the continuing education departments at Mohawk and 

Niagara colleges. “The most rewarding aspect of teaching, for 

me personally, is being able to provide students with the knowledge 

and techniques they need to be successful,” he said. After 

30 years in the steel industry and 18 years teaching part-time, 

Don decided it was time to retire and pursue a full-time teaching 

career. In January 2008, he joined Niagara College. 

In 2007, Don was also presented with the Robert J. Jacobson 

award from the Canadian Welding Association while serving 

as Chairman for the Hamilton Chapter for his ongoing support 

and contribution to the CWA and the high school welding programs 

in Hamilton and the Niagara region. 

Currently, Don sits on the Governing Board of the 

Canadian Authorized National Body (CWB Group) of the 

International Institute of Welding. Since 1994, Don has also 

served as a Skills Canada—Ontario judge at the Ontario 

Technological Skills Competition (OTSC). In his spare time, 

Don enjoys woodworking and his 25-year passion for martial 

arts. He is currently working on his fourth degree black belt 

(Yodan) in Wado Kai Karate, within the Shintani Karate 

Organization. 


Gros plan 

Don Gemmell 

Président du Conseil consultatif national de l’ACS 

Coordonnateur, Programmes sur la mécanique et 

les compétences en soudage, Collège Niagara 

Don Gemmell a commencé à s’intéresser à la 

carrière de soudeur à un très jeune âge. « Lors de mes 

années de formation à l’école secondaire, je me suis 

concentré sur les métiers en fabrication du métal, 

ce qui m’a amené à travailler durant l’été dans un 

atelier de réparation de chaudières de la localité, », 

explique-t-il. Dès qu’il a été diplômé, Don a été 

embauché à titre d’apprenti-soudeur à l’entretien 

par Acier Stelco à Hamilton, en Ontario. « Le programme 

d’apprentissage en soudage chez Stelco était 

hors pair. J’ai eu le privilège de travailler avec plus 

de 200 soudeurs qualifiés, d’être encadré pendant 

plus de quatre ans et, directement dans l’atelier, d’apprendre 

constamment à réparer et à fabriquer; j’ai 

même appris à installer sur le terrain divers métaux 

et alliages tout en mettant en œuvre les modes opératoires 

associés. Généralement, durant une semaine, 

nous pouvions réparer des chaudières de récupération de chaleur, remplacer 

des tubes de chaudières et réaliser des cordons de rechargement en 

carbure de chrome au moyen du soudage oxygaz par projection. Nous pouvions 

tout aussi bien remplacer des rails de grue à 12,2 m (40 pi) au-dessus 

d’un vaisseau d’aciérie en utilisant le procédé SMAW, souder une poche à 

scories afin de la réparer au moyen du procédé FCAW ou fabriquer de la 

tuyauterie sous pression au moyen des procédés GTAW et SMAW, le tout 

en vue d’assurer la production et l’efficacité de l’acierie. » 

Don a occupé plusieurs postes, notamment ceux de soudeur à l’entretien, 

de surveillant des équipes de mécaniciens, de formateur, de 

responsable du contrôle de la qualité en ingénierie et de responsable de la 

formation en métiers mécaniques. Durant cette période, Don a commencé 

à donner, à temps partiel, divers cours aux soudeurs et aux charpentiers 

en fer dans les services de l’éducation permanente aux collèges Mohawk et 

Niagara. « L’aspect le plus enrichissant de l’enseignement, pour moi personnellement, 

est de pouvoir transmettre aux étudiants les connaissances 

et les techniques dont ils ont besoin pour réussir, » affirme-t-il. Après 

30 ans dans l’industrie de l’acier et 18 ans dans le domaine de l’enseignement 

à temps partiel, Don a décidé qu’il était temps de prendre sa retraite 

et de poursuivre une carrière dans l’enseignement à plein temps. En janvier 

2008, il s’est donc joint au Collège Niagara. 

En 2007, Don a aussi reçu le prix Robert J. Jacobson de l’Association 

canadienne de soudage lorsqu’il était président de la section locale de 

Hamilton pour son appui soutenu et sa contribution à l’ACS et aux programmes 

en matière de soudage offerts dans les écoles secondaires situées 

dans les régions de Hamilton et de Niagara. 

Actuellement, Don est président de l’Association canadienne de soudage 

et fait partie du Authorized National Board pour l’Institut international 

de la soudure (IIS). Depuis 1994, Don a aussi été juge au concours 

des métiers au Canada lors des Olympiades ontariennes des compétences 

technologiques. Durant ses moments de loisirs, Don aime travailler le bois 

et s’adonner à sa passion des 25 dernières années, soit les arts martiaux. Il 

vise actuellement à obtenir la ceinture noire de quatrième degré (Yodan) 

en karate Wado Kai avec l’organisation Shintani Karate. 

SAMPLE JOURNAL

Arcos Electrodes 

Meet Exacting Military 

and Nuclear Standards. 

We Can Meet Yours, Too! 

When critical welding conditions necessitate 

performance without compromise, you can depend 

on Arcos to provide you with a comprehensive line 

of premium quality high alloy, stainless and nickel 

electrodes to conform to your stringent requirements. 

You can be assured of our commitment to superior 

welding products because Arcos quality meets or 

exceeds demanding military and nuclear application 

specifications. Arcos’ dedication to excellence has 

earned these prestigious certifications: 

� ASME Nuclear Certificate # QSC448 

�� ISO 9001: 2000 Certificate # GQC230 

�� Mil-I 45208A Inspection 

�� Navy QPL 

To learn more about the many reasons you should 

insist on Arcos high alloy, stainless and nickel 

electrodes for your essential welding applications, 

call us today at 800-233-8460 or visit our website 

at www.arcos.us. 

Arcos Industries, LLC 

�� 

�� 

SAMPLE JOURNAL

SAMPLE JOURNAL

Output control at up to 400 ft without a cord! - The Canadian Welding ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?