Welding room development for simultaneous improvement of welder health and weld quality of gas metals arc welded aluminum AA5083-H112

• Published in: Eastern-European journal of enterprise technologies Vol. 1; no. 1 (127); pp. 89 - 98
• Main Authors: Triyono, Triyono, Harseno, Anton, Muhayat, Nurul
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 28.02.2024
• ISSN: 1729-3774; 1729-4061
• DOI: 10.15587/1729-4061.2024.296784

This study investigated the weld joint mechanical properties and welding fume exposure associated with Gas Metal Arc Welding of aluminum AA5083-H112 in 27 different welding room environment conditions. These conditions consist of variation in temperature, as well as intake and exhaust wind velocities. The temperature varies as 19 °C, 27 °C and 35 °C. Both the intake and exhaust velocity vary as 0 m/s, 3.1 m/s and 5.5 m/s. The experimental findings underscore the pronounced influence of these factors on both weld quality and welder exposure to fumes. Notably, intake wind velocity emerges as the most critical factor, contributing significantly to 47.68 % in weld joint tensile strength. The temperature emerges as the least critical factor with 12.02 % of contribution. However, temperature became the most critical factor on weld joint impact energy with 54.89 % of contribution while exhaust wind velocity became the least with 3.89 %. Air quality monitoring highlights the importance of optimal intake and exhaust fan configuration to effectively reduce fume exposure. All examined welding room environment condition are deemed safe for the welder, as they do not exceed the Treshold Limit Value (TLV), except the condition where the welding room lacks of air circulation in intake and exhaust wind velocity of 0 m/s. The identified optimal welding room condition exerts a temperature of 27 °C, intake and exhaust wind velocity of 0 m/s and 3.1 m/s respectively. This condition not only achieves established weld quality standards but also ensures compliance with fume exposure regulation. This research provides valuable insights for optimizing welding room environment to simultaneously maintain weld quality and safeguard the well-being of welders У цьому дослідженні досліджувалися механічні властивості зварного з’єднання та вплив зварювального диму, пов’язані з газовим дуговим зварюванням алюмінію AA5083-H112 у 27 різних умовах зварювального приміщення. Ці умови складаються з коливань температури, а також швидкості вітру на вході та вихлопі. Температура коливається від 19 °C, 27 °C і 35 °C. Швидкість як на вході, так і на випуску змінюється на 0 м/с, 3,1 м/с і 5,5 м/с. Експериментальні результати підкреслюють виражений вплив цих факторів як на якість зварювання, так і на вплив диму на зварника. Примітно, що швидкість вітру надходження є найбільш критичним фактором, який значно впливає на 47,68 % міцності зварного з’єднання на розрив. Температура є найменш критичним фактором з 12,02 % внеску. Проте температура стала найбільш критичним фактором для енергії удару зварного з’єднання з 54,89 % внеску, тоді як швидкість вихлопного вітру стала найменшою з 3,89 %. Моніторинг якості повітря підкреслює важливість оптимальної конфігурації впускного та витяжного вентиляторів для ефективного зменшення впливу диму. Усі досліджені умови середовища зварювального приміщення вважаються безпечними для зварювальника, оскільки вони не перевищують порогове граничне значення, за винятком умов, коли у зварювальному приміщенні не вистачає циркуляції повітря на вході та витяжці зі швидкістю вітру 0 м/с. Визначені оптимальні умови зварювального приміщення забезпечують температуру 27 °C, швидкість впускного та витяжного вітру 0 м/с та 3,1 м/с відповідно. Ця умова не тільки забезпечує встановлені стандарти якості зварювальних швів, але й забезпечує дотримання норм щодо впливу диму. Це дослідження дає цінну інформацію щодо оптимізації середовища зварювального приміщення, щоб одночасно підтримувати якість зварювання та гарантувати добробут зварювальників