تبليغاتX
فنی مهندسی
مهندسی جوش

دی اكسید كربن از گازهای دیگری كه در روش قوس الكتریكی استفاده می شوند، ارزانتر است. اولین گازی كه دردستگاه های تمام اتوماتیك بكار رفت دی اكسید كربن بود، اكنون هم از این گاز در دستگاه های تمام اتوماتیك و نیمه اتوماتیك استفاده می شود. دی اكسید كربن خاصیت حفاظتی بسیار خوبی دارد و به طول قوس بسیار حساس است، در موقع استفاده از این گاز باید طول قوس را ثابت نگه داشت، بنابراین در دستگاه‌های تمام اتوماتیك و نیمه اتوماتیك كه طول قوس باید ثابت نگه داشته شود استفاده از این گاز ایده آل است. درموقع استفاده از این گاز برای ثبات قوس و پیشگیری از ناجور شدن آن، از الكترودهای روپوش شده یا تنه كار استفاده می كنند. بیشترین گازی كه در جوشكاری فولاد معمولی بكار می رود CO2 است. بزرگترین مزیت این گاز همانطور كه گفته شد ارزان قیمت بودن آن است(1/0 بهای آرگون) بر خلاف گازهای اتمی، دی اكسید كربن در محل قوس الكتریكی به اكسیژن و مونو اكسید كربن تجزیه می شود، هر چند گازهای مزبور بعد از خنك شدن به CO2 تبدیل می شوند. در این حالت گازها و سایر مواد موجود قبل از جامد شدن جوش از آن خارج می شوند. جریان بیشتری كه در موقع استفاده از CO2 مصرف می شود (در حدود %25) باعث تلاطم بیشتر حوضچه مذاب شده و در نتیجه حباب های گازهای موجود در داخل جوش به سطح فلز صعود كرده و قبل از انجماد از آن خارج می شوند، در نتیجه تخلخل جسم كمتر خواهد بود. چون درموقع جوشكاری مقداری مونو اكسید كربن و حتی گازهای اُزُن تولید می شوند، كارگاه حتماً باید بخوبی تهویه شود، به هر حال باید از جمع شدن گازهای سمی در اطراف جوش جلوگیری كرد.

 

نكته: دراین جوش از جریان مستقیم با قطب معكوس استفاده می شود.

تجربه نشان داده كه درصورتی كه بتوانیم از ورود گازهای موجود در هوا یعنی اكسیژن و نیتروژن به منطقه جوش پیشگیری كنیم جوش از خواص شیمیایی و فیزیكی بهتری برخوردار خواهد بود.جوشكاری قوس الكتریكی با گاز محافظ CO2 یك روش بسیار مفید و فراگیر است. این روش برای جوشكاری فلزات سخت و غیر سخت در تمامی ضخامت ها مورد استفاده قرار می گیرد و یك روش بسیار مناسب برای جوشكاری صفحات فلزی نازك و مقاطع نسبتاً ضخیم فلزات غیر سخت می باشد كه در شركت ایران خودرو بعد از جوش مقاومتی بالاترین میزان استفاده را در سالن های بدنه سازی به خود اختصاص داده است.

در این روش قوس الكتریكی و حوضچه مذاب كاملاً برای جوشكاری واضح و آشكار است. در جوشكاری با CO2 گاهی یك لایه نازك سرباره روی گرده جوش را می پوشاند كه باید این لایه از روی سطح جوش برطرف شود.

مزایای جوش MAG:

این فرایند طوری است كه می تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مفید باشد.

دراین شیوه میزان جرقه كم می باشد.

سیم جوش به طور مستمر تغذیه می گردد، بنابراین زمان برای تعویض الكترود صرف نمی شود.

این شیوه به راحتی می تواند در تمام وضعیت ها استفاده شود.

حوضچه مذاب و قوس الكتریكی براحتی قابل مشاهده است.

سرباره حذف شده یا بسیار اندك است.

از الكترودی با قطر نسبتاً كم استفاده می شود، كه باعث بالا رفتن چگالی جریان می شود.

درصد بالایی از سیم جوش در منطقه اتصال رسوب می كند.

نكاتی راجع به استفاده صحیح از سیم جوش CO2

اندازه شیار قرقره كشنده وایر فیدر دستگاه جوش باید با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد.

نازل ورودی انتهای تورچ جوشكاری دقیقاً در مقابل شیار قرقره كشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوك این نازل تیز باشد، زیرا باعث آسیب زدن به سیم جوش می گردد.

فنر هدایت كننده سیم جوش در دادن غلاف تورچ دارای مشخصات زیر باشد:

  1- فنریت خود را در اثر گرم شدن از دست نداده باشد.

  2- له شدگی نداشته باشد.

  3- كوتاه نباشد.

 فشار پیچ و فنر نگهدارنده قرقره های كشنده روی سیم جوش در حدی باشد كه:

سیم جوش له نشود. 

سیم جوش به هنگام كار متوقف نگردد

پیچ و فنر در (ریل هاب) كه در مركز قرقره سیم جوش قرار دارد، بیش از حد لازم سفت یا شل نباشد، چون سفت بودن آن به موتور وایر فیدر فشار وارد نموده و شل بودن آن باعث بیرون ریختن سیم از قرقره می شود.

نازل سیم جوش از نظر قطر داخل با سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد. (گشاد یا تنگ نباشد) و همچنین رزوه آن با انبردست محكم شده باشد.

میزان ریزش گاز محافظ با قطر سیم جوش تنظیم گردد. (میزان گاز محافظ عبوری 10 برابر قطر سیم جوش باشد)

در صورت استفاده از گاز محافظ CO2 بعداز مانومتر كپسول، باید گرمكن گاز نصب گردد و همواره قبل از شروع عملیات جوشكاری از صحت كاركرد گرمكن اطمینان حاصل شود. فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگی به ساعت كاركرد دارد) تمیز و عاری از هر گونه آلودگی گردد، در غیر این صورت فنر دچار اشكال می گردد. (برای تمیز كردن فنر تورچ می توان فنر را به صورت حلقه در آورد و در داخل بنزین قرار داد و سپس با فشار باد آن را تمیز كرد).

آمپر و ولتاژ جوشكاری زمانی با هم همخوانی دارند كه ریزترین و مداوم ترین صدای ریزش قطرات سیم جوش هنگام كار شنیده شود.

بعد از تنظیم ولتاژ و آمپر باید خروجی كابل اتصال منفی روی دستگاه جوش نسبت به ضخامت قطعه میزان گرمای لازم انتقالی به قطعه، صحیح انتخاب گردد. در این صورت پاشش جرقه جوشكاری زیاد خواهد بود.

فاصله نوك نازل سیم جوش تا نوك شعله هنگام مصرف ازگاز CO2 به میزان mm2 و هنگام استفاده ازاین گاز با مخلوطی ازآرگون mm8 داخل تر باشد. به هنگام جوش كاری، زاویه این جوش نسبت به خط عمود بركار بیشتر از 25 درجه نباشد زیرا باعث خواهد شد:

فاصله سیم آزاد زیاد شود.

گاز محافظ به طور كامل روی حوضچه جوش نریزد.

جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سیم جوش در ابتدا و همچنین در فواصل بین كار و بعد از تمیز نمودن آثار جرقه ها از اسپری ضد جرقه استفاده گردد.

معایب جوش MAG :

تا به حال تعدادی از قطعات و اتصالات فلزی مهم و ایمنی دربدنه خودرو در اثر ایجاد بعضی عیوب در فلز جوش یا منطقه مجاور آن شكسته شده و موجب خسارات مالی و جانی فراوانی شده‌اند. همانطور كه می‌دانیم جوش ایده‌آل و خالی از نقص تقریباً غیر ممكن است و معمولاً جوش‌ها دارای معایبی هستند، مخصوصاً جوشكاری‌هایی كه به صورت دستی انجام می‌شوند.

در جوش CO2 به دلیل این كه تجهیزات و ادوات جوشكاری نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است لذا عیوب آن هم نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است كه در حد ممكن باید از مواد مصرفی مناسب مانندگاز CO2 مرغوب و خالی از رطوبت، سیم جوش متناسب با زاویه جوشكاری و قطعه‌كار عاری از كثیفی مانند چربی، زنگ زدگی، اكسیده بودن، رنگ و رطوبت استفاده كرد.

البته بعضی از پارامترها در اختیار كنترل ما نیست به عنوان مثال اگر بدنه در ایستگاه قبل با دقت و توجه كم مونتاژ شده باشد و ورق مورد نظر برای جوشكاری دارای فاصله هوایی باشد ، جوشكار ناچار است به دلیل به وجود نیامدن توقف در خط هر طور كه شده پروسه جوشكاری فلز روی بدنه و محل مورد نظر انجام دهد .

ورق هایی كه گالوانیزه هستند در حین جوشكاری  فلزروی از طریق پوشش گالوانیزه وارد مذاب می شود كه :

باعث تردی و بالا بردن میزان حساسیت درمقابل ترك برداشتن می شود .

دراثر سوختن و بخار شدن ایجاد دود سفیدی می‌كند كه مشكلات تنفسی و عدم رویت كامل عملیات جوشكاری را برای شخص جوشكار به وجود می‌آورد.

می‌تواند باعث ایجاد حفره و تخلخل در گرده جوش شود.

عیوب جوش CO2 در اثر عوامل مختلف و متفاوت اعم از اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفی شامل فلز قطعه‌كار، گاز CO2، سیم جوش مصرفی و پارامترهای جوشكاری مانند ولتاژ، جریان، سرعت تغذیه سیم، قطر، سرعت حركت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشكار در نحوه انجام عملیات جوشكاری و نیز پیش‌گرم و یا پس‌گرم كردن می‌توان نام برد.

هر كدام از عیوب جوش بنا به حساسیت كاربردی موضع اتصال، مجاز هستند. و همكاران در بخش QC (كنترل كیفیت) از طریق آزمایشات مختلف میزان این عیوب را با استانداردهای مربوطه مقایسه كرده و آنها را قبول یا رد می‌كنند.

عیوبی كه می‌توانند در ایستگاه ایجاد شوند:

- عیوب مربوط به قطعه گذاری نامناسب

- عیوب ناشی از نامناسب بودن سطح كار (روغنی بودن، آبكاری نامناسب، رنگ، زنگ‌زدگی)

- عیوب مربوط به خارج از اندازه بودن ابعاد جوش - مشكلات مربوط به تغییر حالت سرشاسی و دفرمگی قطعات و فاصله هوایی آنها

- تنظیم نبودن دستگاه از نظر جریان، ولتاژ، سرعت تغذیه سیم، میزان عبور گاز محافظ،            - تورچ و شعله‌پوش

- عدم مهارت جوشكار دراجرای پروسه جوشكاری

ایرادهایی كه در اثر نادرست بودن تجهیزات دستگاه جوش  MAGایجاد می‌شوند:

- نازل سیم جوش از نظر قطر داخلی با سیم جوش مصرفی همخوانی نداشته باشد .

- اطراف شعله جوش دچار خوردگی و سایئدگی شده باشد چون در پوشش منطقه اختلال ایجاد می كند .

- اندازه شیار قرقره كشنده وایر فیلدر   Wire filder  دستگاه با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی نداشته باشد .

- جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه هابه داخل شعله پوش واطراف نازل سیم جوش در ابتدا و در فواصل بین كار از اسپری ضد جرقه استفاده گردد .

نكته:

قطرات ریز را كه از منطقه جوش در بین اتصالات ذوبی به اطراف پرت می شوند یا ترشح می گویند . این قطرات می توانند از حوضچه جوش یا سیم جوش پركننده ناشی شده باشند . هنگامی كه دانه های كروی و مذاب قطرات از سیم جوش به طرف حوضچه جوش منتقل می شوند و ایجاد پل در فاصله قوس می كنند مدار بسته (اتصال كوتاه ) به وجود می آید كه عبور شدت جریان از آن باعث گداخته شدن فوق العاده این پل می شود كه با انفجار آن بارانی از جرقه های گداخته به وجود می آورد . جرقه های درشت در فرایند جوشكاری       CO2با تورچ دستی در اثر قوس اضافی و جرقه های ریز ناشی از جریان اضافی می باشد.

جرقه‌ها اغلب در حین پرواز در روی سطح فقط ایجاد لكه‌هایی می‌كنند. اغلب جرقه‌های چسبیده بر روی سطح در فواصل دور، با برس سیمی و وسایل مشابه به راحتی تمیز می‌شوند. اما جرقه‌های چسبیده شده در نزدیكی مسیر اتصال به راحتی نمی شوند و ظاهر جوش را بد منظره می كنند. علاوه براین جرقه و ترشح یكی از عواملی است كه باعث سوزاندن پوست و لباس جوشكار می شود، كه با تنظیم پارامترهای جریان، ولتاژ، قطب، سرعت تغذیه سیم، عبور گاز CO2 می توان از بروز آنها جلوگیری كرد.

- سوراخ شدن و ریزش جوش:

اگرفلز جوش بیش از حد در قطعات جوش دادنی نفوذ كند حوضچه مذاب ، ریشه جوش را سوراخ كرده پایین می ریزد . تولید شدن گرمای بیش از حد لزوم موجب سوختن سیم جوش ومقداری از سطح قطعه كار می شود . این ایراد بیشتر از نادرست بودن پارامترهای دستگاه جوشكاری ناشی می شود ، البته مهارت دست جوشكار هم بی تاثیر نیست .

- نفوذ ناقص یا بیش از اندازه مذاب در قطعه كار:

این نقص به علت پیشروی سریع جوشكار ممكن است ایجاد شود ، زیرا در این حالت سیم جوش CO2 به طور كامل به محل اتصال دو قطعه كار نخواهد رسید و باعث گود شدن و نفوذ بیش از حد مذاب در قطعه كار خواهد شد.

- ایجاد خوردگی:

هنگامی كه جوش از كناره های لبه جوش پایین تر قرار گیرد عیب پدیدار شده را خوردگی جوش می نامند . عوامل بروز این عبارتنداز : تمركز زیاد حرارت در محل جوش ، بكارگیری روش نامتناسب برای انجام پروسه جوشكاری مورد نظر . با تنظیم دستگاه به طور دقیق ، ممانعت از رسیدن گرمای اضافی به ناحیه جوشكاری و انتخاب تكنیك صحیح جوشكاری از ایجاد انواع خوردگی در درزهای اتصال می توان جلوگیری كرد.

+ نوشته شده در  سه شنبه یازدهم فروردین 1388ساعت 14:8  توسط روح اله سیاهپوش  | 
جوشكاري و برشكاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل آن به طور وسيعي در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمركز كردن اشعه ليزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاري انجام مي شود .

موارد استفاده اشعه ليزر :
از اشعه ليزر هم به منظور برش و هم به منظور جوشكاري استفاده مي شود . اين نوع جوشكاري در اتصال قطعات بسيار كوچك الكترونيكي و در ساير ميكرو اتصال ها كاربرد دارد . از اشعه ليزر ميتوان در جوش دادن آلياژها و سوپر الياژها با نقطه ذوب بالا و براي جوش دادن فلزات غير همجنس استفاده نمود . به طور كلي اين روش جوشكاري براي استفاده هاي دقيق و حساس استفاده ميشود . از اين روش ميتوان در صنعت اتومبيل و مونتاژآن براي جوش دادن درزهاي بلند استفاده نمود.


جوشکاری با لیزر
ليزر يك نام اختصاري به معني تقويت نور با انتشار برانگيخته تابش است . فرآيند به برخورد يك اشعه نور تكرنگ همفاز جهت دار و شديد به قطعه كاري كه ماده به وسيله تبخير از آن خارج ميشود بستگي دارد .
جوشكاري و برشكاري با استفاده از اشعه ليزر از روشهاي نوين جوشكاري بوده كه در دههاي اخير مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كيفيت ، سرعت و قابليت كنترل آن به طور وسيعي در صنعت از آن استفاده مي شود .به وسيله متمركز كردن اشعه ليزر روي فلز يك حوضچه مذاب تشكيل شده و عمليات جوشكاري انجام مي شود .

اصول كار و انواع ليزرهاي مورد استفاده در جوشكاري :
به طور عمده از دو نوع ليزر در جوشكاري و برشكاري استفاده مي شود : ليزرهاي جامد مثل Ruby و ND:YAG و ليزرهاي گاز مثل ليزر CO2 . در زير اصول كار ليزر Ruby كه از آن بيشتر در جوشكاري استفاده مي شود توضيح داده مي شود . اين سيستم ليزر از يك كريستال استوانه اي شكل Ruby (Ruby يك نوع اكسيد آلومينيوم است كه ذرات كرم در آن پخش شده اند . ) تشكيل شده است . دو سر آن كاملا صيقلي و آينه اي شده و در يك سر آن يك سوراخ ريز براي خروج اشعه ليزر وجود دارد . در اطراف اين كريستال لامپ گزنون قرار دارد كه لامپ فوق براي كار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانيه طراحي شده است . لامپ گزنون با استفاده از يك خازن كه حدود 1000 بار در ثانيه شارژ و تخليه شده فلاش مي زند و هنگامي كه كريستال Ruby تحت تاثير اين فلاش ها قرار بگيرد اتمهاي كرم داخل شبكه كريستالي تحريك شده و در اثر اين تحريك امواج نور از خود سطع مي كنند و با باز تابش اين اشعه ها در سطوح صيقلي و تقويت آنها اشعه ليزر شكل مي گيرد . اشعه ليزر شكل گرفته از سوراخ ريز خارج شده و سپس به وسيله يك عدسي بر روي قطعه كار متمركز شده كه بر اثر برخورد انرژي بسيار زيادي در سطح كوچكي آزاد مي كند كه باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب مي شود .
محدوديت ليزر Ruby پيوسته نبودن اشعه آن است در حاليكه انرژي خروجي ان بيشتر از ليزر هاي گاز مانند ليزر CO2 است كه در آنها اشعه حاصله پيوسته است، از ليزر CO2 بيشتر به منظور برش استفاده مي شود و از ليزر ND:YAG بيشتر براي جوشكاري آلومينيوم استفاده ميشود .
از انجا كه در اين روش مقدار اعظمي از انرژي مصرف شده به گرما تبديل مي شود اين سيستم بايد به يك سيستم خنك كننده مجهز باشد .
در جوشكاري ليزر دو روش عمده براي جوشكاري وجود دارد : يكي حركت دادن سريع قطعه زير اشعه است تا كه يك جوش پيوسته شكل بگيرد و ديگري كه مرسوم تر است جوش دادن باچند سري پرتاب اشعه است .
در جوشكاري ليزر تمامي عمليات ذوب و انجماد در چند ميكروثانيه انجام مي گيرد و به خاطر كوتاه بودن اين زمان هيچ واكنشي بين فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از اين رو گاز محافظ لازم ندارد .
طراحي اتصال در جوشكاري ليزر : بهترين طرح اتصال براي اين نوع جوشكاري طرح اتصال لب به لب مي باشد و با توجه به محدوديت ضخامت در آن مي توان ازطرح اتصال هاي T يا اتصال گوشه نيز استفاده نمود .


موارد استفاده اشعه ليزر :
از اشعه ليزر هم به منظور برش و هم به منظور جوشكاري استفاده مي شود . اين نوع جوشكاري در اتصال قطعات بسيار كوچك الكترونيكي و در ساير ميكرو اتصال ها كاربرد دارد . از اشعه ليزر ميتوان در جوش دادن آلياژها و سوپر الياژها با نقطه ذوب بالا و براي جوش دادن فلزات غير همجنس استفاده نمود . به طور كلي اين روش جوشكاري براي استفاده هاي دقيق و حساس استفاده ميشود . از اين روش ميتوان در صنعت اتومبيل و مونتاژآن براي جوش دادن درزهاي بلند استفاده نمود.




جوشکاری فلزی توسط لیزر
جوشکاری توسط پرتو لیزر در تولیدات صنعتی بشکل روزافزونی در حال گسترش است و دامنهٔ استفادهٔ آن از میکرو الکترونیک تا کشتی سازی گسترده شده است. تولید انبوه خودکار در این بین از بیشترین توسعه برخوردار گشته‌اند که این پیشرفتها را می‌توان مرهون عوامل زیر دانست حرارت ورودی محدود منطقهٔ حرارت پذیرفتهٔ کوچک میزان ناصافی اندک سرعت بالای جوشکاری این خصوصیات جوشکاری لیزری را گزینهٔ منتخب بسیاری از قسمتهای صنعتی کرده که از جوشکاری مقاومتی در گذشته استفاده میکردند. با توجه به خصوصیات منحصر به فرد این روش می‌توان بکارگیری گستردهٔ آنرا در زمینهٔ کاربردهای مختلف انتظار داشت. فرآیندهای ترکیبی که از ترکیب لیزر و قوسMIG استفاده می‌کنند برای قرار گرفتن بر سطحی که بایستی جوشکاری در آن انجام شود طراحی شده اند. علاوه بر این تجهیزات ویژهٔ بکار گرفته شده بشکل قابل توجهی ابزارهای مورد نیاز برای آماده سازی لبهٔ مورد نظر برای جوشکاری را کاهش می‌دهند. آلیاژهایی که برای سیمهای پر کننده در قسمت درز گیری بکار میروند باعث یکدست شدن فیزیکی آن ناحیه میشوند. علاوه بر این فرآیندهای ترکیبی بکار گرفته شده قادر اند سرعت انجام کار را بشکل قابل توجهی افزایش دهند. همچنین در نفوذ عمقی و درزگیری کلی هم موثرند. پیشرفتهای بی نظیر اخیر در زمینهٔ دیودهای لیزری موقعیت جدیدی را برای حل مشکلات همیشگی صنعتی فراهم کرده است. البته باید در نظر داشت که این فرآیندها برای همگون شدن با قسمتهای مورد نظر بایستی بشکلی اختصاصی تغییر یابند. لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند 2-10kw در حال حاضر در جوشکاری بدنهٔ اتومبیلها، قسمتهای حمل و نقل، مبادله کننده‌های حرارتی و پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرند. سالها لیزرهای یاقوتی کمتر از500w برای جوش بخشهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گرفتند. برای مثال قسمتهای کوچک و ظریف ابزارهای پزشکی، بسته‌های الکترونیکی و حتی تیغ های اصلاح صورت. لیزرهای یاقوتی چند کیلوواتی از گذراندن پرتو از فیبرهای نوری استفاده میکردند. اینکار بسادگی توسط روبوت ها انجام می‌شد و دامنهٔ وسیعی از کاربردهای سه بعدی مثل برش لیزری و جوش بدنهٔ اتومبیلها را ممکن میکرد. پرتو لیزر در نقطهٔ کوچکی متمرکز می‌شود و باشدتی که در آن نقطه ایجاد می‌کند باعث ذوب و حتی بخار کردن فلز می‌شود. برای تمرکز نیروی لیزرهای دی اکسید کربنی قدرتمند، آینه‌های خنک شونده توسط آب بجای عدسی ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. جوشکاری بطور کلی به دو شکل انجام می‌شود. در شکل هدایتی جوشکاری، حرارت از طریق هدایت گرمایی به فلز منتقل می‌گردد. این روش مختص لیزرهای یاقوتی نسبتا کم انرژی تر است کهم معمولا جوشکاری های کم عمق تر با آنها انجام می‌شود. جوشکاری با لیزرهای پر انرژی معمولا در پر کردن حفره ها مورد استفاده قرار میگیرد. در این قسمت است که ذوب و تبخیر فلز اتفاق می‌‌افتد.
+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و سوم بهمن 1387ساعت 14:1  توسط روح اله سیاهپوش  | 

1-1 كاربرد . اطلاعاتي كه در اين راهنما آمده است براي مسئوليتها و وظايف عمومي بازرسان چشمي جوش و همچنين كساني كه مسئوليتها و وظايف دقيقي كه در كد و استانداردهاي خاصي تعريف شده ، قابل اجرا مي باشد. در اين راهنما اطلاعات مربوط به روشهاي آزمون چشمي (Vt) قابل اعمال به جوش تهیه شده است.بازرس بايد دانش هر يك از اصول و روشهاي آزمون موردنياز جهت يك جوش مشخص را داشته باشد.مديريت و نظارت بر بازرسي بايد از اصول و روشهاي اعمال شده ،درك كافي داشته باشند و اين جزئي از مسئوليتهاي آنان مي باشد. اين مسئوليت همچنين شامل  تاييديه(certificate) بازرسان مي شود.در اين رابطه تاييديه های  موجود در استاندارد موسسه جوشكاري آمريكا (American Welding Society) كه تاييد شده برنامه بازرسي جوشكاري است ،مورد استفاده قرار مي گيرد.

طراحي و ذكر خصوصيات مناسب مربوط به بازرسي چشمي بايد به عنوان قسمتي از قرارداد در نظر گرفته شود. در غياب چنين ملزوماتي از سازنده بايد خواسته شود كه بصورت كتبي ،جزئيات روشهاي مورد استفاده شامل روشهاي آزمون را تهيه كند.

استانداردهاي پذيرفته شده بايد از طريق سازنده و خريدار ، قبل از هر گونه شروع جوشكاري ، دقيقا درك و تفهيم شود.اين مساله فقط به خاطر استفاده موثرتر از روشهاي آزمون نمي باشد بلكه براي جلوگيري از بوجود آمدن هر گونه اشکال در جوشكاري انجام گرفته است كه ايا جوشكاري ،رضايت بخش و بر طبق خصوصيات ذكر شده در قرارداد بوده يا نه.


2-1 هدف . اين راهنما شامل پيش زمينه اي از اصول ضروري براي پرسنلي كه بازرسي چشمي جوش را انجام مي دهند، همچون توانايي ها و محدوديت هاي فيزيكي ، مثل دانش فني ، آموزش، تجربه، قضاوت و تاييديه مي شود.اين راهنما اصولا يك معرفي از آزمونهاي چشمي مربوط به جوشكاري را در برمي گيرد. اين بازرسي ها بر حسب زماني كه انجام مي گيرند در سه بخش طبقه بندي مي شوند:


(1) قبل از جوشكاري

(2) در حين جوشكاري

(3) بعد از جوشكاري

بازرسي چشمي ممكن است بوسيله افراد يا سازمانهاي مختلفي انجام گيرد.افرادي كه بازرسي چشمي را در مراحل جوشكاري انجام مي دهند شامل جوشكاران ، ناظران جوش ، بازرس جوش كارفرما، بازرس خريدار يا بازرس هماهنگ كننده ، مي شوند.همچنين در اين جزوه در مورد وسايل و تجهيزات بازرسي چشمي كه مكررا استفاده مي شود همچون وسايل اندازه گيري و دستگاههاي نشان دهنده مروري شده است.يك بخش نيز در مورد ركوردهاي ثبت شده است وابعادي را كه در يك سند رسمي نتايج بازرسي چشمي بايد در نظر گرفته شود را بيان مي كند. بالاخره اين راهنما مرجع يا مطالب بيشتري را در بر ميگيردكه ضرورت هايي با جزئيات بيشتر را براي برنامه هاي بازرسي چشمي ويژه در اختيار قرار مي دهد.


1-2 اطلاعات عمومي. همانند روشهاي ديگر بازرسي غير مخرب، پيش نيازهاي مختلفي وجود دارد كه بايد قبل از انجام آزمون چشمي در نظر گرفته شود. بعضي از مشخصات بسيار رايج كه بايد در نظر گرفته شود در پايين بحث شده است.


2-2 تيزبيني. يكي از پيش نيازهاي بسيار واضح اين است كه بازرس چشمي تيزبيني و دقت چشم كافي براي انجام بازرسي داشته باشد. در اين مورد بايد بينايي كافي در دور و نزديك با استفاده از عينك يا بدون آن در نظر گرفته شود. تست چشم (بينايي) بوسيله يك شخص صلاحيت دار،يكي از پيش نيازهاي تاييديه AWS به عنوان بازرس جوش تاييد شده  (CWI) و يا کمک بازرس جوش صلاحيت دار(CAWI) مي باشد.


3-2 تجهيزات . آزمون هاي چشمي كه به استفاده از ابزار و تجهيزات ويژه اي نياز دارند، به كاربرد و ميزان دقت مورد نياز براي بازرسي بستگي دارد.بعضي از ابزار ممكن است به خصوصيات خاصي قبل از استفاده نياز داشته باشند مانند كاليبراسيون. اگر چه در اين راهنما بطور اجمالي درباره آزمون چشمي بحث شده است ولي مفاهيم مختلف و تنوع زيادي در تجهيزات وجود دارد.

بعنوان يك قانون عمومي آن ابزاري كه با يك كد و مشخصات ويژه اي مطابقت مي كند، و براي اندازه گيري با دقتي كه قابل پذيرش باشد يا با نياز بازرسي همخوانی داشته باشد ،مي تواند استفاده شود.


4-2 تجربه و كارآموزي . از ديگر پيش نياز ها اين است كه بازرس چشمي بايد دانش و مهارت كافي بر انجام دقيق آزمون داشته باشد. دانش و مهارت از طريق تحصيل و يا كارآموزي بدست مي آيند. هر دو روش بصورت (كلاسهاي آموزشي) و يا در كار مي توانند حاصل شوند. تنوع روشها و پروسه هاي كسب كردن دانش و مهارت بسيارند ولي هنر خوب قضاوت كردن به راحتي و آساني بدست نمي آيد. بايد به افراد مختلف فرصت كافي براي درك نكات كليدي راجع به آماده سازي اتصالات ، پيش حرارت جوشكاري، دماي بين پاس (Interpass) ، تغيير شكل جوش(Distortion) ، مواد مصرفي جوش و ديگر مواد داده شود. بعلاوه زمان داده شود تا با بسياري از انواع گوناگون ساخت آشنا شوند.


5-2 پروسيجرها . دستورالعمل های بازرسی بطور معمول بوسيله كارفرما تهيه مي شوند و نوعا شامل دستورات جزء به جزئي كه به پروسه هاي مختلف ساخت مربوط مي شود، ملزومات جزء به جزء مشتري و ميزان بازرسي مي شود. مواردي مثل چه كسي بازرسي را انجام مي دهد، چه وقت بازرسي انجام مي گيرد، چگونه آزمون انجام گيرد، و كجا آزمون انجام گيرد؛ نوعا در روش كار شامل شده است.

فاكتورهاي جزء به جزء آزمون شامل مواردي همچون طرز كار، تصاوير، فهرستهاي كنترل خواص، نياز به تجهيزات و ديگر موارد مي شود. هنگامي كه پروسيجرهای نوشته شده در دسترس نمي باشد، ممكن است از بازرس خواسته شود تا مستقيما با كدها و استانداردها كار كند.


6-2 برنامه هاي تاييديه . براي مطمئن شدن از اينكه بازرسان چشمي با صلاحيت مي باشند( يعني پيش نيازهاي كافي برقرار مي باشد) بايد پرسنل بازرسي چشمي بطور رسمي تاييد شوند. گواهينامه(Certification) مدرك تاييد مي باشد.موسسه جوشكاري آمريكا برنامه هاي CWI (بازرس جوش با صلاحيت) و (CAWI)کمک بازرس جوش را ارائه داده است.برنامه هاي ديگري براي بازرسان چشمي جوش ممكن است استفاده شود.


7-2 ايمني . بازرسان چشمي بايد تعليمات كافي در تمارين ايمني جوشكاري را دريافت نمايند.خطرهاي ايمني بالقوه بسياري وجود دارد (الكتريسيته،گازها،فوم ها،اشعه UV(ماورابنفش)،گرماو...) هر كسي كه براي كار يا رفت و آمد به محيط جوشكاري مي ايد بايد در مورد ايمني جوشكاري يك دوره كارآموزي بگذراند.

1-3 اطلاعات عمومي .در بسياري از برنامه هاي تدوين شده توسط سازنده جهت كنترل كيفيت محصولات،از آزمون چشمي به عنوان اولين تست و يا در بعضي موارد به عنوان تنها متد ارزيابي بازرسي ،استفاده مي شود.اگر آزمون چشمي بطور مناسب اعمال شود،ابزار ارزشمندي مي تواند واقع گردد.

بعلاوه يافتن محل عيوب سطحي، بازرسي چشمي مي تواند بعنوان تكنيك فوق العاده كنترل پروسه براي كمك در شناسايي مسائل و مشكلات مابعد ساخت بكار گرفته شود.

آزمون چشمي روشي براي شناسايي نواقص و معايب سطحي مي باشد.نتيجتا هر برنامه كنترل كيفيت كه شامل بازرسي چشمي مي باشد،بايد محتوي يك سري آزمايشات متوالي انجام شده در طول تمام مراحل كاري در ساخت باشد.بدين گونه بازرسي چشمي سطوح معيوب كه در مراحل ساخت اتفاق مي افتد،ميسر ميشود.

كشف و تعمير اين عيوب در زمان فوق،كاهش هزينه قابل توجهي را در بر خواهد داشت.بطوري كه نشان داده شده است بسياري از عيوبي كه بعدها با روشهاي تست پيشرفته تري كشف مي شوند،با برنامه بازرسي چشمي قبل،حين و بعد از جوشكاري به راحتي قابل كشف مي باشند.سازندگان فايده يك سيستم كيفيتي كه بازرسي چشمي منظمي داشته است را بخوبي درك كرده اند.

ميزان تاثير بازرسي چشمي هنگامي بهتر مي شود كه يك سيستمي كه تمام مراحل پروسه جوشكاري(قبل،حين و بعد از جوشكاري) را بپوشاند،نهادينه شود.


2-3 قبل از جوشكاري. قبل از جوشكاري ،يك سري موارد نياز به توجه بازرس چشمي دارد كه شامل زير است:

  1. مرور طراحي ها و مشخصات

  2. چك كردن تاييديه پروسيجرها و پرسنل مورد استفاده

  3. بنانهادن نقاط تست

  4. نصب نقشه اي براي ثبت نتايج

  5. مرور مواد مورد استفاده

  6. چك كردن ناپيوستگي هاي فلز پايه

  7. چك كردن فيت آپ و تراز بندي اتصالات جوش

  8. چك كردن پيش گرمايي در صورت نياز

اگر بازرس توجه بسيار دقيقي به اين آيتم هاي مقدماتي بكند،مي تواند از بسياري مسائل كه بعدها ممكن است اتفاق بيافتد،جلوگيري نمايد.مساله بسيار مهم اين است كه بازرس بايد بداند چه چيزهايي كاملا مورد نياز مي باشد.اين اطلاعات را مي توان از مرور مستندات مربوطه بدست آورد.با مرور اين اطلاعات،سيستمي بايد بنا نهاده شود كه تضمين كند ركوردهاي كامل و دقيقي را مي توان بطور عملي ايجاد كرد.


1-2-3 نقاط نگهداري.

بايد بنا نهادن نقاط تست يا نقاط نگهداري جايي كه آزمون بايد قبل از تكميل هر گونه مراحل بعدي ساخت انجام شود، در نظر گرفته شود. اين موضوع در پروژه هاي بزرگ ساخت يا توليدات جوشكاري انبوه،بيشترين اهميت را دارد.


2-2-3 روشهاي جوشكاري. مرحله ديگر مقدماتي اين است كه اطمينان حاصل كنيم آيا روشهاي قابل اعمال جوشكاري ،ملزومات كار را برآورده مي سازند يا نه؟مستندات مربوط به تاييد يا صلاحيت هاي جوشكاران هر كدام بطور جداگانه بايد مرور شود.طراحي ها و مشخصات معين مي كند كه چه فلزهاي پايه اي بايد به يكديگر متصل شوند و چه فلز پركننده بايد مورد استفاده قرار گيرد.براي جوشكاري سازه و ديگر كاربردهاي بحراني،جوشكاري بطور معمول بر طبق روشهاي تاييد شده اي كه متغيرهاي اساسي پروسه را ثبت مي كنند و بوسيله جوشكاراني كه براي پروسه ،ماده و موقعيتي كه قرار است جوشكاري شود،تاييد شده اند،انجام مي گيرد.در بعضي موارد مراحل اضافي براي آماده سازي مواد مورد نياز مي باشد.بطور مثال در جاهايي كه الكترودهاي از نوع كم-هيدروژن مورد نياز باشد،وسايل ذخيره آن بايد بوسيله سازنده در نظر گرفته شود.


3-2-3 موادپايه. قبل از جوشكاري ، شناسايي نوع ماده و يك تست كامل از فلزات پايه اي مربوطه بايد انجام گيرد.اگر يك ناپيوستگي همچون جدالايگي صفحه ای وجود داشته باشد و كشف نشده باقي بماند روي صحت ساختاري كل جوش احتمال تاثير دارد.در بسياري از اوقات جدالايگي در طول لبه ورقه قابل رويت مي باشد بخصوص در لبه هايي كه با گاز اكسيژن برش داده شده است.



3-3 حين جوشكاري. در حين جوشكاري،چندين آيتم وجود دارد كه نياز به كنترل دارد تا نتيجتا جوش رضايتبخشي حاصل شود.آزمون چشمي اولين متد براي كنترل اين جنبه از ساخت مي باشد.اين مي تواند ابزار ارزشمندي در كنترل پروسه باشد.بعضي از اين جنبه هاي ساخت كه بايد كنترل شوند شامل موارد زير مي باشد:

(1)    كيفيت پاس ريشه جوش()weld root bead

(2)    آماده سازي ريشه اتصال قبل از جوشكاري طرف دوم

(3)    پيش گرمي و دماهاي ميان پاسي

(4)    توالي پاسهاي جوش

(5)    لايه هاي بعدي جهت كيفيت جوش معلوم

(6)    تميز نمودن بين پاسها

(7)    پيروي از پروسيجر كاري همچون ولتاژ،آمپر،ورود حرارت،سرعت.


هر كدام از اين فاكتورها اگر ناديده گرفته شود سبب بوجود آمدن ناپيوستگي هايي مي شود كه مي تواند كاهش جدي كيفيت را در بر داشته باشد.


1-3-3 پاس ريشه جوش.  شايد بتوان گفت بحراني ترين قسمت هر جوشي پاس ريشه جوش مي باشد.مشكلاتي كه در اين نقطه وجود دارد...

در نتيجه بسياري از عيوب كه بعدها در يك جوش كشف مي شوند مربوط به پاس ريشه جوش مي باشند.بازرسي چشمي خوب روي پاس ريشه جوش مي تواند بسيار موثر باشد.وضعيت بحراني ديگر ريشه اتصال در درزهاي جوش دو طرفه هنگام اعمال جوش طرف دوم بوجود مي آيد. اين مساله معمولا شامل جداسازي سرباره(slag) و ديگر بي نظمي ها توسط تراشه برداري(chipping)،رويه برداري حرارتي(thermal gouging) يا سنگ زني(grinding) مي باشد.وقتي كه عمليات جداسازي كاملا انجام گرفت آزمايش منطقه گودبرداري شده قبل از جوشكاري طرف دوم لازم است.اين كار به خاطر اين است كه از جداشدن تمام ناپيوستگي ها اطمينان حاصل شود.اندازه يا شكل شيار براي دسترسي راحت تر به تمام سطوح امكان تغيير دارد.


2-3-3 پيش گرمي و دماهاي بين پاس. پيش گرمي و دماهاي بين پاس مي توانند بحراني باشند و اگر تخصيص يابند قابل اندازه گيري مي باشند.محدوديت ها اغلب بعنوان مي نيمم،ماكزيمم و يا هر دو بيان مي شوند.همچنين براي مساعدت در كنترل مقدار گرما در منطقه جوش،توالي و جاي تك تك پاسها اهميت دارد .بازرس بايد ازاندازه و محل هر تغيير شكل يا چروكيدگي(shrinkage) سبب شده بوسيله حرارت جوشكاري آگاه باشد. بسياري از اوقات همزمان با پيشرفت گرماي جوشكاري اندازه گيري هاي تصحيحي گرفته مي شود تا مسائل كمتري بوجود آيد.


3-3-3 آزمايش بين لايه اي . براي ارزيابي كيفيت جوش هنگام پيشروي عمليات جوشكاري،بهتر است كه هر لايه بصورت چشمي آزمايش شود تا از صحت آن اطمينان حاصل شود.همچنين با اين كار مي توان دريافت كه آيا بين پاسها بخوبي تميز شده اند يا نه؟ با اين عمل مي توان امكان روي دادن ناخالصي سرباره در جوش پاياني را كاهش داد.بسياري از اين گونه موارد احتمالا در دستورالعمل جوشكاري اعمالي،آورده شده اند.

در اين گونه موارد،بازرسي چشمي كه در طول جوشكاري انجام مي گيرد اساسا براي كنترل اين است كه ملزومات روش جوشكاري رعايت شده باشد.


4-3 بعد از جوشكاري. بسياري از افراد فكر مي كنند كه بازرسي چشمي درست بعد از تكميل جوشكاري شروع مي شود.به هر حال اگر همه مراحلي كه قبلا شرح داده شد،قبل و حين جوشكاري رعايت شده باشد،آخرين مرحله بازرسي چشمي به راحتي تكميل خواهد شد.از طريق اين مرحله از بازرسي نسبت به مراحلي كه قبلا طي شده و نتيجتا جوش رضايت بخشي را بوجود آورده اطمينان حاصل خواهد شد. بعضي از مواردي كه نياز به توجه خاصي بعد از تكميل جوشكاري دارند عبارتند از:

(1) ظاهر جوش بوجود آمده

(2) اندازه جوش بوجود آمده

(3) طول جوش

(4) صحت ابعادي

(5) ميزان تغيير شكل

(6) عمليات حرارتي بعد از جوشكاري

هدف اساسي از بازرسي جوش بوجود آمده در آخرين مرحله اين است كه از كيفيت جوش اطمينان حاصل شود. بنابراين آزمون چشمي چندين چيز مورد نياز مي باشد.بسياري از كدها و استانداردها ميزان ناپيوستگي هايي كه قابل قبول هستند را شرح مي دهد و بسياري از اين ناپيوستگي ها ممكن است در سطح جوش تكميل شده بوجود آيند.


1-4-3 ناپيوستگي ها . بعضي از انواع ناپيوستگي هايي كه در جوشها يافت مي شوند عبارتند از:

(1)    تخلخل

(2)    ذوب ناقص

(3)    نفوذ ناقص در درز

(4)    بريدگي(سوختگي) كناره جوش

(5)    رويهم افتادگي

(6)    تركها

(7)    ناخالصي هاي سرباره

(8)    گرده جوش اضافي(بيش از حد)


در حالي كه ملزومات كد امكان دارد مقادير محدودي از بعضي از اين ناپيوستگي ها را تاييد نمايد ولي عيوب ترك و ذوب ناقص هرگز پذيرفته نمي شود.

براي سازه هايي كه تحت بار خستگي و يا سيكلي (Cyclic) مي باشند، خطر اين ناپيوستگي هاي سطحي افزايش مي يابد. در اينگونه شرايط،بازرسي چشمي سطوح ،پر اهميت ترين بازرسي است كه مي توان انجام داد.

وجود سوختگي كناره (Undercut)،رويهم افتادگي(Overlap) و كنتور نامناسب سبب افزايش تنش مي شود؛ بار خستگي مي تواند سبب شكستهاي ناگهاني شود كه از اين تغيير حالتهايي كه بطور طبيعي روي مي دهد، زياد مي شود.به همين خاطر است كه بسياري اوقات كنتور مناسب يك جوش مي تواند بسيار با اهميت تر از اندازه واقعي جوش باشد،زيرا جوشي كه مقداري از اندازه واقعي كمتر باشد،بدون ناخالصي ها و نامنظمي هاي درشت،مي تواند بسيار رضايت بخش تر از جوشي باشد كه اندازه كافي ولي كنتور ضعيفي داشته باشد.

براي تعيين اينكه مطابق استاندارد بوده است ،بازرس بايد كنترل كند كه آيا همه جوشها طبق ملزومات طراحي از لحاظ اندازه و محل(موقعيت) صحيح مي باشند يا نه؟اندازه جوش گوشه اي(Fillet) بوسيله يكي از چندين نوع سنجه هاي جوش براي تعيين بسيار دقيق و صحيح اندازه تعيين مي شود.

در مورد جوشهاي شياري(Groove) بايد از لحاظ گرده جوش مناسب دو طرف درز را اندازه گيري كرد.بعضي از شرايط ممكن است نياز به ساخت سنجه هاي جوش خاص داشته باشند.


2-4-3 عمليات حرارتي بعد از جوشكاري. به لحاظ اندازه،شكل، يا نوع فلز پايه ممكن است عمليات حرارتي بعد از جوش در روش جوشكاري اعمال شود.اين كار فقط از طريق اعمال حرارت(گرما) در محدوده دمايي بين پاس يا نزديك به دماي آن ،صورت مي گيرد تا از لحاظ متالورژيكي خواص جوش بوجود آمده را كنترل نمود. حرارت دادن در درجه حرارت دماي بين پاس،ساختار بلوري را به استثناء موارد خاص تحت تاثير قرار نمي دهد.بعضي از حالات ممكن است نياز به عمليات تنش زدايي حرارتي داشته باشند.بطوري كه قطعات جوش خورده بتدريج در يك سرعت مشخص تا محدوده تنش زدايي تقريبا °F1100 تا F °1200 (590 تا 650 درجه سانتي گراد) براي اكثر فولادهاي كربني گرما داده مي شود.

بعد از نگهداري در اين دما به مدت يك ساعت براي هر اينچ از ضخامت فلز پايه،قطعات جوش خورده تا دماي حدود °F600 (315 درجه سانتي گراد) در يك سرعت كنترل شده سرد مي شود. بازرس در تمام اين مدت مسئوليت نظارت بر انجام كار را دارد تا از صحت كار انجام شده و تطابق با ملزومات روش كار اطمينان حاصل نمايد.


3-4-3 آزمايش ابعاد پاياني. اندازه گيري ديگري كه كيفيت يك قطعه جوشكاري شده را تحت تاثير قرار مي دهد صحت ابعادي آن مي باشد. اگر يك قسمت جوشكاري شده بخوبي جفت و جور نشود،ممكن است غير قابل استفاده شود اگرچه جوش داراي كيفيت كافي باشد.

حرارت جوشكاري ، فلز پايه را تغيير شكل داده و مي تواند ابعاد كلي اجزاء را تغيير دهد.بنابراين، آزمايش ابعادي بعد از جوشكاري ممكن است براي تعيين متناسب بودن قطعات جوشكاري شده براي استفاده موردنظر مورد نياز واقع شود.

 


4-2-3 مونتاژ اتصالات. براي يك جوش،بحراني ترين قسمت ماده پايه،ناحيه اي است كه براي پذيرش فلز جوشكاري به شكل اتصال،آماده سازي مي شود.اهميت مونتاژ اتصالات قبل از جوشكاري را نمي توان به اندازه كافي تاكيد كرد.بنابراين آزمون چشمي مونتاژ اتصالات از تقدم بالايي برخوردار است. مواردي كه قبل از جوشكاري بايد در نظر گرفته شود شامل زير است:

  1. زاوية شيار (Groove angle)
  2. دهانه ريشه (Root opening)groove angle & root opening

  3. ترازبندي اتصال (Joint alignment)

  4. پشت بند (Backing)

  5. الكترودهاي مصرفي (Consumable insert)

  6. تميز بودن اتصال (Joint cleanliness)

  7. خال جوش ها (Tack welds)

  8. پيش گرم كردن (Preheat)

هر كدام از اين فاكتورها رفتار مستقيم روي كيفيت جوش بوجود آمده،دارند.اگر مونتاژ ضعيف باشد،كيفيت جوش احتمالا زير حد استاندارد خواهد بود.دقت زياد در طول اسمبل كردن يا سوار كردن اتصال مي تواند تاثير زيادي در بهبود جوشكاري داشته باشد.اغلب آزمايش اتصال قبل از جوشكاري عیوبی را که در  استاندارد محدود شده اند را آشكار مي سازد،البته اين اشکالات ،محلهايي مي باشند كه در طول مراحل بعدي بدقت مي توان آنها را بررسي كرد.براي مثال،اگر اتصالي از نوع T (T-joint) براي جوشهاي گوشه اي(Fillet welds)، شكاف وسيعي از ريشه نشان دهد،اندازه جوش گوشه اي مورد نياز بايد به نسبت مقدار شكاف ريشه افزوده شود. بنابراين اگر بازرس بداند چنين وضعيتي وجود دارد،مطابق به آن ،نقشه يا اتصال جوش بايد علامت گذاري شود، و آخرين تعيين اندازه جوش به درستي شرح داده شود.
+ نوشته شده در  سه شنبه چهاردهم اسفند 1386ساعت 9:8  توسط روح اله سیاهپوش  | 
پيشگرمي كنترل شرايط لايه اول جوش را مي تواند بخوبي انجام دهد ، در عين حال براي جوشكاري لايه هاي بعدي دماي اتصال و نواحي مجاور جوش اهميت زيادي دارد . بنابراين حد مجاز دماي ميان جوش بايد بررسي و مشخص شود . معمولا اين حداقل با حداقل پيشگرمي برابر است مگر اينكه با جوشكاري لايه اول تغييراتي در شرايط ايجاد شده باشد . بعنوان مثال ، اتصال فولادهاي آلياژ فقط 200f پيشگرم مي شود چون لايه اول جوش به روش ( gas tungsten arc welding )  GTAW انجام مي گيرد و لايه هاي ديگر با استفاده از الكترود پوشش دار E 7010 كامل مي شود . با در نظر گرفتن اينكه ميزان مهار كردن اتصال در ضمن جوشكاري لايه هاي بعدي به حداكثر مي رسد و از طرفي جوشكاري با الكترود كم هيدروژن انجام نمي شود . دماي ميان جوشي در حدود 300 – 600 F  مناسب خواهد بود . البته بررسي هاي نوع فولاد آلياژ ، قابليت جوش پذيري و طراحي اتصال ممكن است حداقل دماي ميان جوش را تغيير بدهد .
دماي ميان جوش علاوه بر تأثير بر روي آمادگي ايجاد ترك در فولادهاي سخت شونده ، بر تنش هاي باقيمانده و انقباض نيز تأثير مي گذارد . همچنين اندازه دانه بندي ها را متأثر مي سازد . اين تأثير در اجسامي كه از فولاد كربني ساخته مي شوند اهميت زيادي دارد.
الف – لايه اول تا دماي محيط سرد شده و سپس لايه دوم نشانده شده است . فقط قسمت كمي از دانه بندي هاي لايه اول در اثر حرارت لايه دوم ريزتر مي شود .
ب – لايه دوم در دماي 1000F بود كه لايه دوم بر روي آن نشانده شده ، قسمت بزرگي از لايه اول در اثر گرماي لايه دوم متأثر شده و دانه بندي آن ريزتر مي شود .
ج – پس از آنكه لايه باريك اول به دماي زير حد بحراني رسيد ، لايه سنگين دوم آنرا مجددا تا بالاي حد بحراني رسانده و تمام لايه اول را متأثر ساخته و دانه بندي ها را ريزتر مي كند .
د – قبل از اينكه لايه اول از دماي بحراني سرد شود لايه دوم بر روي آن نشانده مي شود . بنابراين دانه بنديهاي لايه اول بدون تغيير مي ماند .
ديده مي شود كه فاصله زماني بين نشاندن لايه هاي جوش بر روي ميزان دانه بندي ريز شده تأثير مي گذارد . اگر لايه هاي جوش بلافاصله بعد از لايه قبلي نشانده شوند دانه بندي هاي جوش ريز نخواهند شد  . اگر لايه جوش بعد از اينكه لايه قبلي تا دماي محيط سرد شود . نشانده شود ، نسبت به حالتي كه لايه جوش قبلي هنوز گرم بوده ولي پايين تر از دماي بحراني است و سپس لايه بعدي بر روي آن مي نشيند ، دانه بندي ها را كمتر ريز مي كند . اهميت ريزتر شدن دانه بندي هاي لايه هاي متوالي جوش در مقدار ضربه شيار مشخص مي شود . مقادير كشش از پديده ريز شدن دانه بندي لايه ها كمتر متأثر مي گردد . ريز شدن دانه بندي ها معمولا براي مقادير زياد ضربه شيار فلز جوش خصوصا در دماي پايين مناسب است .
موقعي كه الكترودهاي بدون پوشش را با الكترودهاي پوشش دار ، در زمينه تأثيري كه بر روي ريز شدن دانه بندي فلز جوش مي گذارند مقايسه كنيم ، به اين نتيجه مي رسيم كه الكترودهاي بدون پوشش نسبت به الكترودهاي پوشش دار در انرژي كمي جوشكاري مي شوند ( آمپر*ولت: ولتاژ قوس براي الكترودهاي بدون پوشش در حدود 18 و براي الكترودهاي پوشش دار 23 – 25 مي باشد ) ؛ در نتيجه الكترودهاي پوشش دار ناحيه گرما ديده پهن تري ايجاد مي كنند ( ناحيه اي كه حداقل تا دماي بحراني مي رسند ) ، بعلاوه درباره پوشش الكترودها ، سرعت سرد شدن جوش را كاهش مي دهد بطوري كه دماي ميان جوش لايه ها موقع نشستن لايه بعدي بيشتر از الكترودهاي بدون پوشش مي باشد .
اين يك قانون كلي است كه هر چه اندازه اوليه دانه بندي كوچك باشد بعد از گرم كردن مجدد آن تا بالاي دماي بحراني و سرد كردن تا پايين آن دما ، اندازه دانه بندي ها  كوچكتر خواهد شد . لايه هاي كوچك جوش عموما دندريت هاي كوچكتري نسبت به لايه هاي بزرگ از خود نشان مي دهند ، چون دندريت ها در لايه كوچك  نمي تواند باندازه لايه بزرگ رشد كنند . همچنين يك لايه كوچك خيلي سريع تر سرد مي شود . چون لايه كوچك قبل از ادامه جوشكاري دانه بندي كوچكي دارد پس از گرم شدن مجدد تا بالاي دماي بحراني نسبت به لايه بزرگ ، دانه بندي ريزتري خواهد داشت . بعلاوه ، ناحيه گرما ديده اي كه در اثر جوشكاري لايه دوم ايجاد مي شود در لايه كوچك بيشتر از لايه بزرگ گسترش عمقي خواهد داشت . بهر حال ، لايه كوچك خيلي سريع تر از لايه بزرگ سرد شده و موقع جوشكاري لايه بعدي دماي ميان جوش آن ممكن است زياد نباشد . اغلب در جوشكاري چند لايه اي سعي مي شود تا ساختارهاي با دانه بندي درشت در فلز پايه گرم شده حذف شوند . پس از آنكه شش لايه جوش در اتصال نشانده مي شود با فرض اينكه لايه هاي متوالي با دانه بندي درشت را كه بوسيله لايه ماقبل خود ايجاد شده اند تا بالاي دماي بحراني مي رساند ، ممكن است فقط در فلز مجاور لايه هاي پنج و شش دانه بندي درشت وجود داشته باشد . اگر اندازه آخرين لايه جوش و دماي كل اتصال طوري باشد كه محدوده ناحيه اي كه توسط لايه هفتم تا بالاي دماي بحراني مي رسد AA  باشد ، دانه بندي هاي درشت فلز پايه كه حاصل جوشكاري لايه هاي 5 و 6 هستند ريز نخواهند شد و مقدار ضربه شيار جوش حداكثر ميزان خود را از دست خواهد داد . در شياري كه بوسيله پاشنه جوش عرضه مي شود ساختاري با دانه بندي درشت خواهيم داشت .
آخرين لايه بايد با انرژي كافي نشانده شود ( با در نظر گرفتن پيشگرمي فاصله زماني بين لايه هاي پنج ، شش و هفت و اندازه لايه هفت ) تا بتواند ناحيه بحراني را تا BB   گسترش دهد . خاصيت عمده فلزات جوش با كربن كم آن است كه دانه بندي درست حاصل نشده و ساختار ويدمن اشتيت توليد مي شود . در اثر جوشكاري لايه هفت دانه بندي لايه هاي پنج و شش چندان درشت نخواهند شد .
گاهي اتفاق مي افتد كه كار جوشكاري يك جوش چند لايه اي به علت نبودن جوشكار ماهر متوقف مي شود . اگر فولاد با دماي ميان جوش كه از حداقل تعيين شده بيشتر باشد جوشكاري شود در مورد تأثير قطع شدن كار طبيعتا سؤالاتي مطرح مي شود . براي مثال آيا مي توان جوش را تا دماي محيط سرد كرد  يا آيا دماي ميان جوش بايد رعايت شود ؟ جواب دادن به اين سؤال در مورد فولادي كه بعد از اتمام جوشكاري بايد بلافاصله مورد عمليات حرارتي قرار مي گيرد مشكل است . چندي پيش موضوع قطع كردن عمليات جوشكاري و حرارتي در مورد لوله هاي فولادي كرم موليبدن توسط كميته pipingand tubing  انجمن جوشكاران آمريكا ( AWS ) مورد مطالعه قرار گرفت و نتيجه مطالعات و پيشنهادات آنها در گزارش كميته فوق تحت شماره  AWS – Dio.8  و با عنوان (( جوشكاري لوله هاي فولادي كرم موليبدن )) درج گرديده اين گزارش عوامل مهمي را كه بايد در سيكل حرارتي و موقع ساخت لوله هاي با آلياژ مخصوص و فولاد سخت شونده رعايت گردند بررسي كرده و پيشنهادات زير را ارائه نموده است :
1 – سيكل حرارتي را براي فولادهاي كرم موليبدن با كرم كمتر از 5/2 % كه با الكترودهاي كم هيدروژن جوشكاري و نصب مي شوند مي توان قطع كرد.  
2 – سيكل حرارتي را در فولادهاي كرم موليبدن با كرم كمتر و يا بيشتر از 5/2 % و با ضخامت كمتر از يك اينچ مي توان قطع نمود بشرط آنكه جوشكاري با الكترودهاي كم هيدروژن و روش كنترل شده انجام بگيرد .  
در ضخامت هاي يك اينچ و بيشتر، پيشنهادي مي شود كه جوشكاري و عمليات حرارتي بطور متوالي و بدون فاصله زماني صورت پذيرد و يا قبل از قطع عمليات، جوش اتصال  مدت كوتاهي در دماي  1200-1300 f  تابانيده شود .  
3 – براي ضخامت كمتر از يك اينچ در صورتيكه قطع سيكل حرارتي مورد نظر باشد، ضخامت جوش نشانده شده قبل از قطع عمليات نبايد از دو لايه يا از يك سوم ضخامت ( هر كدام كه بيشتر باشد ) كمتر باشد . براي لوله هاي خيلي ضخيم حداقل ضخامت جوش ( قبل از قطع سيكل حرارتي ) ممكن است ¾ اينچ انتخاب شود.  
هنگام برش فولادهاي با كربن متوسط گاهي لازم است كه از ايجاد ترك در آن جلوگيري به عمل آيد . به جاي پيشگرم كردن تمام ورق بهتر است كه پيشاپيش مشعل برش و فقط در امتداد خط برش يك شعله تعبيه شود تا خط برش را تا دماي دلخواه برساند .
اگر پسگرمي مورد نظر باشد يك مشعل چند شاخه پشت مشعل برش تعبيه مي گردد . مشعل پسگرمي بر روي سرعت گرم شدن قطعه در مقابل مشعل برش تأثير نمي گذارد .  مشعل پسگرمي با نگاه داشتن برش در دماي بالا براي مدت معين از سرد شدن سريع قطعه جلوگيري مي كند .
 پسگرمي با افزايش گرماي ورودي برش ، سرعت سرد شدن قطعه را كاهش داده و اگر مقدار آن كافي باشد از ايجاد ناحيه هاي سخت مارتنزيت جلوگيري مي كند .
 تأثيرات ديگر پسگرمي بي اهميت است البته فرق عمده اي بين پسگرمي و پيشگرمي وجود ندارد به شرطي كه پسگرمي قبل از سرد شدن قطعه تا دماي محيط انجام گيرد . اگر قطعه سرد شده باشد ممكن است مارتنزيت ايجاد شده و با ترك همراه باشد كه در آنحال پسگرمي نيز بي فايده بوده و عيب را از بين نخواهد برد .
+ نوشته شده در  دوشنبه سیزدهم اسفند 1386ساعت 7:41  توسط روح اله سیاهپوش  |