up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله جوشکاري PDF
QR code - جوشکاري

جوشکاري

خلاصه اي از روشهاي جوشکاري (2)

● بعضي راهکارهي مقابله با اعوجاج:
۱) اندازه ابعاد را کمي بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاريم هر چقدر که ميخواهد در ضمن عمليات تغيير ابعاد و پيچيدگي در آن يجاد شود.پس از خاتمه جوشکاري عمليات خاص نظير ماشين کاري...حرارت دادن موضعي و يا پرسکاري بري برطرف کردن تاب برداشتن و تصحيح ابعاد انجام ميگيرد.
۲) حين طراحي و ساخت قطعه با تدابير خاصي اعوجاج را خنثي کنيم.
۳) از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر بري بدست آوردن استحکام مورد نياز استفاده شود.
۴) تشديد حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در ينصورت نفوذ بهتري داريم و نيازي به جوش اضافه نيست.
۵) ازدياد سرعت جوشکاري که باعث کمتر حرارت ديدن قطعه ميشود.
۶) در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم اعوجاج بيشتر نمود دارد.
۷) تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثي
۸) طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحيح طراحي شده باشد ميتواند فرضاً مصالح جوش را در اطراف محور خنثي پخش کند و تاحد زيادي از ميزان اعوجاج بکاهد.
۹) بکار بردن گيره و بست و نگهدارنده باري مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه
● عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :
۱) حرارت داده شده موضعي , طبيعت و شدت منبع حرارتي و روشي که ين حرارت به کار رفته و همچنين نحوه سرد شدن
۲) درجه آزادي يا ممانعت بکار رفته بري جلوگيري از تغييرات انبساطي و انقباظي. ين ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و يا از طريق مکانيکي (گيره يا بست يا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.
۳) تنش هي پسماند قبلي در قطعات و اجزا مورد جوش گاهي اوقات موجب تشديد تنش هي ناشي از جوشکاري شده و در مواردي مقداري از ين تنش ها را خنثي ميکند.
۴) خواص فلز قطعه کار واضح است که در شريط مساوي طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاري مواردي مانند ميزان حرارت جذب شده در منطقه جوش و چگونگي نرخ انتقال حرارت و ضريب انبساط حرارتي و قابليت تغيير فرم پذيري و استحکام و بعضي خواص ديگر فلز مورد جوش تاثير قابل توجهي در ميزان تاب برداشتن دارد. مثلا در قطعات فولاد آستنيتي زنگ نزن مشکل پيچيدگي به مراتب بيشتر از فولاد کم کربن معمولي ميباشد.
● توضيحاتي پيرامون WPS & PQR
در نظر بگيريد در کارخانه ي بزرگ که تعداد زيادي پروژه در دست انجام است مسوول کنترل کيفي و يا ناظر هستيم. و با انواع و اقسام حالات جوشکاري برخورد ميکنيم ....انواع الکترودها، ورقها با ضخامتهاي متفاوت، ماشينهي مختلف که تحت شريط خاصي تنظيم شده است ،جوشكاران كه اغلب به روش سنتي(بدون رعايت اصول علمي)جوشكاري ميكنند را در نظر بگيريد. بهترين کار چک کردن کار با کتابچه ي است که به عنوان WPS (Welding Procedure spcification)معروف است. هر چند کاربرد اصلي ين دفترچه بري پرسنل توليد است اما در واقع زبان مشترک توليد کننده و بازرس و ناظر ميباشد که در بعضي مواقع کارفرماهي بزرگ خودشان WPSمورد قبول خود را به سازنده اريه ميکنند و بني بازرسي ها را بر اساس آن قرار ميدهند. فکر ميکنم تا حدودي مفهوم را ساده کرده باشم.
استاندارد مرجعAWSَ حدود ۱۷۰ نوع اتصال را با پوزيشنهي متفاوت معرفي کرده و انواع پارامترهي جوشکاري را بري تمامي انواع فريندها(SMAW MIG MAG TIG SAW …)معرفي کرده ين متغيرها شامل محدوده ضخامت مجاز بري نوع اتصال –دامنه تغييرات مجاز بري آمپر ولتاژ قطر الکترود نوع پودر زاويه کونيک کردن روش پيشگرم و پسگرم و ... ميباشد. که بخشي از وظيفه QC_MAN کنترل ميزان تطابق روش جاري جوشکاري با روش مشخص شده در WPS است. در بعضي از موارد خاص که استاندارد روش خاصي اريه نداده اغلب يک طراح جوش بنا به تجربيات خود پروسيجري اريه ميدهد. در بعضي شرکتهي بزرگ بري هر پروژه ي يک دفترچه WPS موجود است اما از آنجا که روشها و امکانات موجود هر کارخانه اغلب ثابت است لذا بنظر ميرسد که نيازي به WPS هاي متفاوت نباشد. و تجربه نشان داده که بري کارهي مشخص و ثابت بهتر است يک WPS تهيه شود و از تعدد يجاد مدارک و مستندات دست و پا گير جلوگيري شود. يک WPS معمولي ميتوانيد در حدود ۲۰۰ ۲۵۰ صفحه باشد.يعني به همين تعداد اتصالات مختلف را نشان داده و روش جوشکاري مربوطه را توضيح داده است.
● PQR (Procedure Qualification Record)
ابتدا توضيح کوتاهي در مورد خود PQR لازم است که بيد گفت PQR نتيج آزميشات مخرب و غير مخرب در مورد يک نوع مشخص جوش است.که از طرف آزميشگاههي معتبر بيد اريه شود.
حال به ين سوال ميرسيم که از کجا اعتبار يک WPS را بفهميم؟ و مديران خط توليد يا تضمين کيفيت و يا ناظران و کنترل کيفيت چطور از اعتبار WPS اطمينان حاصل ميکنند؟
قطعا آن قسمت از WPSکه از متن استاندارد استخراج شده نياز به ينکار ندارد چراکه تمامي موارد پيشنهادي استاندارد هم حاصل تجربيات گروه زيادي از متخصصان بوده است و فلسفه استفاده از استاندارد کوتاه کردن مسير تجربه است تا زودتر به نتيجه دلخواه برسيم.ولي جدا از نحوه برداشت ما از استاندارد در ستاندارد AWS مشخصا به ين موضوع اشاره شده که بري موارد پيشنهادي استاندارد نيازي به PQR نيست.
اما بري آن مواردي که از استاندارد استخراج نشده و پيشنهاد واحد طراحي و يا مشاور طرح بوده بيد حتما PQR تهيه شود.
▪ روش تهيه PQR:
فرض کنيم نياز داريم بري ۷۰ نوع از انواع اتصالات PQR تهيه کنيم.يا بيد ۷۰نمونه تهيه کنيم؟ و يا ين کار عاقلانه است؟ مسلما خير.
بنابر جداول مربوط به تهيه نمونه بري PQR ميتوان تعداد بسيار کمتري بري تييديه روش جوشکاري (PQR) تهيه کرد به ين ترتيب که در جداول مربوطه بنا بر تغييرات ضخامت قطعات در اتصالات شبيه به هم تعداد نمونه و نوع و تعداد آزميشات بري آن نمونه معرفي شده. که پس از فرستادن قطعات به ازميشگاههي ذيصلاح و گرفتن جواب مثبت ميتوان به آن WPS اعتماد کرد و جوشکاري را آغاز کرد.
مثال:
فرض کنيد دفترچه WPS را براي تهيه PQR در اختيار داريد.مراحل زير بري تهيه PQRپيشنهاد ميشود.
۱) اتصالاتي که در استاندارد وجود دارد را تنها با متن استاندارد مطابقت دهيد تا چيزي از قلم نيفتاده باشد و تلرانسها دقيقا استخراج شده باشد و نظير ين...
۲) در مورد اتصالات شبيه به هم با مراجع به استاندارد يکي از پرکاربردترين ضخامتها را انتخاب کنيد.بري کارهي سازه ي و اتصال نوع Grooveفرض كنيد که ۴۵ نوع ضخامت مختلف به شما معرفي شده .بهترين کار ين است که با مراجعه به جداول استاندارد بهترين نمونه بري تهيه PQR انتخاب كنيم كه اين بهترين انتخاب اغلب پرکاربردترين يا حساسترين اتصال است.مثلا Grooveبا ضخامت ۳۰ ۳۰که بنابر جدول استاندارد ميبينيم که ين نوع اتصال محدوده ضخامتيmm ۳ تاmm ۶۰ را با اعتبار ميبخشد يعني بري ضخامت ۲ تا ۶۰ ديگر نيازي به تهيه PQR نداريم و ين از مزيي استفاده از استاندارد است.
۳) حال که نمونه مورد نظر را انتخاب کرديم بيد در ابعاد مشخص(طول و عرض) که باز هم در استاندارد آمده است آنرا تهيه کنيم و توسط يک جوشکار که داري کارت صلاحيت جوشکاري در حالت مربوطه(۱G ۲G ۱F ۲F و غيره) است جوشکاري انجام شود.
۴) قطعه مور نظر را به آزميشگاههي معتبر ارسال ميکنيم تا تحت تستهي مختلف قرار گيرد. ين تستها اغلب خمش کناره راديوگرافي ماکرواچ شکست و ... است.
۵) پس از اعلام نتيجه مثبت آزميشگاه ميتوان جوشکاري را آغاز نمود.
● نکاتي در مورد جوشکاري فولادهي ضدزنگ و ضدخوردگي
خصلت اصلي فولادهي استنلس(ضد زنگ) مقاومت در برابر زنگ خوردگي است (داشتن کرم بيش از ۱۲% مويد همين مطلب است).نيکل موجود در ين فولادها حتي به مقدار زياد هم نميتواند به تنهيي مقاومت در برابر خوردگي را زياد کند.ولي با حضور کرم ميتواند تا حد زيادي ين وظيفه را بخوبي انجام دهد.مزيت اصلي نيکل تسهيل يجاد فاز آستنيت و بهبود خاصيت مقاوم به ضربه فولادهي کرم نيکل دار است. موليبدن شرائط خنثي سازي ين فولاد را تثبيت مي کند و عموما عامل افزيش مقاومت به خوردگي موضعي(Pitting) است.
به منظور اطمينان از تشکيل کاربيدهي پيدار که باعث افزيش مقاومت به خوردگي بين دانه ي ميشود افزودن Ti و Nb به انواع معيني از فولادهي کرم نيکل دار ضروري است.
۱) فولادهي ضد زنگ
کرم و کربن عناصر اصلي ينگونه از فولادها را تشکيل ميدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از ۰۴ ۰درصد است تاثير کرم بر استحکام کششي حتي در مقادير ۱۳ و ۱۷و ۲۰درصد بسيار ناچيز است. در حاليکه در مقادير زيادتر کربن با عمليات حرارتي مناسب امکان دستيابي به استحکام کششي مناسب و عمليات مکانيکي مورد نظر فراهم ميشود.
با توجه به ريزساختار فولادهي کرم دار را به شرح زير ميتوان دسته بندي کرد:
الف) فولادهي کرم دار فريتي(۱۲ تا ۱۸ درصد کرم ۱ ۰درصد کربن)
ب) فولادهي کرم دار نيمه فريتي(۱۲ تا ۱۴ درصد کرم ۰۸ ۰ تا ۱۲ ۰ درصد کربن)
ج) فولادهي کرم دار مارتنزيتي(۱۲ تا ۱۸ درصد کرم و بيش از ۳ ۰ درصد کربن)
د) فولادهي کرم دار قابل عمليات حرارتي(۱۲ تا ۱۸ درصد کرم ۱۵ ۰ تا ۲۰ ۰ درصد کربن)
اين دسته بندي را در مورد جوش پذيري نيز ميتوان تکرار کرد.

دانلود نسخه PDF - جوشکاري