تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR) و تایید صلاحیت جوشکاران (WPQ) از مهم ترین فعالیت های یک پروژه جوشکاری است که بر اساس کدها و استانداردهایی چون ASME SEC IX (9) ،AWS D1.1 و API 1104 انجام می گیرد. اگر زمان زیادی از آخرین WPS ای که نوشته اید گذشته است و نیاز به مرور نحوه ی تدوین WPS دارید، یا اگر می خواهید راهنمای کاملی برای تهیه WPS و PQR در اختیار داشته باشید، همچنین اگر مبتدی هستید و می خواهید بدون پرداخت هزینه های زیاد، روش تهیه WPS و PQR، آزمون های ارزیابی و تایید جوش، تایید صلاحیت جوشکار را یاد بگیرید و در کنار آن، ده ها نکته و مطلب کاربردی در زمینه فرایندها، تکنیک و روش کار جوشکاری را بلد شوید، با وب سایت عصر مواد در آموزش گام به گام و نکته به نکته تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR) همراه ما باشید. این آموزش به صورت پرسش و پاسخ تدوین شده است و در خلال مطالب نوشتاری، از عکس، اینفوگرافیک، فایل صوتی و ویدئو برای آموزش بهتر هم کمک گرفته می شود. با توجه به اینکه متن این آموزش به فاصله کوتاهی پس از تولید محتوا، عرضه می شود، برنامه ریزی ما بر این است که مثل سریال های نمایش خانگی، هر هفته یک قسمت از این مجموعه ی چند قسمتی در وب سایت عصر مواد منتشر و تقدیم صنعت گران، دانشجویان و کارشناسان رشته های فنی شود. شما می توانید عصر مواد و محتوای آن را از نسخه اندرویدی و شبکه های اجتماعی آن هم دنبال کنید. پرسش های خود را هم می توانید از پایین همین صفحه در قسمت ثبت دیدگاه ارسال کنید، در اسرع وقت پاسخ داده خواهد شد. برای اطلاع از سایر آموزش های گام به گام در وب سایت عصر مواد اینجا کلیک کنید. قسمت قبلی این مطلب را هم از اینجا بخوانید.
در قسمت های قبلی آموزش گام به گام تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن، پس از تعریف WPQ ،PQR ،WPS و معرفی محتوای آن ها، ۹ قسمت از این آموزش را (طبق شکل زیر که قسمتی از فرم WPS طبق کد (ASME SEC IX (9 است) به چگونگی پر کردن اطلاعات مربوط به سربرگ و ستون اتصال (JOINTS) یک WPS اختصاص داده ایم. در پرسش و پاسخ های مربوط به ستون JOINTS، اطلاعات مربوط به پشت بند (Backing) و جزئیات جوش یا ترسیم و نمایش پاس های جوشکاری (Details) باقیمانده است که در این قسمت هم به آن ها می پردازیم.
سوال ۵۱- در ستون Details فرم WPS چه اطلاعاتی ارائه می شود؟
در این قسمت از WPS، شکل جوش رسم شده و اطلاعات تصویری از جزئیات جوش شامل طرح اتصال و شکل درز، نوع جوش، اندازه ی قسمت های مختلف یک اتصال جوشی، لایه های جوش (Weld Layers) و توالی پاس های جوشکاری (مهره جوش یا Weld Bead) نمایش داده می شود. نمونه هایی از این ستون در WPS های مختلف را می توانید در شکل های زیر ببینید:
سوال ۵۲- پاس جوش، مهره جوش و لایه جوش چیست؟ تفاوت آن ها در چیست؟
برای مشخص شدن تفاوت این اصطلاحات به شکل زیر توجه شود. پاس جوش یک حرکت جوشکاری در مسیر اتصال است. مهره جوش رسوب جوش حاصل از یک پاس است و لایه جوش هم، هر ردیف یا هر لایه از جوش در یک جوش چند پاسه است. یک لایه جوش ممکن است از یک یا چند مهره جوش تشکیل شده باشد.
برای مثال، در شکل بالا سمت راست، مهره های جوش یا رسوب جوش حاصل از هر پاس از ۱ تا ۷ شماره گذاری شده اند، در واقع این شیار در ۷ پاس و ۷ لایه جوشکاری شده است. در شکل سمت چپ، مهره های جوش از ۱ تا ۱۱ شماره گذاری شده اند، در واقع این شیار در ۱۱ پاس ولی در ۶ لایه جوشکاری شده است. لایه بالایی (سطح) در ۳ پاس و لایه پایینی (ریشه) در ۱ پاس و لایه های میانی نیز در ۱ یا ۲ پاس جوشکاری شده است.
سوال ۵۲- تعداد پاس و لایه جوشکاری چگونه تعیین می شود؟
تعیین تعداد پاس، تعداد لایه و تعداد هر پاس در یک لایه بر اساس نوع فرایند جوشکاری، ضخامت اجزای اتصال و فاصله آن ها از هم، طرح اتصال، حجم فلز جوش و حوضچه مذاب، قطر پرکننده (الکترود یا سیم جوش)، سرعت جوشکاری، حرارت ورودی و همچنین احتمال پیچیدگی و اعوجاج جوش تعیین می شود. تعیین تعداد پاس و لایه های جوش و شماره گذاری و رسم آن ها در WPS نیاز به تجربه و تخصص دارد. افراد مبتدی می توانند از برخی جداول کد/استانداردهای جوشکاری برای مشخص کردن تعداد و اندازه پاس و لایه جوش استفاده کنند. البته این جداول برای این منظور تهیه نشده اند و استفاده های دیگری در کد/استانداردها دارند. برای تعیین تعداد پاس و لایه های جوش، جداولی توسط عصر مواد در دست تهیه است که به زودی تقدیم کاربران محترم سایت می شود.
سوال ۵۳- پاس های جوش را با نام های پاس ریشه، پاس داغ یا گرم، پاس پر کننده و پاس پوششی معرفی می کنند، منظور از این نام ها چیست؟
در جوش های شیاری به ویژه قطعات با ضخامت بالا برای کامل کردن طرح اتصال باید لایه های زیادی روی هم ایجاد شوند تا شیار به طور کامل پر شود. از این رو، جوشکاری در این اتصالات در چند مرحله یا چند پاس انجام می گیرد که به ترتیب شامل پاس ریشه (Root Pass)، پاس داغ (Hot Pass)، پاس پرکننده (Filler/Filling Pass) و پاس پوششی یا نما (Cover/Capping Pass) است.
- پاس ریشه:
پاس ریشه، پاس اول در جوش های شیاری است که لبه دو فلز را ذوب کرده و در هم می آمیزد و باعث نفوذ در عمق اتصال می شود. پاس ریشه در دو حالتِ با پشت بند (Backing) و بدون پشت بند انجام می شود. معمولاً پشت بند در جایی استفاده می شود که به پشت جوش دسترسی نداریم و امکان ترمیم آن در صورت معیوب شدن ریشه وجود ندارد.
- پاس داغ:
سطح داخلی پاس ریشه ممکن است همراه برخی از عیوب مانند سوختگی کناره جوش (undercut)، روی هم رفتگی (overlap) و ناخالصی های سرباره (slag inclusion) باشد. از این رو سطح ریشه جوش را باید به وسیله سنگ زنی یا پاس داغ تمیز نمود. در پاس داغ از آمپر و حرارت ورودی بالاتر و سرعت پیشروی بیشتر نسبت به پاس ریشه استفاده می شود.
پاس داغ معمولاً به چند دلیل عمده از جمله موارد زیر اجرا می شود:
۱- خارج کردن سرباره و ناخالصی های حبس شده در جوش (که ممکن است در طول پاس ریشه ایجاد شده باشد) و یکنواخت کردن پاس ریشه
۲- ترمیم و تعمیر پاس ریشه و پر کردن عیوبی مثل ذوب ناقص
۳- کنترل دما برای اعمال پاس های بعدی و جلوگیری از سریع سرد شدن قطعات
- پاس پرکننده:
پس از تکمیل پاس ریشه و تمیز کردن آن، پاس پر کننده اعمال می شود. اکثر مواقع، پاس پر کننده در بیشتر از یک پاس اجرا می شود. قبل از اعمال پاس پر کننده بعدی، پاس قبلی باید تمیز شود تا ناخالصی وارد جوش نشود.
- پاس پوششی
جوش نهایی در پاس های چند جوشه، پاس پوششی نامیده می شود. پاس پاششی بالاتر از سطح فلز و برای پایان اتصال اجرا می شود. داشتن ظاهر زیبا و یکنواخت برای جوش پوششی (cap weld) بسیار مهم است. پاس پوششی باید عاری از عیوبی مانند سوختگی کناره جوش (undercut)، تخلخل (porosity) و ناخالصی های سرباره (slag inclusion)، دارای عرض یکنواخت باشد. ماکزیمم برآمدگی گرده ی جوش یا تحدب پاس پوششی نیز باید بر اساس کد/استاندارد جوشکاری رعایت شود.
سوال ۵۴- پشت بند (backing) چیست؟ از پشت بند به چه منظوری استفاده می شود؟
پشت بند قطعه یا وسیله ای است که در پشت اتصال قرار گرفته و از حوضچه مذاب نگهداری می کند و مانع ریزش مذاب از پشت جوش می شود. معمولاً وقتی که جوشکاری از یک طرف بوده و به پشت جوش دسترسی نیست و همچنین فاصله ی لبه ها نیز زیاد است از پشت بند استفاده می شود. پشت بند باید کاملاً به قطعه کار بچسبد و گرنه باعث به وجود آمدن تفاله ی جوشکاری در ناحیه ی ریشه جوش می شود.
در صورت عدم استفاده از پشت بند، امکان سوختن ریشه در پاس اول وجود دارد. البته در صورتی که امکان سنگ زدن یا گوجینگ (برشکاری با قوس و هوای فشرده با استفاده از الکترود ذغالی) ریشه از پشت کار وجود داشته باشد، ریشه سنگ خورده یا مقداری از فلز جوش و لبه های پشت کار با گوجینگ برداشته می شود و پس از رفع عیب، یک پاس جوش نیز داده می شود. به این جوش که پشت یک جوش شیاری یک طرفه و پس از تکمیل آن اجرا می شود، جوش پشتی (Back Weld) می گویند.
در صورت استفاده از پشت بند، دهانه ی ریشه (Root Opening) افزایش داده می شود تا ذوب کامل ریشه و پشت بند امکان پذیر باشد، در این حالت امکان سوختن ریشه در میان نیست و نیازی به سنگ زدن ریشه از پشت کار نیز نمی باشد. وقتی از پشت بند استفاده می شود، دیگر ضخامتی برای ریشه جوش در نظر گرفته نمی شود، زیرا در این حالت یک فضای خالی پیدا می شود که در هنگام جوشکاری، درون آن از گاز پر می شود (شکل زیر).
برای جلوگیری از تمرکز تنش، بهتر است پشت بند را پس از جوشکاری حذف نمود. پشت بند ممکن است فلزی و یا غیر فلزی باشد، ولی معمولاً جنس آن با جنس مواد پایه سازگار است. در صورت استفاده از پشت بند، استفاده از آن و نوع جنس آن در WPS مشخص می شود.
سوال ۵۵- در کد ASME Sec. 9 در کنار پشت بند (backing) از نگهدارنده (retainer) هم نامبرده شده است. منظور از retainer چیست و چه تفاوتی با backing دارد؟
کد ASME Sec. 9 برخلاف AWS D1.1، بین پشت بند (backing) و نگهدارنده (retainer) تفکیک قائل شده است و در بخش تعاریف آن (QG-109.2)، تفاوت آن ها را در این معرفی کرده است که retainer یک ماده فلزی و غیر فلزی است که در اثر جوشکاری ذوب نمی شود، جوش در آن نفوذ نمی کند و جزئی از اتصال نمی شود، در حالی که backing از ماده ای ذوب شدنی است که ممکن است ذوب شده، جوش در آن نفوذ کند و جزئی از اتصال باشد و حذف آن از اتصال نیز به آسانی ممکن نباشد. پشت بند های غیر فلزی (سرامیکی) یا پشت بندهای ذوب نشدنی مسی از جمله ی retainer ها و تسمه های فولادی از جمله ی backing ها هستند. با وجود این تمایز، حتی در WPS های تهیه شده طبق فرمت کد ASME Sec. 9 نیز نیازی به مشخص کردن این تفکیک نیست و تنها نوع ماده پشت بنده یا نگهدارنده و فلزی یا غیر فلزی بودن آن مشخص می شود.
سوال ۵۶- جنس مواد پشت بند از چیست؟ از چه نوع موادی به عنوان پشت بند استفاده می شود؟
جنس پشت بند بدون اشاره به تفکیک backing و retainer بیشتر از مواد زیر است:
- تسمه فلزی:
تسمه های فلزی از جنس و ترکیب شیمیایی مشابه با قطعه کار مثل فولاد، فولاد زنگ نزن، آلومینیوم و غیره، در سرتاسر مسیر جوش در پشت درز اتصال قرار می گیرد. جوش در این تسمه ها نفوذ می کند و پس از اتمام جوشکاری، این تسمه ها جزئی از قطعه محسوب می شوند که البته به منظور جلوگیری از تمرکز تنش می توان آن را با سنگ تراش جدا نمود.
- پشت بند مسی:
با توجه به هدایت حرارتی بسیار خوب مس می توان از قطعات مسی نسبتاً حجیم به عنوان پشت بند استفاده کرد، بدون اینکه قطعه مسی ذوب شود و یا فلز جوش در ان نفوذ کند. این پشت بندها را می توان در هنگام جوشکاری در سراسر درز اتصال حرکت داد.
- پشت بند سرامیکی:
سرامیک ها از پشت بندهای غیر فلزی هستند که بدون نفوذ فلز جوش در آن به پشت درز اتصال چسبانده می شوند. به دلیل عایق بودن آن ها، عیوب ناشی از سرد شدن سریع حوضچه مذاب در هنگام استفاده از این پشت بندها کنترل می شود.
- پشت بند پودری یا فلاکس:
این پشت بند شامل جعبه یا منبع فلاکس حاوی پودری مناسب با جنس جوش است که در پشت مسیر اتصال به کمک یک سیستم فشار دهنده نگه داشته می شود و در صورت لزوم می تواند در حین جوشکاری در مسیر درز حرکت کند.
- جوش پشت بند:
در این نوع پشت بند، قبل از جوش اصلی شیار، یک پاس جوش در پشت مسیر اتصال اجرا می شود. در ادامه، عملیات اصلی جوشکاری بر روی طرف دیگر اتصال انجام می گیرد. به این نوع پشت بند، backing weld می گویند.
خواهشمند است نظرات، پیشنهادات و سوالات خود را در پایین همین صفحه در قسمت ثبت دیدگاه مطرح بفرمایید. ادامه این مطلب را هم از عصر مواد دنبال کنید.
قسمت های قبلی و مرتبط:
تعریف، محتوا و مراجع تهیه WPS
تعریف PQR، آزمون های PQR، تایید صلاحیت جوشکار، نمونه فرم ها
چگونه یک WPS بنویسم و چه اطلاعاتی را باید پر کنم؟، WPS های از پیش تایید شده
فرایندهای جوشکاری، معرفی مختصر فرایندهای الکترود دستی، آرگون یا تیگ و میگ/مگ
معرفی مختصر فرایندهای جوشکاری توپودری، زیرپودری، پلاسما، زائده ای یا گل میخ و انواع جوشکاری مقاومتی
معرفی متخصر فرایندهای جوشکاری لیزر، پرتو الکترونی، الکترواسلگ، ترمیت و انواع جوشکاری اصطکاکی
عوامل موثر بر انتخاب روش جوشکاری، تعریف فرایندهای دستی، ماشینی، اتوماتیک و نیمه اتوماتیک
طرح اتصال و انواع آن، علائم جوشکاری و انواع جوش ها
جوش شیاری و انواع آن
عوامل موثر بر انتخاب نوع جوش شیاری
طراحی ابعاد درز، جوش نبشی یا گوشه، قسمت های مهم یک اتصال جوشی
ذکر اندازه و ابعاد قسمت های مهم یک اتصال جوشی در WPS
فلزات پایه، .P-No و .Group No و گروه بندی فلزات طبق استاندارد ایزو
فلزات پایه، .P-No فولادها و توضیح جدول QW-422 استاندارد ASME Sec. IX
 |
 |
 |
 |
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.