آموزش گام به گام تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR) – قسمت 7

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 ۴، ۵ و ۶ آموزش گام به گام تهیه دستورالعمل جوشکاری (WPS) و تایید آن (PQR)، توضیحات مختصری از باب آشنایی در خصوص فرایندهای جوشکاری قوس الکترود دستی (SMAW)، جوشکاری قوس فلزی با گاز محافظ (GMAW یا MIG/MAG)، جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW یا TIG)، جوشکاری قوس تو پودری (FCAW)، جوشکاری قوس زیر پودری (SAW)، جوشکاری قوس پلاسما (PAW)، جوشکاری زائده ای یا جوشکاری گل میخ (Stud Welding)، جوشکاری مقاومتی نقطه ای (RSW)، جوشکاری مقاومتی غلطکی یا نواری (RSEW)، جوشکاری مقاومتی پیش طرحی (PW)، جوشکاری با اشعه لیزر، جوشکاری با پرتو الکترونی، جوشکاری سرباره الکتریکی یا الکترواسلگ، جوشکاری اصطکاکی و جوشکاری ترمیت ارائه شد. در این قسمت در خصوص انتخاب فرایند جوشکاری و نحوه انجام آن ها بحث می شود.

سوال ۳۴- چه فرایندی را برای جوشکاری انتخاب کنم؟ چه عواملی در انتخاب روش جوشکاری موثر است؟

انتخاب فرایند مناسب برای جوشکاری مستلزم احاطه بر انواع فرایندهای جوشکاری، ویژگی ها، مزایا و محدودیت های آن ها برای کاربری مورد نظر ما و همچنین داشتن دانش کافی در مورد استحکام طرح، متالورژی جوشکاری و برخی پارامترهای دیگر است.

برای اینکه یک روش مناسبی برای جوشکاری قطعه/تجهیز یا سازه انتخاب کنیم، باید چندین پارامتر از جمله موارد ذیل را مورد توجه قرار داد:

نوع قطعه/تجهیز یا سازه و حساسیت و کاربری آن و مزایا و محدودیت های انواع فرایندهای جوشکاری برای استفاده در آن محصول

امکانات، تجهیزات و منابع انسانی ماهر برای اجرای یک روش جوشکاری

اقتصاد مهندسی و قیمت تمام شده ی هر روش جوشکاری

شکل، هندسه، ابعاد و متریال قطعه/تجهیز/سازه، ضخامت موضع مورد جوش

تعداد قطعات برای جوشکاری یا تعداد و حجم کار

نوع جوش و انتظار طراح از کارکرد آن

نوع و طرح اتصال، دسترسی به محل و موضع اتصال

متالورژی جوشکاری و تاثیر پارامترهای متالورژیکی (جنس و ترکیب شیمیایی آلیاژ، ناخالصی های فلز پایه و فلز جوش، حساسیت به هیدروژن و عیوب ناشی از آن، خواص خوردگی فلزات، حرارت جوشکاری، انتقال حرارت و سرعت گرم و سرد شدن ناحیه جوش، تنش های انقباضی و انبساطی، نرخ ذوب، آلودگی ها و کثیفی های سطحی در محل جوش و غیره) بر جوش در هر یک از فرایندهای جوشکاری

پیچیدگی، تغییر شکل و تاب برداشتن

محل اجرای جوشکاری، اجرای جوش در فضای مسقف یا روباز، داخل کارگاه سازنده یا در محل سایت، شرایط محیطی اجرای کار مثل باد، باران، برف و گرما، ، دسترسی به برخی امکانات لازم برای جوشکاری و مواردی از این قبیل.

سوال ۳۵- در WPS نحوه انجام فرایند جوشکاری به روش دستی (Manual)، ماشینی (Machine)، خودکار (Automatic) و یا نیمه خودکار (Semi-Automatic) هم مشخص می شود. منظور از روش ماشینی (Machine)، خودکار یا اتوماتیک (Automatic) و نیمه خودکار یا نیمه اتوماتیک (Semi-Automatic) چیست؟

در WPS، علاوه بر نوع فرایند، نحوه انجام آن نیز مشخص می شود. بر اساس میزان درگیری اپراتور جوشکاری در انجام فرایند، فرایند جوشکاری به انواع زیر طبقه بندی می شود:

فرایند دستی (Manual):

فرایندی است که در آن، نگهدارنده یا انبر الکترود (Electrode Holder)، مشعل یا تورچ (Torch) یا تفنگ (Gun) جوشکاری را اپراتور با دست خود نگهداشته، تنظیم و هدایت می کند.

فرایند دستی

فرایند نیمه خودکار یا نیمه اتوماتیک (Semi-Automatic):

فرایندی است که به صورت دستی انجام می شود ولی یک یا چند پارامتر جوشکاری مثل طول قوس توسط تجهیزاتی به صورت خودکار یا اتوماتیک کنترل می شود. برای مثال، جوشکار تورچ را به صورت دستی هدایت می کند، در حالی که الکترود به صورت خودکار تغذیه می شود.

فرایند نیمه خودکار

فرایند ماشینی یا مکانیزه (Mechanized or Machine):

فرایندی است که در آن از تجهیزاتی استفاده می شود که نیاز به تنظیم دستی اپراتور در طول فرایند دارد، در مواقعی که پارامترهای جوشکاری پس از مشاهده چشمی جوش و فرایند نیاز به تغییر دارد. در این فرایند از یک وسیله مکانیکی برای نگهداشتن مشعل یا تورچ، تفنگ و یا نگهدارنده الکترود استفاده می شود. در واقع نقش اپراتور در این فرایند تنها مشاهده جوش چشمی جوش و تنظیم و کنترل تجهیزات در مواقع لزوم است.

فرایند خودکار

فرایند خودکار یا اتوماتیک (Automatic):

فرایندی است که کل عملیات به صورت اتوماتیک تنظیم و اجرا می شود. در این فرایند از تجهیزاتی استفاده می شود که در طول فرایند نیاز به تنظیم دستی اپراتور ندارد و نیاز نیست اپراتور مثل فرایند ماشینی جوش را مشاهده کند، بلکه مشاهده چشمی گاه به گاه و بر حسب موقعیت های خاص انجام می شود. در واقع نقش اپراتور در این فرایند تنها محدود به روشن کردن دستگاه برای شروع فرایند و مشاهده گاه به گاه جوش برای پیشگیری از بروز عیوب جوش است.

فرایند رباتیک (Robotic):

فرایند خودکاری است که عمل جوشکاری و کنترل فرایند توسط یک رباتی انجام می شود که می تواند برای حرکت در مسیرهای جوشکاری و هندسه های ساخت مختلف برنامه ریزی شود. اپراتور نقشی در این فرایند ندارد بلکه نقش اصلی آن، کنترل کیفیت جوش و پیشگیری از بروز عیوب جوش است. در این فرایند ربات در یک مسیر کنترل شده بدون مداخله دست حرکت می کند و یک سیکل کاری را شروع و به پایان می رساند.

فرایند رباتیک

فرایند کنترل تطبیقی (Adaptive Control):

فرایندی است که در آن از سنسورها، تجهیزات و نرم افزارهایی استفاده می شود که به طور خودکار و مداوم، متغیرهای فرایند را اندازه گرفته، کنترل می کند و در صورت نیاز پارامترهای جوشکاری و تنظیمات دستگاه را برای تولید جوش های با کیفیت تغییر می دهد. بنابراین، جوشکاری بدون مداخله یا نظارت اپراتور انجام می شود.

فرایند کنترل تطبیقی

سوال ۳۶- فرایندهای جوشکاری از نظر روش انجام آن ها (دستی (Manual)، ماشینی (Machine)، خودکار (Automatic)، نیمه خودکار (Semi-Automatic) و غیره) در کدام گروه قرار می گیرند؟ هر کدام از فرایندها به چه روشی انجام می گیرد؟

برخی فرایندها را می توان به چند روش انجام داد. فرایندهای روتین صنعت معمولاً به شرح ذیل انجام می شوند:

فرایندهای جوش برق یا جوشکاری قوسی با الکترود دستی (SMAW)، جوشکاری آرگون یا جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW)، جوشکاری پلاسما (PAW) و جوش گاز یا جوشکاری اکسی استیلن (OAW) به صورت دستی انجام می شود. فرایندهای جوشکاری قوس فلزی با گاز محافظ (GMAW) و جوشکاری قوس تو پودری (FCAW) به روش نیمه اتوماتیک انجام می شوند. فرایندهایی مثل جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW)، جوشکاری زیر پودری (SAW) و جوشکاری سرباره الکتریکی (Electroslag Welding) را هم می توان به روش نیمه اتوماتیک انجام داد، هر چند که این کار به ندرت اتفاق می افتد. فرایندهای جوشکاری زیر پودری (SAW) و جوشکاری سرباره الکتریکی (Electroslag Welding) معمولاً به روش اتوماتیک انجام می شوند. البته فرایندهای جوشکاری قوس تنگستن با گاز محافظ (GTAW)، جوشکاری قوس فلزی با گاز محافظ (GMAW)، جوشکاری قوس تو پودری (FCAW) و جوشکاری پلاسما (PAW) را هم می توان به روش اتوماتیک انجام داد. فرایندهایی که به روش اتوماتیک انجام می شوند به روش رباتیک هم می توانند انجام شوند.