فرآیند جوشکاری و بازرسی جوش در ساختمان

•         تعریف جوشکاری

•         اهمیت جوشکاری و لزوم بررسی آن

•         تاثیر عناصرآلیااژی بر روی فولاد و چدن

•         تقسیم بندی فولاد ها

•         تاثیر گاز ها بر خواص فلزات

•         بررسی مناطق مختلف فلز پایه در حین جوش

فرآیند های جوشکاری

تعریف جوشکاری

•         جوشکاری عبارتست از اتصال دو قطعه فلزی یا غیر فلزی

     به یکدیگر، در اثر عوامل خارجی مثل فشار یا حرارت

•         جوشکاری کارآمد ترین راه اتصال فلزات است

•         جوشکاری اقتصادی ترین روش اتصال دائمی فلزات است.

اهمیت جوشکاری و لزوم بررسی آن

•         کاهش وزن مواد اولیه و هزینه تمام شده

•         گسترش روزافزون این تکنولوژی در صنایع مختلف

•         جایگزینی به جای اتصال رزوه ای در لوله ها

•         روکشی و ترمیم سطح فلزات مخصوص

•         جایگزینی قطعات ریخته گری شده با قطعات جوشکاری شده

•         کاهش ضریب اطمینان طراحی در صورت عدم رعایت فرآیند جوشکاری  

خواص مواد

•         سختی و سختی سنجی

•         استحکام کششی

•         قابلیت هدایت حرارتی

•         قابلیت هدایت الکتریکی

•         مقاومت در برابر خوردگی

تاثیر عناصر آلیاژی بر روی فولاد و چدن

•         کربن: افزایش استحکام فشاری، سختی و قابلیت سخت شدن و کاهش قابلیت انعطاف، نقطه ذوب انبساط پذیری، قابلیت جوشکاری و آهنگری

فولاد های ساده کربنی

•         فولادهای ساده کربنی کم کربن Low Carbon Steel

•         فولادهای ساده کربنی با کربن متوسط Medium Carbon Steel

•         فولاد های ساده کربنی پرکربن  High Carbon Steel

•         اثرات ناشی از تماس اکسیژن با حوضچه جوش

•         کاهش خواص مکانیکی از جمله استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی سطحی  به واسطه محبوس شدن ذرات اکسید در داخل فلز جوش

•         لایه اکسید می تواند مانع از برقراری اتصال دو قطعه با پاس های متوالی جوشکاری روی هم شود.

•         پوسته پوسته شدن فیزیکی در اثر اکسایش سطحی

•         ایجاد ترک های داخلی و شکست جوش به واسطه حضور لایه های اکسیدی داخل جوش

اثرات ناشی از تماس نیتروژن با حوضچه جوش

•         تردی و کاهش خواص مکانیکی به واسطه ترکیب نیترید محبوس شده در فلز جوش

•         ایجاد تخلخل یا Porosity به واسطه انجماد ملکولی 

اثرات ناشی از تماس هیدروژن با حوضچه جوش

•         هیدروژن اتمی با نفوذ در دانه ها و مرز دانه ها، باعث تردی و کاهش خواص مکانیکی می گردد .

•         تولید مک های گازی از جنس ملکول هیدروژن  و تشکیل این مک ها در نزدیکی های سطح فلز جوش

•         تشکیل حباب های سرتاسری و کرمی شکل هیدروژن  و تشکیل ترکهای تونلی به صورت افقی یا عمودی

•         ایجاد تنش های داخلی ناشی از احیاء اکسید داخلی و تولید بخار آب و وقوع پدیده حمله هیدروژنی

فرآیند های جوشکاری

•         جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش دار

•         جوش قوس الکتریکی زیرپودری

•         جوش قوس الکتریک تحت گاز محافظ

•         جوش قوس الکتریکی با الکترود توپودری

ضروریات انجام فرآیند جوشکاری

•         برطرف کردن کلیه ناخالصی ها، آلودگی ها نظیر چربی؛ کثافات، رنگ ها، اکسید ها و پوسته ها

•         دانستن دقیق نقش موضع اتصال و نوع و مقدار نیروی اعمال شده

•         تعیین محل مناسب برای جوش، اندازه جوش و پخ کردن لبه های مورد جوش متناسب با ضخامت ورق کار و شرایط کار

انواع طرح اتصال لب به لب یا سر به سر

•         طرح اتصال لب به لب مسطح با مقطع مربع

•         طرح اتصال لب به لب یا سر به سر جناقی یکطرفه یا V یکطرفه

•         طرح اتصال لب به لب جناقی دو طرفه یا X

•         طرح اتصال لب به لب لاله ای یا U یکطرفه

•         طرح اتصال لب به لب لاله ای یا U دو طرفه

انواع طرح اتصال گوشه ای

•         طرح اتصال گوشه ای بسته

•         طرح اتصال گوشه ای نیم باز

•         طرح اتصال گوشه ای کاملاً  باز

•         طرح جوش لبه ای

دستگاه های جوش

ترانسفورماتور:

•          تغییر اختلاف سطح و شدت جریان

•         سیم پیچ اولیه با قطر کم  و تعداد دور زیاد

•         سیم پیچ ثانویه با قطر های مختلف جهت تنظیم شدت جریان

رکتیفایر (یکسو کننده):

•         تحویل جریان با قطبیت مستقیم یا معکوس

•         تبدیل جریان متناوب به مستقیم

•         قابلیت به کارگیری در جوش های دستی، گاز محافظ و زیرپودری

دینام:

•           تبدیل جریان متناوب به مستقیم

•           ایجاد قوس نفوذی و قوی

•           دوام و عمر طولانی و تنوع کاربری

•         امکان تغییر قطب جوشکاری

•         ایجاد 3/2 حرارت در قطب مثبت 

موتور جوش :

•           موتور ژنراتور با موتو دیزلی

•           موتور ژنراتور با موتور بنزینی

•           انرژی شیمیایی به حرارتی، انرژی حرارتی به مکانیکی و مکانیکی به الکتریکی

•           توانایی ایجاد جریان متناوب یا مستقیم

مزایای جوشکاری با جریان مستقیم:

•         خطر جوشکاری با جریان مستقیم کمتر می باشد.

•         انتخاب قطب آزاد بوده

•         پایداری و ثبات قوس بیشتر است.

مزایای جوش با جریان متناوب

•         هزینه نگهداری کمتر

•         سرمایه اولیه کمتر

•         هزینه مصرف برق کمتر

•         انحراف قوس در جوشکاری وجود ندارد.

عوامل انتخاب جریان در جوش

•         جنس فلز مبنا

•         جنس پوشش الکترود

•         جنس فلز مغز الکترود

•         وضعیت جوشکاری

•         ضخامت فلز

•         نوع درز یا شیار

•         عیوب جوش

•         روی هم افتادگی overlap

•         سوختگی یابریدگی کناره جوش

•         آخال های سرباره Slag inclusion

•         ذوب ناقص (Lack of Fusion)

•         تخلخل

•         همراستا نبودن اتصال

•         نفوذ ناقص

•         ترک جوش

•         مراحل جوشکاری

•         پیشگرم

•         دمای بین پاسی

•         عملیات حرارتی پس از جوش

•         طراحی اتصال

•         روش های جوشکاری

•         مواد پرکننده

•         کنترل پیچیدگی

•         خال جوش زدن

•         گیره, بست و نگهدارنده

•         پیشگرم کامل و سرتاسری

•         مونتاژ اولیه مناسب

کنترل پیچیدگی ها در حین جوشکاری

—  جوشکاری گام به عقب

—  جوشکاری زنجیری منقطع

—  جوشکاری متباعد منقطع

—  جوشکاری متقارن

—  استفاده از حداقل حجم جوش

کنترل اعوجاج پس از جوشکاری

—  سرد کردن آرام

—  صافکاری شعله ای

—  آنیل کردن

—  تنش زدایی

—  نرمال کردن

—  صافکاری مکانیکی

عوامل موثر در کنترل پیچیدگی

—  حذف جوشکاری و استفاده از روش های فرم دهی یا نورد ورق

—  پرهیز از ایجاد جوش زیاد

—  جوشکاری منقطع

—  جوشکاری نزدیک محور خنثی

—  استفاده از اتصال X به جای اتصال V

—  استفاده از اتصال U

—  جوشکاری متقارن

—  کم کردن تعداد پاس ها (پیچیدگی زاویه ای)

—  جوش کاری Back Step

—  انقباض معکوس (صافکاری با شعله)

—  پیش خمش و ایجاد زاویه معکوس دراتصال

—  استفاده از جیگ و فیکسچر

—  کم کردن حرارت ورودی

—  چکش کاری

خصوصیات بازرس جوش

•         تفسیر نقشه‌های جوشکاری

•         آشنایی با استاندارد های جوش

•         آشنایی کامل با فرآیند های جوشکاری و مواد مصرفی جوش

•         شناخت عیوب جوشکاری و روش های پیشگیری از آنها

•         آشنایی با آزمایشات مخرب و غیر مخرب

•         توانایی ارزشیابی صلاحیت جوشکاران

•         اطلاعات کافی از متالورژی جوش

•         آشنایی با روش های بازرسی جوش

•         تهیه و نگهداری مستندات

بازرسی قبل از جوشکاری

•         اطلاع از حساسیت سازه

•          بررسی نقشه‌ها و مشخصات فنی

•         بررسی استانداردها

•         اطمینان از شرایط محیطی مناسب

•         مطالعه دستورالعمل جوش WPS

•         شناسایی فلز پایه

•         بازرسی مواد مصرفی جوشکاری (آنلیز شیمیایی و تست های مکانیکی)

•         آزمون صلاحیت جوشکار

•         بازرسی تجهیزات جوشکاری

•         بازرسی طرح اتصال

•         بازرسی در به کارگیری قید و بندها و خال جوش ها

بازرسی در حین جوشکاری

•         بازرسی درزهای جوشکاری و قطعات متصل شده

•         بازرسی سطوح برشکاری شده و محل های جوش

•         بازرسی توالی جوشکاری

•         بازرسی مواد مصرفی

•         بازرسی وضعیت جوشکاران

•         بازرسی پیشگرم کردن و درجات بین پاسی

•         بازرسی حذف سرباره‌های جوش بین پاسی

•         - کنترل متغیر های جوشکاری