parsoctane

دسته: جوشکاری

  • استاندارد‌های جوشکاری

    استاندارد‌های جوشکاری

    جوشکاری چیست ؟

    جوشکاری فرآیندی است که جهت اتصال دو قطعه فلز به همدیگر استفاده می شود. البته جوشکاری انواع مختلفی دارد که شامل welding ، Brazing , و  Soldering می باشد.(جوشکاری و بازرسی جوش)

    Brazing و Soldering ، هر دو  در فارسی تحت عنوان لحیم کاری شناخته میشوند. اگرچه لحیم کاری سخت به دماهای بالاتر نیاز دارد ولی مفاهیم اساسی دو فرآیند لحیم کاری یکسان هستند. برخلاف لحیم کاری، جوشکاری میتواند با فیلر متال و یا بدون فیلرمتال انجام گردد.

    از آنجایی که در هر سه روش، قطعاتی داریم که استحکام اتصال آنها به هم، بسیار مهم است، باید استانداردی برای کیفیت این اتصال داشته باشیم . در این مطلب میخواهیم به معرفی و دانلود استانداردهای جوشکاری از پارس اکتان بپردازیم.

    استاندارد جوشکاری و کاربردها:

    استاندارد جوشکاری مجموعه الزاماتی است که توسط موسسات استاندارد بین المللی مانند ASME, AWS و API جهت کیفیت و ایمنی جوش تنظیم می گردد.

    اهمیت استانداردهای جوشکاری و لحیم کاری، در صنعت بسیار محسوس و حیاتی است.
    استانداردهای جوشکاری در صنایع سنگین، از جوشکاری لوله گرفته تا جوشکاری ورق و استراکچر و مخازن، کاربردهای فراوان دارد.
    اهمیت کیفیت سرجوش ها در صنعت باعث شده است تا کنترل کیفیت جوش، واحدی مجزا در پروژه های صنعتی و دستگاه نظارتی صنایع داشته باشد.

    در این مطلب، طبقه بندی استانداردهای جوشکاری بر اساس موارد زیر بررسی خواهیم کرد:

    1.استانداردهای جوشکاری اروپایی
    2.استانداردهای جوشکاری آمریکایی
    3.استانداردهای متریال مصرفی جوش
    4. استانداردهای فرآیند جوشکاری
    5. استانداردهای بازرسی جوش و تست های غیر مخرب NDT
    6. استانداردهای جوشکاری لوله
    7. استانداردهای جوشکاری ورق و استراکچر
    8. جمع بندی مهمترین استانداردهای جوشکاری

    استانداردهای جوشکاری ، لحیم کاری و بازرسی جوش

    #1 استاندارد‌های اروپایی جوشکاری

    مهمترین موسسات استاندارد اروپایی، که البته کاربرد جهانی دارند شامل استانداردهای ISO, EN , BS هستند.

    این استانداردها البته طیف وسیعی از موضوعات را پوشش می دهند و فقط مختص جوشکاری نیستند. بلکه موضوعات مختلف را تحت عنوان کمیته های فنی طبقه بندی کرده اند که استانداردهای جوشکاری این موسسات را میتوان در کمیته های فنی (Technical Committee) پیدا کرد.

    کمیته های استاندارد ISO , BS EN، مرتبط با جوشکاری:

    • کمیته ISO TC 44 (Welding and Allied Processes)
    • کمیته ISO IIW (international institute of welding)
    • کمیته CEN TC 121 (Welding and allied processes)
    • کمیته ISO TC 135 (NDT)
    • کمیته CEN TC 138 (NDT)

    #2 استاندارد‌های آمریکایی برای جوشکاری

    موسسات استاندارد آمریکایی، نیز در سطح بین المللی کاربرد فراوان دارند. مهمترین این موسسات، بدون شک انستیتو جوشکاری آمریکا (AWS) است که به طور کامل و اختصاصی، فقط در زمینه جوشکاری و بازرسی جوش، به نشر استاندارد می پردازد.

    موسسه WRC  مخفف (Welding Research Conceal) نیز، یک موسسه شناخته شده در زمینه جوشکاری است که انتشارات و پژوهش های آن در زمینه جوشکاری بسیار پرکاربرد است. همچنین استانداردهای ASME و API نیز در برخی بخشها، استانداردهای مهمی برای جوشکاری منتشر کرده اند.

    استاندارد مهم دیگر نیز که البته کانادایی است، استانداردCSA می باشد که آن هم به صورت موضوعی در برخی بخشها به جوشکاری پرداخته است. لیست مهمترین استانداردهای آمریکا برای جوشکاری را در زیر ملاحظه نمایید:

    استانداردهای آمریکا و کانادا مرتبط با جوشکاری:

    • استانداردهای AWS (انجمن جوشکاری آمریکا)
    • انتشارت کمیته تحقیقات جوشکاری (WRC)
    • استاندارد ASME BPVC SECTION IX
    • استانداردهای API 1104 و API 577
    • استانداردهای CSA سری W

    #3 استاندارد‌های متریال مصرفی جوشکاری

    متریال مصرفی جوشکاری، به موادی گفته میش ود که طی فرآیند جوشکاری، و برای اتصال دو قطعه استفاده می گردد. مهمترین متریال مصرفی جوش، الکترودها و فیلر های جوشکاری هستند که بخش بزرگی از استاندارد های جوشکاری به آنها اختصاص داده شده است.

    لیست مهمترین استانداردهای متریال مصرفی جوشکاری:

    • استانداردهای AWS A5 (کمیته فیلرها و الکترودهای جوشکاری)
    • استاندارد ASME SECTION 2 (PART-C) الکترودهای جوشکاری
    • استاندارد کمیته ISO TC 44-03 (مصرفی جوشکاری)
    • استاندارد CSA W48 (فیلرهای جوش قوسی)

    #4 استاندارد‌های فرآیند جوشکاری و WPS

    فرآیند جوشکاری یا  WELDING PROCEDURE SPECIFICATIONS (به اختصار WPS) به مشخصات استانداردی گفته میشود که یک عملیات خاص جوشکاری ، باید دقیقا مطابق با آن انجام گردد.

    استانداردهای مشخصات جوشکاری یا استانداردهای WPS که در سطح جهانی کاربرد دارند، به شرح زیر است:

    • استانداردهای AWS B2 (کمیته مشخصات دستورالعمل جوشکاری)
    • استاندارد ASME SECTION 9 دستورالعملهای جوشکاری و صلاحیت جوشکار و کنترل کیفی
    • استاندارد ISO 15614 (دستورالعملهای جوشکاری-چندین پارت)

    #5 استانداردهای بازرسی جوش و تست های غیر مخرب NDT

    NDT یا تستهای غیر مخرب جوش کاری (مخفف Non Destructive Testing) به طیف وسیعی از آزمون ها گفته میشود که توسط آنها، بدون تخریب قطعه، از کیفیت جوش اطمینان حاصل شود.
    این تست ها، مبحث بسیار گسترده ای هم در جوشکاری و هم در متالوژی هستند. برای آشنایی بیشتر با NDT از صفحه آشنایی با تستهای غیر مخرب دیدن فرمایید.

    مهمترین استانداردهای بین المللی برای تستهای غیر مخرب NDT

    • استانداردهای ASTM Volume 03.03
    • استاندارد های ASTM Volume 03.04
    • استاندارد های کمیته ISO TC 44-05 (تستهای جوشکاری)
    • استاندارد ASME SECTION 9

    #6 استانداردهای جوشکاری لوله

    مهمترین استانداردهای جوشکاری برای لوله های پایپینگ و پایپ لاین (خطوط انتقال)

    • استاندارد API 1104 (جوشکاری پایپ لاین در نفت و گاز)
    • استاندارد ASME B31.3 (پایپینگ تحت فشار)
    • استاندارد CSA Z245
    • استاندارد های AWS D10 (جوش کاری لوله و تیوب)

    #7 استانداردهای جوشکاری ورق و استراکچر

    مهمترین استانداردهای جوشکاری ورق، تانک و مخازن و استراکچر فلزی

    • استاندارد AWS D1.1 (جوش کاری استراکچر فولادی)
    • استاندارد های AWS D9.1 (جوش کاری ورق استیل)
    • استاندارد ASME SECTION 9

    #8 مهمترین استاندارد های جوشکاری

    مهمترین استاندارد برای جوشکاری، بستگی زیادی به کاربرد و موضوع مورد نظر دارد. ولی اگر بخواهیم مهمترین و پرکاربردترین استانداردهای جوشکاری را لیست کنیم، مطمئنن شامل موارد زیر خواهد بود:

    • استانداردهای AWS D1 (جوشکاری استراکچر)
    • استاندارد AWS D10 (جوشکاری لوله پایپینگ)
    • استاندارد ASME SECTION 9 (جوشکاری بویلر و مخازن تحت فشار)
    • استانداردهای کمیته فنی ISO TC 44
    • استاندارد API 1104 (جوشکاری پایپ لاین)
    • استاندارد API 577 (جوش و بازرسی جوش)

    سوالات متداول (FAQ)​

    مهمترین سازمان های منتشر کننده استاندارد جوشکاری کدامند؟

    مهمترین موسساتی که استانداردهای جوشکاری آنها در سطح جهانی کاربرد دارد، شامل API , AWS , ASME , ISO و EN  می باشند.

    مهمترین استانداردهای API برای جوشکاری کدام است؟

    مهمترین استانداردهای API برای جوشکاری، استانداردهای API 1104  و API 577 می باشد.

    دانلود استاندارد‌های جوشکاری

    دانلود استانداردهای AWS برای جوشکاری


    استاندارد AWS

    دانلود استانداردهای API برای جوشکاری


    استاندارد API

    دانلود پکیج های ISO و CEN برای جوشکاری


    استاندارد EN


    استاندارد ISO

    درخواست استاندارد و خرید پکیج‌های استاندارد جوشکاری

    در صورتی که استاندارد مورد نظر شما ، در وبسایت پارس اکتان بارگزاری نشده است، می توانید از طریق صفحه” تماس با ما ” درخواست خود را مطرح سازید.
    همچنین اگر به تعداد زیادی از استانداردهای جوشکاری نیاز دارید، لیست کاملی تهیه، و برای ما ارسال کنید تا قیمت پکیج مربوطه با تخفیفات ویژه، خدمت شما ارسال گردد.

  • استاندارد AWS

    استاندارد AWS

    استاندارد AWS چیست ؟

    انجمن جوشکاری امریکا یا به اختصار: AWS  به انگلیسی: American Welding Society  ، یک موسسه علمی غیرانتفاعی ، برای پیشرفت علم جوشکاری و فرآیندهای مرتبط با جوش و لحیم کاری است که در زمینهٔ استانداردسازی و آموزش ، از سال ۱۹۱۹ فعالیت مستمر دارد.

    انجمن جوشکاری امریکا (AWS) دارای کمیته های تخصصی بسیاری است که ماموریت استانداردسازی در موضوعات زیر را دارند: 

    • لحیم کاری
    • فرایندهای جوشکاری
    • کاربردهای جوشکاری
    • صلاحیت و آزمون
    • الکترودها و فیلرهای جوشکاری
    • تجهیزات جوشکاری
    • ایمنی و سلامت

    انجمن جوشکاری امریکا (AWS) تا کنون بیش از ۳۰۰ جلد کتاب فنی در زمینه مختلف صنعت جوشکاری و بیش از ۲۰۰ استاندارد، اسپک و پیشنهادات فنی (Recommended Practices) و راهنماهای مورد تایید انستیتو استانداردهای ملی امریکا (ANSI) انتشار داده است.

     این انتشارات در حوزه هایی مانند جوشکاری دستی، جوش نیمه اتومات (Semi-Automatic) و اتوماتیک(Automatic)، لحیم کاری ، (Lamination)، جوش رباتیک (Robotics)، پوشش دهی حرارتی (Thermal Spray) و ایمنی و بهداشت در جوشکاری استانداردسازی می کنند.

    طبقه بندی موضوعی استانداردهای AWS

    انتشارات انجمن جوشکاری آمریکا، شامل استانداردها، هندبوک ها، دوره های آموزشی و کنفرانس ها می باشد.

    استانداردها، از نظر عددی و آیتمی، شامل 7 سری A, B, C, D, F, G, J هستند.

    مجموعه AWS-A :
    در اين مجموعه راهنماي استفاده از استاندارد ، علائم و مقررات عمومی ، مفاهيم اصلی و مطالبي جهت خريد و شناسايی الكترودها ، سيم جوشها و پودرهای جوشكاری در اختيار ما قرار می دهد.

    مجموعه AWS-B :
    در اين مجموعه تکیه بر بازرسی تعيين صلاحيت جوشكار و اپراتور جوش ، تستهای مخرب و غيرمخرب جوشکاری می باشد.

    مجموعه AWS-C :
    اين مجموعه ، پیشنهادات فنی فرآيندها و پروسه های مختلف جوشكاری را معرفی می كند.

    مجموعه AWS-D:
    سری D شامل بخشهایی در زمينه جوشكاری فلزات مختلف از جمله فولاد ، چدن ، آلومينيوم ، نيكل ، تيتانيوم ، زيركونيوم و  همچنين جوشكاری قطعات صنعتی از جمله بدنه كشتی ، جرثقيل ، ماشين آلات راهسازی و قطعات نورد می باشد.

    در سه سری دیگر ، مطالب تا اندازه ای پراکنده تر است.

    همچنین در طبقه بندی موضوعی دیگری، می توان از موضوعات اصلی زیر که در دستور کار AWS قرار دارد به شرح زیر نام برد:

    1. مصرفی های جوشکاری (استانداردهای الکترود و فیلر)

    2. جوشکاری پایپینگ

    3. جوشکاری ورق و استراکچر

    4. ایمنی جوشکاری

    5. استانداردهای فرآیند جوشکاری و WPS

    6. استانداردهای بازرسی جوش

     

    در پارس اکتان، استانداردهای AWS را به صورت پکیج های موضوعی نیز آماده کرده ایم که در اینجا میتوانید موضوعات مختلف را مشاهده  و تهیه نمایید.

    دانلود استانداردهای AWS از آرشیو پارس اکتان

    آرشیو AWS وبسایت پارس اکتان، مرجع کاملی شامل آخرین ویرایشهای  AWS ، ویرایشهای 2024 و قدیمی تر،  و ترجمه فارسی برخی آیتم ها می باشد.

    برای مشاهده همه استانداردها، به صفحه آرشیو مراجعه کنید و در صورتی که استاندارد مورد نظر را در سایت پیدا نکردید، از پایین همین صفحه درخواست دهید.

    AWS D1.1 پرکاربردترین و شناخته شده ترین استاندارد AWS می باشد.

    این استاندارد به صورت بسیار جامع و کاملی در بالغ بر 600 صفحه، به کدهای استاندارد جوشکاری استراکچر فولادی می پردازد.

    در پارس اکتان، آخرین ویرایش این استاندارد مهم (ویرایش 2020) در دسترس شما قرار دارد.

     

     


    دانلود استاندارد AWS D1.1 : 2020


    AWS D1.1 2020

    آرشیو کامل AWS

    مجموعه استانداردهای AWS برای الکترود و فیلر و مصرفی جوش


    دانلود پکیج کمیته A5

    استانداردهای AWS با موضوع جوشکاری لوله و تیوب پایپینگ


    دانلود پکیج کمیته D10

    استانداردهای AWS با موضوع جوشکاری استراکچر و ورق


    دانلود پکیج کمیته D1

    استانداردهای AWS با موضوع ایمنی جوشکاری


    دانلود پکیج سری F

    دانلود استاندارد های سری AWS - F

    استانداردهای AWS با موضوع کنترل کیفیت جوشکاری


    دانلود پکیج کمیته QC

    دانلود استاندارد های کمیته فنی AWS QC

    استانداردهای AWS با موضوع WPS و دستورالعمل جوشکاری


    دانلود پکیج کمیته AWS B2.1

    دانلود استانداردهای AWS B2.1 - دستورالعمل های جوشکاری WPS

    لیست موجودی آرشیو استانداردهای AWS

    درخواست خرید استانداردهای AWS

    آرشیو پارس اکتان، شامل بروز ترین ویرایشهای استاندارد AWS می باشد. ولی ممکن است بسیاری از مدارک در وبسایت بارگزاری نشده باشند.

    در صورتی که استاندارد مورد نظر خود را در آرشیو استانداردهای AWS پیدا نکردید، و یا به تعدادی بالاتر از 20 آیتم نیاز  دارید، می توانید درخواست خود را مبنی بر شماره استاندارد و سال ویرایش مورد نظر، برای ما ارسال کنید . در اسرع وقت کارشناسان ما راهنمایی های لازم در خصوص تهیه و خرید استانداردهای AWS ، را در اختیار شما خواهند گذاشت.

    سوالات متداول

    AWS مخفف American Welding Society و موسسه ی آمریکایی برای انتشار استانداردهای جوشکاری می باشد.

    استانداردهای AWS در هر صنعتی که نیاز به جوشکاری دو قطعه به یکدیگر وجود داشته باشند، کاربردهای بسیاری دارند. این صنایع شامل هوا فضا، نفت و گاز، لوله کشی صنعتی، سازه های فلزی و بسیاری صنایع دیگر است.

    استانداردهای AWS شامل هزینه ای برای استفاده هستند. برای خرید و دانلود فایل اورجینال این استانداردها میتوان از طریق فروشگاه AWS (مرجع اصلی) و یا وبسایت پارس اکتان (آرشیو تگ AWS) دانلود نمایید.

    در فروشگاه اصلی AWS قیمت هر آیتم استاندارد از 50 دلار تا 800 دلار قیمت دارد. ولی در وبسایت پارس اکتان می توانید هر آیتم را با قیمتی بسیار کم (حدود 5 هزار تا 20 هزار تومان برای هر آیتم) تهیه کنید. همچنین ویرایشهای قدیمی بصورت رایگان برای دانلود عرضه می شوند.

  • NDT – تستهای غیر مخرب جوشکاری

    NDT – تستهای غیر مخرب جوشکاری

    مقدمه ای بر تستهای مخرب (DT) و غیر مخرب (NDT)

     

    NDT چیست؟
    در ماده يا قطعه هنگام ساخت، انواع نقص های متفاوت ممكن است به وجود آيد كه ماهيت و اندازه دقيق اين نقص، كارآیی قطعه را تحت تاثير قرار مي دهد. نقصهاي ديگري مانند تركهاي ناشي از خستگي يا خوردگي، در حين كار با ماده نيز ممكن است به وجود آيد. بنابراين براي آشكارسازي نقصها در مرحله ساخت و همچنين براي آشكارسازي و مشاهده آنها در حين عمر كاري هر قطعه يا مجموعه بايد وسايل قابل اعتمادي در اختيار داشت.

    انواع سیستمهای بازرسی:

    1-تستهای مخرب(DT)
    2-تستهای غیر مخرب (NDT)

    در تستهای مخرب، آزمایشهای مختلف بر روی نمونه های استاندارد تهیه شده از قطعات مورد آزمون انجام می شود و پس از انجام تست نمونه از بین می رود. (از صفحه استاندارد AWS برای تست های مکانیکی جوش، دیدن کنید)

    تست یا بازرسی غیر مخرب به روش هایی از بازرسی اطلاق می شود که در آنها کارایی یک قطعه بدون تغییر یا از بین رفتن آن قطعه، مورد بررسی قرار می گیرد.

    1. در روش های DT (تست مخرب) پس از اعمال آزمایش، قطعه کارایی خود را از دست می دهد.
    2. در روش های DT نمی توان تمام محصولات را تحت آزمایش قرار داد و باید به صورت random تعدادی از نمونه ها را تحت آزمایش قرار داد.
    3. در روش های DT نیاز به تهیه نمونه استاندارد وجود دارد که برای آزمایش های مختلف متفاوت است.

    یکی از مسائلی که باید حتما تحت آزمایش و بازررسی انجام گیرد، عملیات جوشکاری بر روی قطعات فلزی است.

    پس از انجام عملیات جوشکاری، تست های غیر مخرب برای کنترل کیفی جوش ، بسیار رایج هستند و در پروژه های ساخت و نصب صنایع و مخصوصا نفت و گاز، این تست ها بطور گسترده ای توسط واحد های QC (کنترل کیفیت جوش) انجام می گردند.

    انواع تست های غیر مخرب در جوشکاری

    1. بررسی چشمی (VT-Visual Test)
      ویژوال تست، به روشی گفته میشود که به بازرسی با چشم غیر مسلح می پردازد. و دامنه تشخیص محدودی دارد.
    2. بازرسی با مایعات نافذ (PT-Liquid Penetranat Test ) :
      در این تست، از ذرات نافذ ، برای تشخیص ترک ها و عیوب سطحی قطعه استفاده می شود.
    3. بازرسی با ذرات مغناطیسی (MT-Magnetic Particle Test )
    4. رادیوگرافی ( RT-Radiographic Test )
      در روش RT ، بازرسی توسط اشعه انجام و سپس فیلم رادیوگرافی تفسیر می گردد.
    5. بازرسی با جریان گردابی (ET-Eddy Current Test  )
    6. بازرسی با امواج اولتراسونیک (UT-Ultrasonic Test )
    7. بازرسی با انتشار امواج صوتی (AET-Acoustic Emission Test )

    از بین تست های مذکور، روشهای بازرسی چشمی ، رادیوگرافی ، UT و ذرات نافذ ، بطور گسترده ای در تشخیص عیوب جوش و جوشکاری لوله و قطعات در صنایع نفت و گاز استفاده می شود . لذا هر کدام را به تفصیل در مقالاتی جداگانه بررسی خواهیم کرد که میتوانید با کلیک بر روی لینک مورد نظر ، از صفحات دیدن فرمایید.

    استانداردهای NDT , فایلهای آموزشی و اطلاعات تکمیلی تست های غیر مخرب

    NDT در استانداردهای ASME :

    اولین و احتمالا مهمترین و جامع ترین استانداردی که در زمینه تست های غیر مخرب ، در صنایع مختلف استفاده میشود، استاندارد جامع ASME section 5 است که در حدود 1000 صفحه، به بررسی انواع و روشهای تست غیر مخرب می پردازد.

    دانلود استاندارد ASME V

    NDT در استانداردهای API:

    در استانداردهای API، برای موضوعات مختلف استانداردهایی ارائه شده که در بخشهای مربوط به تست و بازرسی ، تست های غیر مخرب لازمه نیز ارائه گردیده است :

    API 510: Pressure Vessel Inspection Code: In-Service Inspection, Rating, Repair and Alteration
    (کدهای استاندارد تعمیر ، نگهداری و بازرسی مخازن تحت فشار)

    API 570: Piping Inspection Codes: In-service Inspection, Rating, Repair, and Alteration of Piping Systems
    (کد های بازرسی پایپینگ_ تعمیر ، نگهداری و بازرسی سیستمها ی پایپینگ در سرویس)

    API 650: Welded Tanks for Oil Storage
    (مخازن ذخیره جوش شده برای ذخیره نفت)

    API 653: Tank Inspection, Repair, Alteration, and Reconstruction
    (بازرسی تانک و مخازن ذخیره)

    API 1104: Welding of Pipelines and Related Facilities
    (اصول بازرسی جوش خطوط انتقال_پایپ لاین)

    NDT در استاندارد های ASTM :

    ASTM E165 : Standard Practice for Liquid Penetrant Testing for General Industry
    (دستورات جامع تست ذرات نافذ در صنایع)

    ASTM E709: Standard Guide for Magnetic Particle Testing
    (راهنمای تست با ذرات مغناطیسی)

    ASTM E543 :Standard Specification for Agencies Performing Nondestructive Testing
    (صلاحیت تیم اجرای آزمون های غیر مخرب)

    ASTM E94 : Standard Guide for Radiographic Examination Using Industrial Radiographic Film
    (راهنمای تست RT _رادیوگرافی با فیلم)

    ASTM E1030 / E1030M: Standard Practice for Radiographic Examination of Metallic Castings
    (استاندارد رادیوگرافی برای فلزات کستینگ “ریخته گری شده”

    ASTM E186 :Standard Reference Radiographs for Heavy-Walled (2 to 412 in. (50.8 to 114 mm)) Steel Castings
    رفرنس رادیوگرافی برای فولاد کستینگ با دیواره ضخیم

    ASTM E390 :Standard Reference Radiographs for Steel Fusion Welds
    (رفرنس رادیوگرافی جوشکاری فیوژن فولاد)

    ASTM E213 :Standard Practice for Ultrasonic Testing of Metal Pipe and Tubing
    ASTM E273 :Standard Practice for Ultrasonic Testing of the Weld Zone of Welded Pipe and Tubing
    (استاندارد تست UT برای لوله و تیوب فلزی)

    ASTM E2223 : Standard Practice for Examination of Seamless, Gas-Filled, Steel Pressure Vessels Using Angle Beam Ultrasonics
    (تست UT برای مخازن تحت فشار فولادی)

     

     

  • عیوب جوش -آشنایی با انواع نقص جوشکاری

    عیوب جوش -آشنایی با انواع نقص جوشکاری

     

    عیوب جوشکاری (welding defects) به مجموعه نقایص جوش گفته می شود که در ظاهر و کیفیت جوش تاثیر گذار است.
    بعضی از این نقایص با ویژوال تست (بازرسی چشمی) قابل تشخیص، و برخی دیگر فقط با انواع تستهای غیر مخرب و مخرب شناسایی میگردد.
    در اینجا به بررسی برخی از این عیوب میپردازیم:

    1.روی هم افتادگی (انباشتگی جوش در کناره‌ها overlap or over-roll )

    نقصی در کنار یا ریشه جوش است که به علت جاری شدن فلز بر روی سطح فلز پایه ایجاد می شود بدون اینکه ذوب و جوش خوردن با آن ایجاد شود. علت:

    • حرکت کمتر از حالت نرمال یا طبیعی
    • زاویه نادرست الکترود
    • استفاده از الکترود با قطر بالا
    • آمپراژ خیلی کم

    نتیجه:
    عوامل فوق کاری مانند بریدگی کناره دارد و یک منطقه تمرکز تنش از فلز جوش ترکیب نشده ایجاد می‌کند.

    اورلب - عیوب جوشکاری

    2. سوختگی یا بریدگی کناره جوش Undercut

    شیاری در کنار یا لبه جوش که بر سطح جوش و یا بر فلز جوشی که قبلا را سبب شده است قرار دارد.
    علت:

    • آمپر زیاد
    • طول قوس زیاد
    • حرکت موجی زیاد الکترود
    • سرعت بسیار زیاد حرکت جوشکاری
    • زاویه الکترود خیلی به سطح اتصال متمایل بوده است.
    • سرباره با ویسکوزیته زیاد

    نتیجه:
    عوامل فوق موجب یک منطقه تمرکز و یک منطقه مستعد برای ایجاد ترک خستگی می‌شود.

    3. آخالهای سرباره Slag inclusion

    به هر ماده غیر فلزی که در یک اتصال جوش بوجود می‌آید آخالهای سرباره می‌گویند؛ این آخالها می‌توانند در رسوب جوش نقاط ضعیفی ایجاد کنند.
    علت:

    • پاک نشدن مناسب سرباره از پاسهای قبلی
    • آمپراژ ناکافی
    • زاویه یا اندازه الکترود نادرست
    • آماده سازی غلط

    نتیجه:
    آخالهای سرباره استحکام سطح مقطع جوش را کاهش می‌دهند و یک منطقه مستعد ترک ایجاد می‌کنند.

    4. ذوب ناقص (L.O.F) (Lack of fusion )

    عدم اتصال بین فلز جوش و فلز پایه یا بین پاسهای جوش
    علت:

    استفاده از الکترودهای کوچک برای فولاد ضخیم و سرد

    • آمپراژ ناکافی
    • زاویه الکترود نامناسب
    • سرعت حرکت بسیار زیاد
    • سطح کثیف (پوسته نورد ، لکه ، روغن و … )

    نتیجه:
    اتصال جوش ضعیف می‌ماند و به یک منطقه مستعد ایجاد خستگی تبدیل می‌شود.

    5. تخلخل Porosity

    تخلخل یا پروسیتی از مهمترین و شایع ترین عیوب جوش است.  سوراخ یا حفره‌ای‌ است که به صورت داخلی یا خارجی در جوش دیده می‌شود. تخلخل می‌تواند از الکترود مرطوب ، الکترود روکش شکسته یا از ناخالصی روی فلز پایه ایجاد شود. همچنین به نامهای (مک لوله‌ای) ، (مک سطحی) و (سوراخهای کرمی) نیز شناخته می‌شود.
    سایر علتها:

    • سطح فلز پایه آلوده مثل آلودگیهای روغن ، غبار ، لکه یا زنگار
    • مرطوب بودن روکش الکترود
    • محافظت گازی ناکافی قوس
    • فلزات پایه با مقادیر بالای گوگرد و فسفر

    پروسیتی و تخلخل - عیوب جوش

    نتیجه :
    به شدت استحکام اتصال جوش شده را کاهش می‌دهد. تخلخل سطحی به اتمسفر خورنده اجازه می‌دهد که فلز جوش را مورد حمله قرار دهد و موجب نقص در آن شود.

    6. همراستا نبودن اتصال جوش Join misalignment

    این مشکل معمولا همراستا و همسطح نبودن قطعاتی که به هم جوش می‌شوند نامیده می‌شوند. عدم همراستایی یک مشکل معمول در آماده سازی روشهای لب به لب و فیتاپ لوله است و هنگامی ایجاد می‌شود که صفحات ریشه و صفحات اتصال از فلز پایه در محل درست خود برای جوشکاری قرار نگرفته‌اند.
    علت :

    • مونتاژ نادرست قطعاتی که باید جوش شوند.
    • خال جوشهای ناکافی که می‌شکند یا بست زدن ناکافی که موجب حرکت می‌شود.

    نتیجه:
    همراستا بودن جدی است، زیرا نقص در ذوب لبه ریشه موجب ایجاد مناطق تمرکز تنش می‌شود در سرویس دهی موجب شکست خستگی زودرس اتصال می‌شود.

    7. نفوذ ناقص (L.O.P) Lack of penetration  عدم نفوذ کامل فلز جوش به ریشه اتصال

    علت:

    • آمپر بسیار پائین
    • فاصله ریشه ناکافی
    • استفاده از الکترود با قطر بالا
    • سرعت حرکت زیاد

    نتیجه:
    از عیوب جوشکاری که جوش را ضعیف می‌کند و به مستعد ایجاد خستگی تبدیل می‌شود.

    نفوذ ناقص - عیوب جوشکاری

    8. ترک جوش Weld cracking

    انواع مختلفی از عدم اتصال ممکن است در جوش یا مناطقی که تحت تأثیر حرارت HAZ قرار می‌گیرند، رخ دهد. جوشها ممکن است دارای تخلخل ، آخالهای سرباره یا انواع ترکها باشند.
    تخلخل و آخالهای سرباره شاید در جوش تا حدی قابل قبول باشد اما طبق استاندارد ترکها در جوش هرگز قابل قبول نمی‌باشند(بدون توجه به اندازه و مقدار آن). وجود ترک در جوش یا در مجاورت جوش نشانگر این مسئله می‌باشد که حتما مشکلی در حین کار وجود داشته است.
    بررسی دقیق ترکها ، تعیین علت اجاد آنها و نیز راههای جلوگیری از آنها را برای ما امکان پذیر می‌سازد. در ابتدا ما باید به این مسئله توجه داشته باشیم که بین ترک و شکست تفاوت قائل شویم.
    منظور ما از ترک ، پدیده‌ای است که در اثر عواملی مانند انجماد ، سرد شدن و تنشهای داخلی که به علت انقباض جوش می‌باشد ایجاد می‌گردد. ترکهای گرم ، ترکهایی می‌باشند که در دماهای بالا رخ می‌دهند و معمولا به انجماد ربط دارند.
    ترکهای سرد ترکهایی هستند که بعد از اینکه جوش به دمای اطاق رسید، رخ دهد و ممکن است حتی به HAZ ربط داشته باشد.
    بیشتر ترکها در اثر تنشهای فیزیکی انقباض که معمولا با کشیدن یا تغییر شکل جسم همراهی باشد در هنگام سرد شدن جوش رخ می‌دهد، ایجاد می‌شوند، اگر انقباض محدود شود، این تنشهای فیزیکی کرنشی ، تنش داخلی پسماند را بوجود می‌آورند که این تنشهای پسماند منجر به ایجاد ترک می‌شوند.

    ترک های جوش - عیوب جوشکاری

    ترک مرکزی :

    ترک به صورت خط مرکزی در مرکز یک پاس جوش معین قرار دارد. اگر انتهایی پاس جوش داشته باشیم و اینپالیدرمرکز اتصال باشد آنگاه این ترک مرکزی در مرکزاتصال نیز رار خواهد داشت.
    در مورد پاس های چند تای که چندین پاس در هر لایه وجود دارد ترک مرکزی از نظر هندسیب ممکن است در مرکز اتصال قرار نداشته باشد. ار چه اغلب دیده می شود که در مرکزاتصال قرار دارد. علت ترک مرکزی یکی از سه پدیده زیر می باشد:
    ترکی که ناشی از جدایش و تفکیک باشد.
    ترکی که مربوط به شکل گرده جوش می‌باشد.
    ترکی که مربوط به تغییرات سطحی می‌باشد.
    متأسفانه تمام سه پدیده فوق خودشان را در قالب یک نوع آشکار می‌کنند و تشخیص دادن ترک مشکل می‌باشد. علاوه بر این ، تجربه‌ها نشان داده‌اند که اغلب 2 یا حتی 3 پدیده فوق با یکدیگر برهمکنش داده و در ایجاد ترک مؤثرند.
    در واقع درک مکانیسم اصلی هر یک از انواع ترکهای مرکزی به ما کمک می‌کنند تا به دنبال راه حلی برای از بین بردن ترک باشیم.
    ترک مرکزی ناشی از جدایش این ترکها وقتی رخ می‌دهد که ترکیباتی با نقطه ذوب پایین نظیر فسفر ، روی ، مس و گوگرد در نقاط خاصی در حین فرآیند سرد شدن جدایش یابند.
    در حین فرآیند انجماد ، ترکیباتی با نقطه ذوب پایین در فلز مذاب به نواحی مرکزی اتصال رانده می‌شود چون آنها تا آخرین ترکیباتی هستند که شروع به انجماد می‌کنند و جوش در این نواحی تمایل به تفکیک و جدایش می‌یابد.
    در جوشکاری می‌توان از الکترودهایی با مقادیر بالای منگنز استفاده تا بتوانیم بر تشکیل سولفید آهن با نقطه ذوب پایین غلبه کنیم. متأسفانه این مفهوم نمی‌تواند برای مواد غیر فرار دیگری بجز گوگرد بکار رود.

    ترک مرکزی ناشی از شکل گرده جوش
    نوع دوم ترک مرکزی ، ترک ایجاد شده در اثر شکل پالس جوش می‌باشد، این ترک در فرآیندهایی که همراه با نفوذ عمیق می‌باشند نظیر فرآیند FCAW , SAWتحت محافظ CO2 دیده می‌شود.
    وقتی که یک پالس جوشکاری دارای عمق بیشتری نسبت به هضم آن جوش (در نمای سطح مقطع) باشد. برای رفع این نوع ترک ، پالسهای جوش باید دارای عرضی حداقل برابر با عمق باشد.
    توصیه می‌شود که نسبت پهنای جوش به عمق آن برابر با 1 به 14/1 به 1 باشد تا این نوع ترک رفع شود. اگر از پالسهای چندتایی استفاده شود هر پاس دارای پهنای نبت به عمق آن باشد، یک جوش فاقد ترک خواهیم داشت.
    وقتی که یک ترک مرکزی بخار شکل پاس تحت بررسی است، تنها راه حل این است که نسبت پهنای جوش به عمق آنرا تغییر دهیم. این موضوع شاید در برگیرنده آن باشد که تغییری در طراحی اتصالها داشته باشیم.
    از آنجایی که عمق جوش تابعی از نفوذ می‌باشد شاید مفید باشد که مقدار نفوذ را کاهش دهیم بدین منظور می‌توانیم از آمپرهای پایینتر و الکترودهایی با قطرهای بالاتر استفاده کنیم. راهکارهای فوق دانسیته جریان را کاهش می‌دهد و مقدار نفوذ را محدود می‌کند.

    ترک مرکزی ناشی از شرایط سطحی جوش
    آخرین مکانیسمی که سبب ایجاد ترک مرکزی می‌باشد تغییر شرایط سطحی می‌باشد.
    وقتی جوشهایی با سطح مقعر ایجاد می‌شود تنشهای ناشی از انقباضهای داخلی موجب می‌شود که سطح جوش کشیده شود.
    برعکس وقتی که سطح جوش محدب باشد نیروی ناشی از انقباضهای درونی موجب می‌شود که سطح جوش فشرده می‌شود.
    سطح جوش مقعر ، اغلب ناشی از ولتاژهای بالای قوس می‌باشد. کمی کاهش در ولتاژ قوس موجب می‌شود که گرده جوش به حالت محدب تغییر شکل دهد و تمایل به ترک حذف گردد.
    سرعتهای حرکت بالا نیز ممکن است به این موضوع کمک کند و کاهش در سرعت حرکت جوشکاری ، مقدار پراکندگی توسط جوش را افزایش می‌دهد و سطح جوش به صورت محدب تغییر حالت می‌دهد.
    جوشکاری در حالت قائم سر پایین باعث ایجاد این نوع ترک می‌شود. جوشکاری در حالت قائم رو به بالا می‌تواند از بروز این نوع ترک جلوگیری نماید.

    ترک منطقه متأثر از جوش
    ترک منطقه متاثر از جوش (HAZ) بوسیله جدایشی که بلافاصله مجاور گرده جوش رخ می‌دهد مشخص می‌شود، اگر چه این نوع ترک مربوط به فرآیند جوشکاری می‌باشد با این حال ترکی است که در روی پایه رخ می‌دهد نه درخود جوش.
    این ترک به نام تک مجاور جوش ، ترک گوشه‌ای یا ترک تأخیری نیز نامیده می‌شود. چون این ترک بعد از اینکه فولاد در دمای f ْ400 انجماد یافته است رخ می‌دهد ترک انجمادی نیز نامیده می‌شود و چون با هیدروژن نیز همراه می‌باشد ترک همراه با هیدروژن نیز نامیده می‌شود.
    برای اینکه ترک HAZ رخ دهد سه شرط باید بطور همزمان برقرار باشد:

    • باید مقدار کافی هیدروژن وجود داشته باشد.
    • جوش باید به حد کافی نفوذ پذیر باشد.
    • باید به حد کافی تنشهای داخلی یا پسماند وجود داشته باشد.

    حذف یکی از سه شرط فوق معمولا باعث می‌شود که این نوع ترک از بین برود. در جوشکاری ، یک راه برای حذف این نوع ترک این است که دو یا سه متغیر (مقدار جوش نفوذ پذیر جوش) را محدود کنیم.
    هیدروژن از منابع مختلفی می‌تواند وارد جوش شد. رطوبت و ترکیبات آلی منابع اصلی هیدروژن در جوش می‌باشند. هیدروژن می‌تواند در فولاد ، الکترود ، ترکییبات روپوش الکترود و در آتمسفر وجود داشته باشد.

    ترک عرضی
    ترک عرضی ترک متقاطع نیز نامیده می‌شود. ترکی است که در جهت عمود بر طول جوش ایجاد می‌شود. این نوع ترک از انواعی است که اغلب در جوشکاری با آن مواجه می‌شویم و معمولا جوشی که دارای استحکام بالاتری در مقایسه با فلز پایه می‌باشد دیده می‌شود.
    این نوع ترک می‌تواند همراه با هیدروژن نیز باشد و کل ترک منطقه متأثر از جوش HAZ که پیشتر شرح داده شد ناشی از مقدار بالای هیدروژن ، تنشهای پسماند و ریز ساختارهای حساس می‌باشد.
    فرق عمده بین این دو ترک این می‌باشد که ترک عرضی در فلز جوش نتیجه تنش پسماند طولی می‌باشد. چنانچه پاس جوشکاری بصورت طولی انقباض یابد، فلز پایه در مقابل این نیرو مقاومت می‌کند و در واقع دچار تراکم و فشردگی می‌شود.
    استحکام بالای فلز پایه‌ای که در مجاورت جوش می‌باشد در برابر فشردگی ناشی از انقباض جوش مقاومت می‌کند و در واقع فشرده شدن جوش را محدود می‌کند. بخاطر ممانعتی که فلز پایه به عمل می‌آورد، تنشهای طولی در جوش گسترش می‌یابد. وقتی با ترکهای عرضی مواجه می‌شویم باید سطح هیدروژن و شرایط نگهداری الکترودها را مد نظر داشته باشیم.
    در مورد ترک عرضی ، کاهش استحکام فلز جوش معمولا یکی از راهکارهای حذف این نوع ترک می‌باشد. تأکید زیادی بر روی فلز جوش وجود دارد چون فلز پر کننده به تنهایی ممکن است جوشی رسوب دهد که دارای استحکام پایینتری باشد و نیز تحت شرایط عادی فلزی نرم باشد.
    البته با تأثیر عناصر آلیاژی استحکام جوش بالا می‌رود و از نرمی آن کاسته می‌شود. استفاده از جوشهایی با استحکام پایینتر ، یک راه حل مؤثر در کاهش ترک عرضی مؤثر می‌باشد، البته به شریطی که استحکام جوش با استانداردهای تعریف شده مطابقت داشته باشد.

    9. پیچیدگی

    پیچیدگی یا اعوجاج تا حدی در تمام انواع جوشکاری وجود دارد، در بسیاری موارد آنقدر کوچک است که به سختی قابل رؤیت است، ولی در بعضی موارد باید پیش از جوشکاری به اعوجاجی که متعاقبا ایجاد می‌شود توجه کرد. مطالعه و بررسی اعوجاج بسیار پیچیده است و آنچه در ادامه آمده خلاصه است:
    علل اعوجاج هنگامی که فلز تحت بار ، کرنش می‌کند یا حرکت می‌کند و تغییر شکل می‌دهد: تحت بار گذاری ضعیف فلزات بصورت الاستیک باقی می‌مانند. (به شکل اصلی خود باز می‌گردند یا پس از اینکه بار برداشته شد شکل می‌گیرند) که این تحت عنوان محدوده الاستیک شناخته می‌شود.

    تحت بار خیلی زیاد ، فلزات تا حدی تحت تنش قرار می‌گیرند که دیگر به شکل اول خود باز نمی‌گردند یا شکل نمی‌گیرند و این نقطه (نقطه تسلیم) نامیده می‌شود (تنش تسلیم).
    فلزات با حرارت دیدن انبساط می‌یابند و وقتی سرد می‌شوند منقبض می‌شوند، فلزات در حین جوشکاری گرم و سرد می‌شوند که موجب تنشهای بالای ناگهانی و اعوجاج می‌شوند.
    اگر این تنشهای زیاد از محدوده الاستیک بگذرند و از نقطه تسلیم نیز رد شوند، برخی پیچیدگیهای دائمی در فلز پدید می‌آید، تنش فلز در دمای بالا کاهش می‌یابد. اعوجاج اثر ناخواسته انبساط و انقباض فلز حرارت دیده است.
    انواع پیچیدگی
    سه نوع اصلی پیچیدگی وجود دارد:

    • زاویه‌ای
    • طولی
    • عرضی

    کنترل پیچیدگی می‌تواند در سه مرحله انجام گیرد:

    • – قبل از جوشکاری
    • –  حین جوشکاری
    • –  بعد از جوشکاری

    کنترل پیچیدگی قبل از جوشکاری توسط روشهای زیر انجام می‌شود:

    خال جوش زدن  _ گیره و نگهدارنده  _ پیشگرم کامل و سرتاسری   _ مونتاژ اولیه مناسب

    کنترل اعوجاج پس از جوشکاری:

    سرد کردن آرام  – صافکاری شعله‌ای (حرارت دهی معکوس)  – آنیل کردن  -تنش زدایی  – نرمال کردن – صافکاری مکانیکی
    در سازه‌های فلزی ساختمان معمولا روشهای 1و2 بیشتر اعمال می‌گردد و سایر روشها در کارهای صنعتی بیشتر کاربرد دارند.

    آنیل کردن : یک پروسه عملیات حرارت است که برای نرم کردن فلزات جهت کل سرد یا ماشین کاری بکار می‌رود، قطعه یا کار نهائی معمولا در کوره تا دمای بحرانی (برای فولاد با 0.52% کربن حدود Cْ 820 – 723) )حرارت داده می‌شود و سپس به آرامی سرد می‌شود.

    تنش زدایی (PWHT)  : حرارت دهی یکنواخت قطعات جوش شده تا دمایی زیر دمای بحرانی است که با سرد کردن آرام دنبال می‌شود، این پروسه نقطه تسلیم فلز را کاهش می‌دهد، لذا تنشهای باقی مانده در قطعه کاهش می‌یابد.

    نرمال کردن  :پروسه‌ای برای ریز کردن ساختار دانه‌ای فلز است که موجب بهبود مقاومت آن در برابر شوک و خستگی می‌شود. در نرمال کردن قطعات جوش شده تا بالای ‌دمای بحرانی( Cْ 820 برای فولاد با کربن25/0% (تقریبا یک ساعت برای هر 25 mm  ضخامت حرارت می‌بیند و سپس در هوای محیط سرد می‌شود )

    تجربیات خود را در رابطه با عیوب جوش و برطرف کردن آنها ، در نظرات، با ما در میان بگذارید…

  • تست PT , آزمون غیرمخرب جوش با ذرات نافذ

    تست PT , آزمون غیرمخرب جوش با ذرات نافذ

    تست PT چیست؟

    تست PT یا همان آزمون ذرات نافذ، مخفف عبارت Penetrant Test ، یکی از روشهای آزمونهای غیر مخرب جوش (NDT) ، در قطعه جوشکاری شده می باشد.

    اساس روش تست PT یا LPT به این صورت است که ناپیوستگی های سطح با به کارگیری مایع نفوذکننده و برداشتن مازاد آن، حفره ها و ترک ها با استفاده از مواد ظاهرکننده یا بیرون کشنده مشخص می شوند.
    در این روش با استفاده از جاذبه و موئینگی و نفوذ یک مایع رنگی یا ماده فلورسنت به درون شکاف، ناپیوستگی سطحی جوش را نمایان می کند.

    این تست غیر مخرب جوش برای تمامی قطعات آهنی و غیر آهنی کاربرد دارد و از قدیمی ترین و ساده ترین روش هایی می باشد که برای آشکارسازی انواع ترک ها، شکاف ها و تاخوردگی ها در قطعات استفاده می شود.
    در واقع بازرسی مایعات نافذ جوش برای تشخیض عیوب جوش در سطح آن می باشد نه در عمق جوش.

    کاربردهای تست PT (آزمون مایع نافذ)

    نمونه قطعاتی که با استفاده از این روش کنترل و بازرسی می شوند عبارتند از دیسک ها، پره های توربین ها، چرخ های هواپیما، بسیاری از قطعات حساس خودروها و لوکوموتیوهای قطار، مثل پیستون ها و سرسیلندرها قبل از مونتاژ و در تعمیر و نگهداری و سرویس های منظم و بسیاری قطعات دیگر جوش شده.

    مراحل بازرسی جوش با تست PT :

    ۱-تمیزکاری و آماده سازی سطح جهت تست مایع نافذ

    برای اینکه تست مایع نافذ به درستی انجام شود اولین قدم تمیز کردن سطح مورد آزمایش از هرگونه چربی، گرد وغبار، پوسته زنگ زده، آلودگی های سطحی و رنگ می باشد چون ممکن است این آلودگی ها شکاف ها و عیوب را پر کنند و مایع نافذ قادر به ورود به آنها نباشد و یا به علت ترکیب مایع نافذ به برخی از این آلودگی ها اثر مایع نافذ از بین رفته و نتواند به عیوب ریز نفوذ کند و وارد کنش با آلودگی ها شود.

    روش های مختلفی برای تمیز کردن سطح قطعه وجود دارد که با توجه به نوع قطعه و تعداد آن شستشوی مکانیکی یا شستشو شیمیایی ، برس زنی، سندبلاست  و … برای جدا کردن زنگ آهن و گدازه های چسبیده به قطعه وجود دارد به طوری که مایع نافذ بتوانند به راحتی به داخل عیب نفوذ کند.

    ۲-بکار گیری مایع نافذ PT

    مرحله دوم از بازرسی جوش به روش تست pt این است که مایع نافذ را به سطح مورد آزمایش اعمال کرد که این مایع نافذ می تواند یک مایع قابل دیدن و یا مایع فلورسنت که در محیط تاریک و زیر نور ماورا بنفش نمایان میگردد باشد .
    برای بازرسی مایع نافذ Pt قطعاتی که کوچک هستند می توانید آنها را در ظرف از مایع نافذ آغشته کنید و مطمئن شوید مایع به تمامی سطوح داخلی و خارجی و درز ها نفوذ کرده و از عدم وجود حباب در ترک ها مطمئن شوید و در صورتی که قطعه بزرگتر است می توانید با یک قلمو ،پیستوله، اسپری و در مواردی غوطه وری و یا از طریق الکترواستاتیکی با مایع نافذ بپوشانید.

    نفوذ عملاً بستگی به ماهیت و اندازه عیب ها دارد و بین ۲۰ ثانیه تا ۳۰ دقیقه تغییر میکند.در واقع در کمتر از ۵ دقیقه مایع نافذ pt به شکاف های بزرگ نفوذ می کند اما برای شکاف های ریز حداقل ۲۰ دقیقه زمان لازم است.

    ۳-برداشتن مایع نافذ اضافی از روی سطح

    در تست مایع نافذ pt پس از نفوذ کامل مایع به درون ناپیوستگی ها باید مایعات اضافه روی سطح را برداشت برای این کار در بعضی موارد میتوان مایع نافذ را با آب شست ، ولی برخی از مایعات نافذ pt را باید با بکارگیری حلال های خاص برداشت.
    باید توجه داشت که شستشوی زیاد باعث خروج مایع نافذ از شکاف ها می شود و تست PT را دچار نقص می کند.

    ۴-اسپری ماده ظاهر کننده در بازرسی مایع نافذ جوش

    ماده ظاهر کننده یا همان developer برای نشان دادن عیوب جوش واجب می باشد کل سطح مورد آزمایش باید با لایه ای نازک از ماده ظهور که معمولا پودر نرم گل سفید است به طور یکنواخت پوشیده شود این امر باعث می شود مایع نافذ در پودر حل شود وجذب ماده ظهور شود و در نتیجه مرز عیوب سطحی با اندازه ای بزرگتر از اندازه واقعی و روشن تر قابل رویت می باشد.
    اما اگر از مایع فلورسنت استفاده شود نیازی به ماده ظهور نمی باشد زیرا مایع فلورسنت در بازرسی مابع نافذ PT در تاریکی زیر نور ماوراء بنفش به رنگ ها روشن زرد سبز قابل رویت می باشد .

    ۵-بازرسی شکاف ها و عمق آنها پس از بازرسی تست PT

    پس از اسپری ماده ظهور و نمایان شدن شکاف ها با توجه به عمق و شدت شکاف ها و عیوب جوش دستورات لازم توسط مهندسین بازرسی جوش و پس از بررسی نتیجه بازرسی مایع نافذ جوش به کارفرما اعلام می شود.

    دانلود فایل و استاندارد درباره تست ذرات نافذ، برای مطالعه بیشتر:

  • تنش زدایی چیست – عملیات حرارتی پس گرم جوش

    تنش زدایی چیست – عملیات حرارتی پس گرم جوش

     

    تنش زدایی (PWHT) و یا Post Weld Heat Treatment نوعی از عملیات حرارتی می باشد که منجر به بهبود خواص مکانیکی فلز یا قطعه می گردد.

    ابتدا به تعریف عملیات حرارتی می پردازیم: گرم کردن و سرد کردن زمانبندی شده فلزات، سرامیک‌ها و آلیاژها را به منظور بدست آوردن خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، عملیات حرارتی می‌نامند.
    عملیات حرارتی برای تغییر خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و به ویژه متالورژیکی مواد استفاده میشود.

    به عملیات حرارتی که بعد از تولید انجام شود پس گرم می گویند.
    هدف از عملیات پس گرم چیست؟ پسگرم و یا بازپخت فرآیندی است، جهت از بین بردن تنش های موجود که در عملیات و فرآیند تولید به وجود آمده است.
    اعمال نیرو و یا تغییرات دمایی می‌توانند در قطعه تنشی ایجاد کنند که ممکن است بسیار زیان بار باشد.
    این تنش‌ها که «تنش‌های پسماند» نامیده می‌شوند، می‌توانند سبب تاب برداشتن، ترک برداشتن و یا شکست زودهنگام در حین تولید یا درحین کار شوند.
    این تنش ها ممکن است در اثر وجود شیب حرارتی یا درواقع عدم سرد شدن یکنواخت قطعه و یا ماشینکاری و کارسرد بوجود بیایند.

    حال که با مقدمات آشنا شدید، به طور مشخص به عملیات حرارتی پس از جوشکاری برروی فلز می پردازیم:

    PWHT چیست ؟

    PWHT همانطور که از نام آن بر می آید، عملیات گرم کردن یکنواخت فلز پس از جوشکاری (Post Weld) تا دمای مناسب زیر حد بحرانی ، و سپس سرد کردن یکنواخت آن می باشد که به آن عملیات پس گرم جوش نیز گفته میشود.
    (با توجه به اینکه این نوع از عملیات حراتی بعد از جوش کاری صورت می گیرد، عملیات حرارتی پس از جوشکاری را به اختصار پسگرم یا تنش زدایی جوش می گویند.)

    چرا قطعه جوش شده را تنش زدایی می کنیم؟

    قطعات جوش شده چه هنگام جوشکاری مهار شده و چه آزاد بوده باشند در آستانه تنش تسلیم دارای تنشهای باقیمانده هستند . این تنشها منجر اشکالاتی در می شوند.
    البته احتمال پدید آمدن این عیوب به ترکیب شیمیایی فولاد ، روش جوشکاری ، طرح جوش و شرایط بهره برداری نیز بستگی دارد .

    تنش زدایی چه موقع باید انجام گردد؟

    تصمیم تنش زدایی یک جوش بر اساس مقررات استاندارد که توسط انجمن مهندسان آمریکا تنظیم می شود (ASME)، اخذ می گردد .
    مقررات این استاندارد شرایط مواد ، ترکیب شیمیایی ، ضخامت و موارد لزوم تنش زدایی بعد از جوشکاری را تعریف می کند.

    همچنین تصمیم آزاد سازی تنشها در جوش عموما بر اساس تجربه بوده و از اطلاعات بدست آمده از آزمایشات چقرمگی ، تیزی و مقدار شیار و میزان تنشهای باقیمانده حاصل می گردد.

    برای قطعاتی که قبل از جوشکاری پیش گرم شده اند، غالبأ عملیات تنش زدایی نیز انجام می گردد.

    دمای تنش زدایی برای فولادهای معمولی و کم آلیاژ که جوشکاری می شوند در محدوده 900 – 1250 f می باشد که پایین تر از حد بحرانی است.
    مدت زمان تنش زدایی فولاد معمولا برای هر اینچ ضخامت یک ساعت است.

    قطعات پیچیده یا فولادهایی که میل زیادی به ترک خوردن دارند باید بلافاصله پس از جوشکاری و قبل از سرد شدن تا دمای پیش گرمایش ، در کوره های تنش زدایی قرار بگیرند. (فرآیند PWHT به دو صورت در کوره و یا به صورت لوکال بر روی قطعه انجام میشود)

    تاثیر عملیات تنش زدایی جوشکاری (PWHT)، بر فولاد :

    عملیات تنش زدایی فقط بخاطر از بین بردن تنش ها بکار می روند و تغییرات ساختاری فولاد از آن انتظار نمی رود ولی با این حال تأثیرات عمومی عملیات حرارتی تنش زدایی بصورت های زیر می باشند :
    1 – بازیابی Recovery
    2 – توقف Relaxation
    3 – تمپره کردن Tempering ( نرم کردن و از بین بردن نواحی سخت )
    4 – پایداری ابعادی
    5 – مقاومت در برابر خوردگی و کاهش خرابی

    1) بازیابی چیست – اثر تنش زدایی بر Recovery :

    اولین تأثیری که باید هنگام افزایش دما در عملیات حرارتی تنش زدایی حاصل شود بازیافت است .

    در تنش زدایی دما بطور یکنواخت افزایش داده می شود تا کلیه قسمتهای قطعه در تمام مدت تا حد امکان هم دما باشند تا از ایجاد تنشهای حرارتی جلوگیری گردد .
    در واقع هنگام افزایش دمای یک ماده ، تنشهای داخلی آن کاهش پیدا می کند.

    بازیافت همچنین باعث تغییراتی در خواص مغناطیسی و الکتریکی می شود و به نظر می رسد با افزایش دمای فولاد ، حرکات ویژه ای بین اتمها و الکترونهای آن ایجاد میشود که باعث کم شدن تنشهای داخلی می گردد.

    2) توقف ( Relaxation ) چیست؟

    با افزایش دمای جوش تا 1200F یا بالاتر توقف اتفاق می افتد و در آن تنشها به آرامی و به طور کامل آزاد می شوند .
    توقف هنگامی ایجاد می شود که تنش زدایی در دمای بالا و بمدت کافی انجام بگیرد .

    مقاومت تسلیم فولاد در دمای 1200F نسبت به مقدار آن در دمای محیط خیلی کم است و این به
    آن معنی است که اتمها دیگر قادر به تحمل تنش نبوده و اجبارا به همدیگر نزدیک می شوند و با فاصله های مساوی همانند کریستالی که از تنش آزاد باشد آرایش می گیرند .

    در این حالت مقاومت تسلیم فولاد از تنشی که به آن وارد میگردد کمتر است و تا زمانیکه مقدار تنش ( فشاری یا کششی ) با مقاومت تسلیم فلز در دمای 1200F برابر نشده باشد بطور پلاستیک کرنش خواهد کرد.

    عملیات حرارتی تنش زدایی اتمها را قادر می سازد تا به حالت با فاصله های مساوی برگشته و تنشها را آزاد کند.

    سازه های فولادی ویژه ای که در دماهای زیاد ، مقاومت فوق العاده ای در برابر خزش دارند ، کندتر از فولاد معمولی به نقطه توقف می رسند.

    فولادهای مقاوم در برابر خزش ، مثلا فولاد با ترکیب 2% کربن ، 5% مولیبدن ، برای یک تنش زدایی یا درجه خاص ، نسبت به فولادهای غیر آلیاژی به دمای بیشتر و زمان طولانی احتیاج دارد.

    فولادهای با آلیاژ بیشتر با افزایش دما استحکام بالایی دارند . فولاد ضد زنگ آستنیتی 316 حتی در دمای بالای 1200F مقاومت تسلیم خوبی دارد.

    لایه دوم جوش تنش های باقیمانده لایه اول را آزاد می کند ولی تنش های جدیدی بوجود می آورد.
    بنابراین تنش های باقیمانده جوشهای چند لایه ای کمتراز جوش های تک لایه ای نبوده و به همان اندازه احتیاج به تنش زدایی دارد .

    بعلاوه با ضخیم شدن جوش، تنش های باقیمانده پیچیده تر می شود .
    قسمتهای ضخیم تر نسبت به قسمت های نازکتر برای از بین بردن تنشها به زمان طولانی تری نیاز دارند چون سطح قطعه اولین جایی است که به دمای کوره می رسد و مدت زیادی سپری می شود تا وسط قطعه های ضخیم به دمای کوره برسد.

    3) تمپره کردن چیست ؟

    نواحی گرما دیده مجاور جوشهایی که بدون پیشگرمی یا پسگرمی ناقص و ناکافی بوجود آمده اند در فولادهای با کربن متوسط و بسیاری از فولادهای با استحکام زیاد آنچنان سریع سرد می شوند که به سخت کردن یا کوئینچ شباهت دارند .

    افزایش دمای فولاد کوئینچ شده را تا هر دمایی زیر محدوده بحرانی تمپره کردن می گویند .

    برای تمپره کردن، فولاد تا دمائي پايين تر از (F° 1335) گرم شده و به مدت معيني در آن دما نگه داشته مي شود و بالاخره تا دماي محيط سرد مي گردد.

    4) اثر تنش زدایی بر پایداری ابعادی:

    پایداری ابعاد در یک جوش مستقیما از تنشهایی که در قطعه محبوس مانده باشد متأثر می شود.
    تنش زدایی جوش قبل از ماشینکاری باعث می شود که قطعه از نظر شکل پایدار بماند و ابعاد آن هنگام ماشینکاری تغییر نکند.

    5) مقاومت در برابر خوردگی پس از تنش زدایی

    بسیاری از فلزات و آلیاژها در معرض ترک خوردگی تنشی قرار دارند . فولاد از این امر مستثنی نمی باشد .
    تغییر ماهیت محیط خورنده یا کاهش تنش می تواند احتمال ترکخوردگی تنشی را از بین ببرد .

    چرخه دمایی در عملیات حرارتی پس از جوشکاری (PWHT) :

    فرآیند عملیات حرارتی پس گرم ( حرارت دادن و خنک کردن ) اغلب به صورت اتوماتیک و با استفاده از تجهیزات اندازه گیری ابزاردقیق دما مانند ترموکوپل انجام می شود.
    انجام صحیح عملیات تنش زدایی پس گرم وابسته به 4 پارامتر کلیدی زیر است :

    • نرخ گرمایش
    • دمای نگه داشت
    • زمان نگه داشت
    • نرخ سرمایش

    نرخ گرمایش عملیات حرارتی:

    معمولا عملیات حرارتی در محدوده دمای بحرانی ناگوار هستند و به همین علت تنش زدایی در بیشتر موارد زیر حد بحرانی انجام می گیرد.

    قطعه جوشکاری شده باید با میزان مشخصی از حرارت گرمادهی شوند، زیرا اگر میزان گرما مورد توجه قرار نگیرد، قطعه مورد نظر به دلیل توزیع حرارتی نامناسب در معرض تشدید تنش قرار می گیرد و باعث تنش و ترک خوردگی احتمالی میگردد.

    دمای نگه داشت:

    بازه دمایی مشخصی برای نگهداری فلز جوشکاری شده در آن، وجود دارد، تا از سطح تنش ها بطور موثری کاسته شود.
    دمای نگه داشت با توجه به جنس اجزای اتصال / سازه به طور معمول بین 600 تا 760 درجه سانتی گراد تعیین می شود.

    زمان نگه داشت:

    عبارتست از بازه زمانی مشخص شده ، که قطعه جوشکاری شده باید در دمای مورد نظر نگهداری گردد. که موجب می شود تا گرما به صورت یکسان در سراسر ضخامت توزیع گردد.

    زمان مناسب نگه داشت برای کاهش سطح تنش پسماند الزامی است و با توجه به ضخامت اتصالات تعیین می گردد. برخی از مراجع زمان یک ساعت به ازای 20 تا 25 میلی متر ضخامت را توصیه می نمایند.

    نرخ سرمایش فلز برای تنش زدایی:

    نرخ سرمایش نیز باید مورد توجه قرار گیرد تا از ایجاد تنش و ترک خوردگی حاصل از آن به دلیل توزیع نامناسب حرارت پرهیز گردد.
    با اتمام زمان نگه داشت، قطعه در کوره ای با نرخ سرمایش مشخص و کنترل شده خنک می شود.

    نتیجه گیری:

    در این مقاله فقط سعی بر این بود که با مفاهیم و کلیات فرآیند PWHT آشنا شوید. باید در نظر داشته که نوع فولاد و کاربردهای آن از مهمترین مسائل قابل توجه برای اجرای عملیات حرارتی پس گرم PWHT هستند.
    استثناهایی در زمینه کاربرد و نوع مواد وجود دارد که عملیات حرارتی پس از جوشکاری می تواند موجب ایجاد اثرات مخرب در آنها شود.
    لذا برای اجرای صحیح این عملیات باید به صورت موردی به استانداردهای مرجع مراجعه نمود.

    استانداردهای تنش زدایی، عملیات حرارتی و PWHT در صنعت با تمرکز بر نفت و گاز :

    در قسمت استانداردهای عملیات حرارتی PWHT نیز سعی شده است مجموعه ای از مهمترین استانداردهای این مبحث، در صنایع و نفت و گاز برای شما عزیزان آماده گردد که میتوانید آنها را نیز دانلود نمایید.

    استانداردهای API برای عملیات حرارتی:

    API RP-2201 : Safe Hot Tapping Practices in the Petroleum and Petrochemical Industries

    API RP-577 Welding Processes, Inspection, and Metallurgy

    استانداردهای ASME برای عملیات حرارتی:

    ASME PCC-2 :Repair of Pressure Equipment and Piping  (Article 210 and 216)

    ASME STP-PT-033 : DEGRADATION OF NOTCH TOUGHNESS BY A POST WELD HEAT TREATMENT/PWHT

    استانداردهای ISO -BSI برای عملیات حرارتی:

    ISO/TR 14745

    ISO/TR 17663

    BS 6990

    استانداردهای AWS برای عملیات حرارتی:

    AWS D10.10 Recommended Practices for Local Heating of Welds in Piping and Tubing

  • ایمنی جوشکاری , مهمترین نکات ایمنی هنگام جوشکاری

    ایمنی جوشکاری , مهمترین نکات ایمنی هنگام جوشکاری

    ایمنی جوشکاری چیست و هنگام جوشکاری ، چه خطراتی متوجه جوشکار می باشد؟

    جوشکاری به علت ایجاد گازهای سمی، دمای بالای کار ، و مسائل دیگر ، یکی از مهمترین اموری است که نیازمند توجه خاص به ایمنی در هنگام کار می باشد.

    در اینجا چند نکته به صورت تیتروار ارائه شده است به امید اینکه همه جوشکاران مسائل ایمنی را بیش از پیش جدی بگیرند:

    1- در مجاورت مواد قابل اشتعال و انفجار يا در مكانهايي كه گرد و غبار و بخارات يا گازهاي قابل انفجار و اشتعال وجود دارد نبايد جوشكاري و برشكاري با دستگاههاي جوش كاري انجام شود

    2-  اگر در محلهايي كه جوشكاري انجام مي شود ،اشخاص ديگري نيز مشغول بكار بوده يا عبور و مرور  كنند بايد از پاراوان هاي ثابت يا قابل حمل مناسب استفاده شود كه حداقل ارتفاعشان 2 متر باشد .

    3-  كپسول هاي استيلن پر و خالي نبايد در كارگاههاي جوشكاري يا برشكاري انبار شود . همچنين انباركردن آنها با كپسول هاي اكسيژن در يك جا فقط موقعي مجاز است كه بوسيله جدارهاي مقاوم در مقابل حريق اين دو نوع كپسول از يكديگر جدا شده باشند .

    4-  كپسول هاي استيلن يا اكسيژن كه بطور قائم قرار گرفته اند بايد بوسيله تسمه ،طوق يا زنجير مهار شوند ،تا خطر افتادن آنها بر روي زمين از بين برود .

    5-  كپسول اكسيژن يا كپسول استيلن بايد داراي سرپوش حفاظتي براي شير باشد تا در هنگام جا به جا كردن و يا موقعيكه از آن استفاده نمي شود روي شير كپسول نصب شود .

    6-  كپسول هاي هوا – استيلن و اكسيژن بايستي داراي شير و مانومتر سالم بوده و بصورت عمودي در قفسه هاي مناسب نگهداري شوند .

    7-   سوپاپها ، فشار سنجها يا وسايل تنظيم و رگلاژ كپسول را نبايد گريس كاري كرد .

    8-  كليه اجزا ء حامل الكتريسيته دستگاههاي جوش يا برش كه با مولد برق ( ژنراتور ) يكسو كننده و يا ترانسفورماتور كار مي كنند بايد در مقابل خطر تماس با قطعات و  هادي هاي لخت كه تحت فشار الكتريكي هستند حفاظ گذاري شده باشد .

    9- شكافهايي كه در روپوش دستگاهها ي ترانسفورماتور براي تهويه دستگاه در نظر گرفته شده بايد به قسمي تعبيه شده باشد كه داخل كردن اشياء مختلف از بين شكافها غير مقدور باشد

    10-  بدنه دستگاههاي جوش برق بايد بطور موثري داراي اتصال الكتريكي به زمين باشد .

    11- محل اتصال كابلهاي تغذيه به دستگاه بايد عايق كاري شده باشد .

    12- گيره هاي الكترود بايد مجهز به صفحات يا سپرهاي حفاظتي باشد تا دست كارگر را در مقابل حرارت حاصله از قوس الكتريكي حفظ نمايد.

    13- در دستگاههاي جوش برق با مقاومت الكتريكي تمام قسمتهاي حامل جريان برق به استثنا” محل جوش بايد كاملا” پوشيده و محفوظ باشد

    14- دستگاههاي خودكار و نيمه خودكار جوش برق با مقاومت الكتريكي بايد مجهز به حايلهاي حفاظتي با وسايل راه انداختن با دو دست باشد بطوريكه كارگر پس از راه انداختن دستگاه نتواند دست خود را در منطقه خطر وارد كند .

    15- گازها و بخارات ناشي از جوشكاري براي سلامتي كارگران مضر مي باشد بنابراين بايستي از تهويه موضعي در كارگاه جوشكاري استفاده شود .

    16- كارگراني كه در جوشكاري كار مي كنند بايد از سپر ، ماسك مخصوص مواد شيميايي ،كلاه ، دستكش چرمي بلند ،پيش بند چرمي ، چكمه استفاده كنند .

    17- در موقع جوشكاري بايستي مطمئن بود شلنگ ثابت بين رگلاتور و مشعل بدون نشت بوده و به طور صحيح به رگلاتور مشعل متصل باشد .

    18- هرگز شير خروج يا رگلاتور را در مجاورت شعله قرار ندهيد .

    19- در هنگام كار با دستگاههاي تراش و فرز نبايستي از دستكش استفاده شود .

    20- متصدي سنگ سمباده بايستي علاوه بر استفاده از عينك ايمني از حفاظ تلقي شفاف روي دستگاه نيز استفاده كند .

    21- سر پوش هاي مناسب بايستي بر روي چرخ سمباده نصب شده باشد .

    22- محور سنگ سمباده نبايد داراي لرزش بوده و متصدي سنگ سمباده قبل از شروع كار بايد سنگ را از نظر ترك خوردگي كنترل نمايد .

    23- كليه قسمتهاي دستگاهها بايستي حفاظ مناسبي داشته باشند .

    24- از كابلهاي معيوب استفاده نشده و حتي الا مكان محل اتصال نزديك محل جوش قرار داده شود .

    25- قبل از استارت ماشينهاي تراش ابزار كار را از محل قطعه متحرك جمع آوري كنيد .

    26- نظافت قسمتهاي متحرك را فقط در زمان توقف انجام دهيد و بعد از اتمام كار نسبت به جمع آوري هر نوع عامل خارجي مانند تكه هاي فولادي، نوك تيز ، چوب و غیره … اقدام نماييد .

    27- هنگام جوشكاري زمين بايد خشك باشد . در صورت خيس بودن زمين محل جوشكاري بايد از چوب ، لاستيك يا پوكه هاي خشك بعنوان زير پايي استفاده شود  .

    28- هنگام جوشكاري در جاهاي تنگ و كوچك ، مخازن ، تانكرها ،كف فلزي سالنهاي كارخانجات بايد از دستگاههاي جريان مستقيم استفاده شود  .

    29- جوشكار نبايد در محلي كه احتمال انعكاس نور در ماسك جوشكاري وجود دارد ، كار كند .

    30- در صورت نياز به اطلاعات بيشتر به آئين نامه هاي حفاظت فنی و بهداشت کار مراجعه كنيد.