جوشکاری و بازرسی جوش

 

♦️ مقدمه :

سازه فولادی مجموعه ای از اعضای باربر،ساخته شده از ورق و یا نیمرخ های فولادی است که به کمک اتصالات، اسکلت ساختمان را بوجود می آورند، نیمرخ های فولادی معمولاً تولیدیهای کارخانه ای هستند که با توجه به تکنولوژیهای پیشرفته ای که در تولید آنها استفاده می شود، غالباً رفتاری در حد انتظار از خود نشان می دهند. موضوعی که موجبات نگرانی طراحان و سازندگان سازه های فولادی را فراهم می کند، چگونگی رفتار اتصالاتی است که :

الف) برای ساخت اعضاء مرکب از نیمرخ و ورق

ب ) برای یکپارچه نمودن اعضاء (شامل تیر، ستون و مهاربندها) در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرند.

 

برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر از پرچ، پیچ و جوش استفاده می شود. در ایران استفاده از جوش در ساختمانهای متعارف بسیار رایج است. باتوجه به قدمت نسبتاً طولانی استفاده از جوش در ساخت اسکلت فولادی در ایران و دیگر نقاط جهان، پیشرفت های قابل توجهی در شناخت جوش و توسعه فن آوری مربوط به آن صورت گرفته است، اما هنوز هم نگرانی هایی در مورد اتصالات جوشی به ویژه به علت صدمات به وجود آمده در اتصالات جوشی ساختمانهای بلند مرتبه تحت اثر زلزله، در ذهن مهندسان وجود دارد.

بدون شک جوشکاری عامل مهمی در توسعه و تکوین صنایع ساختمانی و به طور کلی پروژه های عمرانی بوده است . که اجرای غیر صحیح آن می تواند خسارات جبران ناپذیری را به لحاظ اقتصادی و اجتماعی به کشور تحمیل نماید.

در این نشریه سعی بر این است که ابتدا بر اساس آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران کلیاتی درباره جوشکاری (بویژه جوشکاری قوس فلزی دستی که متداولترین نوع جوشکاری کارگاهی در پروژه های عمرانی می باشد) ارایه و پس از آن نتایج تحقیقی را که در مورد بررسی کیفیت جوش در پروژه های عمرانی (ساختمانهای دولتی) انجام گرفته است مطرح گردد.

 

 

کلیات

۱ـ مساحت ، طول ، اندازه ساق و بعد موثر گلوی جوش

 

۱ـ۱ـ جوشهای شیاری

مساحت مؤثر جوش مساوی حاصل ضرب طول موثر در بعد موثر گلوی جوش است.

۱ـ۱ـ۱ـ طول مؤثر جوش برای انواع جوش شیاری، با لبه ساده (گونیا) و یا پخدار ، مساوی عرض قطعه متصله در امتداد عمود بر جهت تنش می باشد.

۱ـ۱ـ۲ـ بعد گلوی جوش در جوش شیاری با نفوذ کامل ، مساوی ضخامت ورق نازکتراست. هیچگونه افزایشی به علت وجود تحدب مجاز نیست.

۱ـ۱ـ۳ـ برای جوش شیاری با نفوذ نسبی در صورتیکه زاویه شیار کوچکتر از ۶۰ درجه ولی بزرگتر از ۴۵ درجه باشد و جوشکاری به روش قوسی با الکترود روکشدار یا زیر پودری انجام شود، بعد مؤثر گلوی جوش مساوی عمق شیار منهای سه میلیمتر می باشد .

در حالتهای زیر بعد موثر گلوی جوش شیاری به روش قوسی با الکترود روکشدار مساوی عمق شیار بدون هرگونه کاهشی می باشد:

۱ـ زاویه شیار مساوی یا بزرگتر از ۶۰ درجه (در ریشه)

۲ـ زاویه شیار بزرگتر یا مساوی ۴۵ درجه در ریشه .

۱ـ۱ـ۴ـ بعد گلوی جوش شیاری در شیار بین دو لبه گرد در حالت نیم جناغی و تمام جناغی وقتیکه شیار به طور کامل با مصالح جوش پر شده باشد ، نباید از مقادیر مندرج در جدول شماره یک بیشتر منظور گردد.

جدول شماره (۱) ضخامت موثر گلوی جوشهای شیاری لب گرد

نوع جوش	R= شعاع گردی	ضخامت موثر گلوگاهی
نیم جناغی لبگرد		R
جناغی لب گرد		R

R = شعاع گردی لبه

* در جوش قوسی تحت حفاظ گاز با الکترود فلزی، وقتیکه R بزرگتر یا مساوی ۱۳ میلیمتر است، از R استفاده می شود.

 

۱ـ۲ـ جوش گوشه

مساحت مؤثر جوش گوشه مساوی حاصل ضرب طول مؤثر در بعد مؤثر گلو است.

۱ـ۲ـ۱ـ طول مؤثر جوش گوشه، مساوی طول کل نوار تمام اندازه است . در صورتیکه جوش در طول نوار تمام اندازه باشد، هیچ کاهشی به علت شروع و ختم جوش لازم نیست در طول موثر اعمال گردد.

* نوار تمام اندازه ، نواری را گویند که در طول کلی آن اندازه جوش ثابت است.

۱ـ۲ـ۲ـ طول مؤثر نوار جوشی منحنی ، باید در امتداد محور مرکزی گلوی مؤثر، اندازه گیری شود. اگر مساحت جوش گوشه درون سوراخ یا شکاف که بر مبنای تعریف فوق حاصل می گردد، بزرگتر از مساحت بدست آمده در بند ۱ـ۳ـ۳ باشد، مساحت اخیر بعنوان مساحت مؤثر جوش گوشه در نظر گرفته می شود.

۱ـ۲ـ۳ـ حداقل طول جوش گوشه، ۴ برابر اندازۀ ساق (پای) جوش است. به بیان دیگر اندازۀ ساق جوش نباید بزرگتر از طول مؤثر آن در نظر گرفته شود.

۱ـ۲ـ۴ـ بعد مؤثر گلوی جوش گوشه، کوتاهترین فاصله از ریشه تا سطح هندسۀ ایده آل مقطع جوش است. در اشکال زیر گلوی موثر در چندین حالت نشان داده شده است :

 

۳ـ جوش کام و انگشتانه

به جوش در شکاف و سوراخ به حالت پر نشده اطلاق می شود.

* مساحت مؤثر جوشهای کام و انگشتانه به ترتیب مساوی مساحت اسمی شکاف و سوراخ در فصل مشترک دو ورق در حال تماس می باشد.

۱ـ۴ـ بعد موثر گلوی ترکیبی از جوش شیاری با نفوذ نسبی و جوش گوشه مساوی کوتاهترین فاصله از ریشه تا سطح جوش منهای ۳ میلیمتر است. کاهش ۳ میلیمتر برای آن دسته از چنین جوشهایی منظور می شود که برای جوش شیاری نظیر مقرر شده است.

 

۲ـ برخی معایب و نارسائیهای اتصالات جوشی و نحوۀ برطرف نمودن آنها

جوشهای غیر قابل پذیرش سازه را باید تعمیر نمود ، برای این کار باید مصالح اضافی جوش یا قسمتی از مصالح پایه برداشته شود که برای انجام آن می توان از تراشکاری ، سنگ زنی، لبه زنی ، و یا شیارزنی استفاده نمود. اعمال مذکور نباید باعث کاهش ضخامت در فلز یا جوش مجاور شوند. در هنگام برداشتن جوشهای مردود (غیر قابل پذیرش) ، مقادیر برداشته شده از فلز پایه باید در حداقل ممکن حفظ گردد. قبل از جوشکاری محل تعمیری ، باید سطح شیار ایجاد شده کاملاً پاک شود . در جوشکاری تعمیری ، کلیه کاهش ضخامتهای ایجاد شده در محل سنگ زده شده ، باید کاملاً پر شوند. سازنده مجاز است جوش مردود را تعمیر نموده یا تمام آن را برداشته و مجدداً به طور کامل جوش دهد.

نوع معایب	نحوه رفع آنها
۲ـ۱ـ لوچه (بیرون زدگی ) تحدب، بیش از حد	مصالح جوش اضافی باید به دو روش مناسبی برداشته شود.
۲ـ۲ـ تقعر بیش از حد ، حوضچه انتهایی، کمبود در اندازه جوش، بریدگی پای جوش	سطح جوش باید آماده سازی شده (بند ۳ـ۱۱) و سپس با انجام عبورهای متوالی. کمبود ضخامتها جبران شود.
۲ـ۳ـ امتزاج ناقص، تخلخل بیش از حد ، نفوذ گل	مناطق مشکوک باید برداشته شده (به بند ۳ـ۷ـ۱ مراجعه شود) و مجدداً جوش گردد.
۲ـ۴ـ ترک در جوش یا فلز پایه	در این حالت عمق نفوذ ترک باید به کمک آزمایشهای مناسب (حک اسید، ذرات مغناطیسی ، رنگ نافذ و …) تعیین شده و تا ۵۰ میلیمتر فراتر از ریشۀ ترک ، مصالح باید کاملاً برداشته شده و مجدداً با جوش پر شود.
۲ـ۵ـ ایجاد اعوجاجهای ناشی از عمل جوشکاری	این عوارض باید به کمک وسایل مکانیکی و یا حرارتهای موضعی محدود رفع گردند و عضو به حالت مسقیم درآید. درجه حرارت که باید به کمک روشهای مطمئن اندازه گیری شود، برای فولادهای اصلاح شده نباید از ۶۰۰ درجه سانتیگراد و برای سایر فولادها نباید از ۶۵۰ درجه سانتیگراد تجاوز نماید.
نصب و جوش نامناسب قطعات	هرگونه حذف و بریدن این قطعات باید به اطلاع مهندس مشاور برسد
نوع معایب	نحوه رفع آنها
ایجاد سوراخهای اشتباه بر روی قطعات سازه	طبق نظر مهندس طراح می توان آنها را به صورت باز رها نمود ویا توسط پیچ یا جوش پر کرد
تنشهای پسماند و انقباضی	بوسیله تقه کاری (کار مکانیکی روی فلز جوش توسط ضربات چکش) در لایه های میانی جوش می توان تنشهای انقباضی در جوشهای ضخیم را به منظور جلوگیری از ترک یا انقباض یا هر دو استفاده نمود. (( البته باید دقت نمود که انجام تقه کاری بر روی جوش ریشه و لایه سطحی جوش و همچنین در روی فلز پایه در مجاورت لبه جوش مجاز نیست.)) (( استفاده از چکش گل گیری دستی، برقی و یا هوای فشرده مجاز بوده و تقه کاری محسوب نمی شود.))
ایجاد درز در جوش	هرگونه درزگیری جوش ممنوع می باشد (( درزگیری و درزبندی جوش با چکش کاری در حالت سرد را درزگیری گویند.))
ایجاد لکه های قوس روی فلز پایه در خارج از ناحیه جوشهای دائمی	از ایجاد چنین لکه هایی باید اجتناب نمود و ترکها یا لکه های ناشی از لکه قوس باید سنگ زده شده و سلامت فلز پایه کنترل گردد.

 

نکات دیگری که باید در جوش قطعات به آنها توجه جدی شود :

 

۱ـ تمیز کاری جوش

۱ـ۱ـ تمیز کاری قبل از اجرای جوش

قبل از انجام هر عبور، باید هرگونه گِل (سرباره) عبورهای قبل برداشته شده و سطح جوش و لبه های فلز پایه با برس سیمی، تمیز گردد. این عمل نه تنها بین لایه های متوالی، بلکه در انتهای جوش و در هنگام تعویض الکترود و یا هر مقطع جوشکاری نیز باید انجام شود.

۱ـ۲ـ تمیزکاری جوش تکمیل شده

بعد از اتمام جوش، باید سرباره (گِل) جوشکاری برداشته شده و سطح جوش و فلز اطراف آن ، برس سیمی زده شود. (( قبل از پذیرش جوش، رنگ آمیزی جوش ممنوع است.))

 

۲ـ خاتمۀ جوش

۲ـ۱ـ در انتهای شیار، جوش باید به نحوی خاتمه یابد که از سلامت جوش اطمینان حاصل گردد. در صورت لزوم باید با تعبیه ناودان ، جوش مقداری از انتهای شیار اصلی ادامه یابد تا اندازه کامل درانتها حاصل گردد.

۲ـ۲ـ در قطعات تحت بارهای استاتیکی ، حذف ناودان انتهایی لازم نیست ، مگر طبق دستور دستگاه نظارت .

۲ـ۳ـ در قطعات تحت بارهای دینامیکی ، بعد از سرد شدن جوش ، ناودان باید برداشته شده و لبۀ قطعه سنگ خورده و با فلز پایه هم سطح گردد.

۲ـ۴ـ در درزهای لب به لب تسمه ها و ورق ها ، در صورتیکه نیاز به هم سطح کردن (سنگ زدن) دو انتهای جوش در دو لبه تسمه یا ورق باشد، سنگ زدن باید به نحوی انجام شود که میزان کاهش عرض تسمه از ۳ میلیمتر تجاوز نکند. برداشتن تحدب جوش بزرگتر از ۳ میلیمتر در دو لبه تسمه لازم نیست . این تحدب باید به صورت تدریجی با شیب حداکثر ۱ به ۱۰ به عرض واقعی تسمه تبدیل شود.

 

۳ـ پشت بند جوشهای شیاری

۳ـ۱ـ در صورتیکه برای جوش شیاری از تسمه پشت بند فولادی استفاده گردد، عبور ریشه باید کاملاً با آن ممزوج گردد.

۳ـ۲ـ تسمه پشت بند فولادی باید در سرتاسر طول جوش پیوسته باشد. برای سر هم کردن تسمه های پشت بند به یکدیگر باید از جوش لب به لب شیاری با نفوذ کامل استفاده نمود.

۳ـ۳ـ حداقل ضخامت تسمه پشت بند به منظور جلوگیری از سوختن آن در هنگام جوشکاری در روش جوش قوسی دستی با الکترود روکش دار ۵ میلیمتر پیشنهاد می گردد.

۳ـ۴ـ در اعضاء تحت اثر بارهای دینامیکی ، تسمه های پشت بند عمود برامتداد تنش باید برداشته شده و پشت جوش کاملاً سنگ زده شده و هم سطح گردد ولی لزومی به برداشتن تسمه های موازی امتداد تنش نیست، مگر طبق دستور مهندسین مشاور.

۳ـ۵ـ در اعضاء تحت بارهای دینامیکی، در صورتیکه بخواهیم تسمه پشت بند را با جوش خارجی به عضو متصل کنیم، این جوش باید در تمام طول تسمه پیوسته باشد.

۳ـ۶ـ لزومی به جوش پیوسته ویا حذف تسمه های پشت بند در اعضاء تحت بارهای استاتیکی نمی باشد مگر طبق خواست مهندس مشاور.

 

جوشکاری در شرایط زیر مجاز نمی باشد:

۱ـ وقتیکه درجه حرارت محیط کار کمتر از ۱۸ـ درجه سانتیگراد است.

۲ـ وقتیکه درجه حرارت فلز پایه کمتر از مقادیر ذکر شده در جدول زیر است در روش جوشکاری دستی با الکترود روکش دار.

 

جدول شماره (۲) حداقل پیش گرمایش و درجه حرارت عبورهای میانی

مشخصات ورق
حداقل درجه حررات ورق (سانتیگراد)	ضخامت ورق (میلیمتر)
۲۰ ۶۵ ۱۱۰ ۱۵۰	۲۰ ۴۰ t 20 ۶۵ t 40 ۶۵ t	الکترود روکش دار نوع غیر کم هیدروژن	ST 37 ST 52	A
۱ ۲۰ ۶۵ ۱۱۰	۲۰ ۴۰ t 20 ۶۵ t 40 ۶۵ t	الکترود روکش دار کم هیدروژن	ST 37 ST 52	B
۱۰ ۶۵ ۱۱۰ ۱۵	۲۰ ۴۰ t 20 ۶۵ t 40 ۶۵ t	الکترود روکش دار کم هیدروژن		C

۳ـ وقتیکه سطح کار مرطوب یا در معرض بارش باران و برف است.

۴ـ وقتیکه کار در معرض وزش باد با سرعت زیاد است.

۵ـ وقتیکه پرسنل جوشکاری تحت شرایط غیر متعادل و سخت هستند.

 

ضوابط کلی جوشکاری

 

۱ـ ضوابط فلز الکترود (فلز پرکننده)

۱ـ۱ـ وقتیکه طبق جداول ۴ و ۵ و یا موارد مشابه استفاده از جوش سازگار الزام شده باشد، مشخصات فلز الکترود و مشخصات ترکیبات روکش (پودر) الکترود باید مطابق جدول ۳ باشد.

۱ـ۲ـ تراز مقاومتی لازم برای فلز الکترود در جوشهای شیاری با نفوذ کامل و نفوذ نسبی، و یا جوش گوشه باید منطبق بر مشخصات مقرر در جداول ۴ و ۵ باشد.

۱ـ۳ـ بعد از اینکه الکترودها از بسته بندی اولیه خارج شدند ، باید طوری محافظت یا انبار شوند که مشخصات و خواص جوشکاری آنها تغییر نکند.

۱ـ۴ـ در فولادهای ضد زنگ ، در حالت نمایان و بدون رنگ آمیزی ، لازم است فلز الکترود از نوع ضد زنگ طبق مشخصات فلز پایه باشد (جدول شماره ۲). در صورتیکه جوش چند عبوره باشد، برای عبورهای داخلی می توان از الکترودهای معمولی (طبق جدول ۳) استفاده نموده، لیکن حداقل در دو لایه فوقانی و لبه ها ، الکترودها باید از نوع ضد زنگ باشند.

 

۲ـ پیش گرمایش و حرارت عبورهای میانی

به منظور جلوگیری از وقوع ترک ، مقدار پیش گرمایش و حرارت عبورهای میانی باید کافی باشد. (جدول شماره۲). در درزهایی که چند نوع فولاد وجود دارد، انتخاب درجه حرارت پیش گرمایش باید بر منبای فولاد با مقاومت بزرگتر باشد .

 

۳ـ کنترل حرارت القایی جوشکاری در فولادهای اصلاح شده

در جوشکاری فولادهای اصلاح شده ، به دلیل آنکه حرارت بیش از حد می تواند باعث کاهش مشخصات مکانیکی فولاد گردد، متناسب با دمای پیش گرمایش و درجه حرارت عبورهای میانی، مقدار درجه حرارت القایی بایدبر مبنای توصیه های کارخانه تولید کننده کنترل گردد.

(( استفاده از جوش رگه ای برای اجتناب از فراگرمایش ، به صراحت توصیه می شود.))

(( شیار زنی فولاد های اصلاح شده با استفاده از روشهای برش هوا گاز مجاز نمی باشد. ))

 

جوشکاری قوسی دستی با الکترود روکش دار

۱ـ الکترود برای جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار

۱ـ۱ـ مشخصات الکترودهای روکش دار باید منطبق بر استانداردهای ملی و یا معتبر بین المللی باشد.

۱ـ۲ـ شرایط انبارکردن الکترودهای کم هیدروژن

الکترودهای با روکش کم هیدروژن باید در بسته بندیهای ضد رطوبت مهر شده خریداری و نگهداری و یا قبل از مصرف به مدت ۲ ساعت در دمای بین ۳۰۰ تا ۴۳۰ درجه در دستگاه خشک کن ، خشک شوند.پس از خارج نمودن الکترودها از بسته بندی یا دستگاه خشک کن، باید آنها را در دستگاه خشک کن ذخیره با درجه حرارت ۱۲۰ درجه سانتیگراد نگهداری نمود.

۱ـ۲ـ۱ـ زمان تماس الکترود با هوای آزاد

بعد از باز کردن بسته بندی یا خارج کردن الکترود از دستگاه خشک کن زمان تماس الکترود با هوای آزاد نباید بیش از مقادیر ذکر شده در ستون الف از جدول شماره (۶) باشد.

۱ـ۲ـ۲ـ در صورتیکه به کمک آزمایش بتوان نشان داد که میزان رطوبت جذب شده از ۴/۰ درصد وزنی تجاوز نمی کند. می توان الکترود را به مقدار ذکر شده در ستون ب جدول شماره (۶) در معرض هوای آزاد قرار داد.

 

جدول شماره (۶) مقادیر مجاز تماس الکترودهای کم هیدروژن با هوای آزاد

نوع الکترود	ستون الف	ستون ب
الکترود فولاد نرمه E 70 XX E 70 XXR E 70 XXHZR E 70 18 M	۴ ساعت ۹ ساعت ۹ ساعت ۹ ساعت	بین ۴ تا ۱۰ ساعت
الکترود فولاد پر مقاومت E 70 XX – X E 80 XX – X E 90 XX – X E 100 XX – X	۴ ساعت ۲ ساعت ۱ ساعت ۵/۰ ساعت	۴ تا ۱۰ ساعت ۲ تا ۱۰ ساعت ۱ تا ۵ ساعت ۵/۰ تا ۴ ساعت

۱ـ۲ـ۳ـ در صورتیکه الکترود به میزان بیشتر از مقادیر ذکر شده در جدول شماره (۶) در تماس با هوای آزاد باشد، آنها را می توان دوباره به دستگاه خشک کن ذخیره با درجۀ حرارت ۱۲۰ درجه سانتیگراد برگرداند و بعد از حداقل ۴ ساعت نگهداری تحت این شرایط می توان الکترودها را به فضای آزاد باز گرداند.

۱ـ۳ـ الکترود برای فولادهای پر مقاومت اصلاح شده

در صورت استفاده از الکترودهای پایین تر از گروه E 100 XX – X برای جوشکاری این فولادها، به استثنای الکترود E 70 18 M یا E 70 XXHZR ، بدون توجه به وضعیت نگهداری قبلی ، باید آنها را حداقل به مدت یک ساعت در دمای بین ۳۷۰ تا ۴۳۰ درجه سانتیگراد در دستگاه خشک کن ، خشک نمود.

۱ـ۴ـ خشک کردن مجدد الکترودها

الکترودهای منطبق با بند ۱ـ۲، مجاز نیست بیش از یک بار به طور مجدد خشک شوند . و الکترودهایی را که پس از خشک نمودن مجدد مرطوب شده اند نباید مورد استفاده قرار داد.

۱ـ۵ـ برگ تاییدیه کیفیت

در صورت درخواست مهندس مشاور ، پیمانکار باید برگ تاییدیه کیفیت و شناسایی کارخانه را به منظور انطباق مشخصات الکترود ارائه نماید.

 

دستورالعمل جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار

۱ـ تا حد امکان جوشکاری باید در وضعیت تخت انجام شود.

۲ـ رده و قطر الکترود ، طول قوس، اختلاط پتانسیل (ولتاژ) شدت جریان (آمپر) ، باید متناسب با ضخامت مصالح ، نوع شیار، وضعیت جوشکاری و سایر شرایط محیطی، انتخاب شوند.

۳ـ حداکثر قطر الکترود به شرح زیر است:

۳ـ۱ـ mm 8 برای تمام جوشهایی که در وضعیت تخت انجام می شوند ، به استثنای عبور ریشه.

۳ـ۲ـ mm 6 برای جوشهای گوشه در وضعیت افقی

۳ـ۳ـ mm 6 برای جوش ریشه جوش گوشه در وضعیت تخت و جوش شیاری در وضعیت تخت با پشت بند و با فاصلۀ ریشه mm 6 و بزرگتر

۳ـ۴ـ mm 4 برای جوشکاری با الکترود E XX 14 و الکترودهای کم هیدروژن در وضعیت قائم (سربالا) و سقفی

۳ـ۵ـ mm 5 برای عبور ریشۀ جوشهای ریشه و تمام حالاتی که در بندهای ۳ـ۱ تا ۳ـ۴ ذکر نشده اند.

۴ـ اندازۀ حداقل جوش ریشه باید برای جلوگیری از ترک کافی باشد.

۵ـ حداکثر ضخامت در عبور ریشه در جوشهای شیاری نباید از mm 6 بزرگتر باشد.

۶ـ حداکثر اندازۀ ساق جوشهای گوشۀ یک عبوره و عبور ریشۀ جوشهای گوشۀ چند عبوره به قرار زیراست:

۶ـ۱ـ mm 10 در وضعیت تخت

۶ـ۲ـ mm 8 در وضعیت افقی و سقفی

۶ـ۳ـ mm 13 در وضعیت قائم (سربالا)

۷ـ حداکثر ضخامت لایه های بعد از عبور ریشه جوشهای شیاری و گوشه به قرار زیر است.

۷ـ۱ـ mm 3 برای جوشکاری در وضعیت تخت

۷ـ۲ـ mm5 برای جوشکاری در وضعیت قائم ، افقی و سقفی.

۸ـ پیشرفت جوشکاری در وضعیت قائم باید به طرف بالا باشد، به استثنای جوش تعمیری بریدگی پای جوش که با تامین پیش گرمایش طبق جدول شماره (۲) ، (و نه کمتر از ۲۰ درجه سانتیگراد) می تواند به صورت سرپایین انجام شود . جوشکاری لوله ها می تواند به صورت سربالا و یا سرپایین انجام شود.

۹ـ جوشهای شیاری با نفوذ کامل که بدون استفاده از پشت بند ، جوشکاری می شوند باید قبل از انجام جوش پشت ، از پشت درز تا رسیدن به فلز سالم ، شیار زنی شوند.

۱۰ ـ در صورت نیاز ، آزمایش ضربه باید در برنامه ارزیابی قرار گیرد، روش انجام آزمایش ضربه باید منطبق با استانداردهای مربوطه باشد.

 

ارزیابی جوش قوسی با الکترود روکش دار

متغیرهای اساسی در این روش جوشکاری به قرار زیر می باشد:

۱ـ افزایش در تراز مقاومت فلز الکترود (برای مثال تغییر از E 70 XX به E 80 XX – X

ولی نه برعکس)

۲ـ تغییر از الکترود کم هیدروژن به الکترود غیر کم هیدروژن (ولی نه برعکس)

۳ـ تغییر در قطر الکترود به مقدار یک میلیمتر یا بیشتر

۴ـ تغییر در شدت جریان و اختلاف پتانسیل (آمپراژ و ولتاژ) خارج از محدودۀ توصیه شده توسط کارخانه سازنده الکترود.

۵ـ تغییر به مقدار بیش از ۲۵ + درصد در تعداد عبورها. در صورتیکه سطح مقطع شیار افزایش

–

یابد، می توان تعداد عبورها را به نسبت سطح مقطع تغییرداد.

۶ـ تغییر در وضعیت جوشکاری مطابق قسمت ۵ـ۸ آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران (نشریه شماره ۲۲۸ معاونت امور فنی سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور)

۷ـ تغییر در نوع شیار (برای مثال تغییر از شیار خباغیV به شیار لاله ای U )

۸ـ تغییر به مقدار بیش از رواداریهای بندهای ۲ـ۹ و ۲ـ۱۰ آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران، در هندسۀ هر یک از انواع درز شامل:

الف ـ کاهش در زاویه شیار

ب ـ کاهش در فاصله ریشه شیار

پ ـ کاهش در ضخامت ریشه شیار

ت ـ حذف پشت بند (نه اضافه شدن پشت بند)

۹ـ کاهش به مقدار بیش از ۱۵ درجه سانتیگراد در دمای پیش گرمایش یا درجه حرارت عبورهای میانی.

۱۰ـ در جوشکاری قائم ـ (سربالا) ، تغییر جهت جوشکاری از رو به بالا به رو به پایین.

۱۱ ـ حذف شیار زنی و جوش پشت (نه اضافه کردن آن ).

۱۲ـ حذف یا اضافه نمودن اصلاح حرارتی بعد از جوشکاری.

بررسی کیفیت جوش و تاثیر آن

در طـرح هـای عمـرانــی

 

جوشکاری ساختمانی:

جوشکاری عبارتست از اتصال چند عضو فلزی مجزا با استفاده از ذوب فلز مبنا و الکترود و امتزاج آنها با یکدیگر.

 

جوشکاری با قوس الکتریکی:

متداولترین نوع جوشکاری در صنعت ساختمان سازی، جوشکاری با قوس الکتریکی می باشد.

 

انواع جوش با قوس الکتریکی:

۱ـ جوش گوشه

۲ـ جوش شیاری

۳ـ جوش کام

۴ـ جوش انگشتانه

 

دست یابی به جوش با کیفیت مطلوب:

۱ـ بازرسی های تضمین کیفیت . (Q.A. )

۱ـ۱ـ روش جوش کاری

۱ـ۲ـ بررسی تجهیزات و پرسنل

۱ـ۳ـ آماده سازی لبه ها

۱ـ۴ـ بررسی دستورالعمل های جوشکاری

 

۲ـ بازرسی های کنترل کیفیت . (Q.C. )

۲ـ۱ـ کنترل کیفیت جوش در مرحله مونتاژ، حین جوشکاری و بعد ازجوش کاری

۲ـ۲- کنترل ابعادی قطعات بعد از جوش کاری

 

معایب اصلی مشاهده شده جوش در پروژه های عمرانی :

۱ـ نفوذ ناقص. ۵ ـ تخلخل

۲ـامتزاج ناقص. ۶ـ ترک

۳ـ بریدگی کناره نوار جوش. ۷ـ معایب ابعادی

۴ـ اختلاط سرباره یا گل جوش. ۸ـ شکنندگی جوش

 

نفوذ ناقص جوش های شیاری:

توضیح: در همه ساختمان های مورد بررسی ، این ضعف وجود داشت.

 

علل وقوع :

۱ـ زاویه پخی شیار ۷ شکل خیلی کوچک

۲ـ اندازه الکترود خیلی بزرگ

۳ـ سرعت حرکت الکترود خیلی زیاد

 

امتزاج ناقص:

توضیح : در همه ساختمانهای مورد بررسی، تمیز کاری درزها قبل از جوشکاری انجام نمی شود و ماشینهای مولد نیرو با حداکثر ظرفیت خود کار می کنند.

 

علل وقوع:

۱ـ افزایش ناقص درجه حرارت جهت رسیدن به دمای ذوب فلز پایه یا فلز جوش پاس قبل

۲ـ کم بودن سرعت حرکت الکترود روی فلز پایه یا فلز جوش پاس قبلی.

۳ـ سطح آلوده ورق

 

بریدگی کناره جوش:

علل وقوع:

۱ـ شدت جریان زیاد

۲ـ بلند بودن طول قوس که موجب قطع قوس می شود.

۳ـ پر نکردن چاله های انتهایی جوش

 

اختلاط سرباره:

علل وقوع:

۱ـ عدم آماده سازی صحیح شیار و جوش در حین جوشکاری قبل از رسوب هر خط جوش

۲ـ عدم پاک کردن کامل سرباره

۳ـ عدم حصول اطمینان از ور آمدن کامل سرباره از سطح حوضچه جوشکاری

 

تخلخل:

علل وقوع:

۱ـ عدم انجام پیش گرمایش مناسب

۲ـ استفاده از شدت جریان زیاد

۳ـ استفاده از قوس بلند

 

ترک در جوش:

در جوشکاری ورق های ضخیم اتفاق می افتد و در ورق های نازک مساله مهمی نیست.

 

ترک در فلز پایه:

اگر جوشکاری از لبه ورق شروع شده و روند آن به سمت داخل باشد یک ترک در طول لبه جوش در قسمت پنجه در نتیجه بریدگی جوش اتفاق می افتد.

 

معایب ابعادی:

علل وقوع:

۱ـ استفاده از دستورالعمل جوشکاری نادرست.

۲ـ عدم استفاده از وسایل کنترلی نظیر گیره های جوشکاری

۳ـ عدم استفاده از پیش گرمایش مناسب

 

جوش های تردشکن:

علل وقوع:

استفاده از درجه حرارت زیاد که موجب سوختن فلز جوش یا فلز پایه می گردد.

 

هدف از گزارش:

هدف از این گزارش بررسی کیفیت جوش های اجرا شده در ساختمان های فولادی دولتی شهرستان ارومیه و کنترل میزان رعایت اصول فنی در اجرای آنها می باشد.

 

روش بررسی:

۱ـ کنترل دستورالعمل ، تجهیزات و پرسنل جوشکاری.

۲ـ انتخاب حداقل ۵۰ جوش اجراشده.

۳ـ انجام بازرسی عینی نمونه های انتخاب شده بر طبق موازین آیین نامه AWS

۴ـ استفاده از آزمایش رنگ های نافذ جهت کنترل معایب جوش هایی که از بازرسی عینی قبول شده اند.

توضیح: جهت انجام یک مطالعه اصولی جهت اطلاع از میزان رعایت موازین فنی، سه فرم تهیه شده است که تحت عناوین ارزیابی پرسنل و تجهیزات ، ارزیابی جوش های شیاری و ارزیابی جوش های گوشه به کار برده می شوند.

 

نتایج فنی:

بازرسی های تضمین کیفیت (Q.A.)

۱ـ در کل ساختمانهای بررسی شده جوشکاری به روش دستی انجام شده است.

۲ـ در جوشکاری لبه های کار به صورت مناسب آماده سازی نشده بود.

۳ـ دستورالعملهای جوشکاری به طور مناسب رعایت نگریده است.

۴ـ اکثریت پرسنل جوشکاری از موازین فنی آگاهی کافی ندارند.

۵ـ ماشینهای مولد نیرو از نوع موتور ـ مولد و مبدل یکسو کننده بوده که با حداکثر ظرفیت خود کار می کنند و از کیفیت جوش می کاهند.

در اکثر ساختمان های فولادی دولتی بازرسی های تضمین کیفیت به صورت مناسب انجام نمی شود.

 

بازرسی های کنترل کیفیت (Q.C.)

باتوجه به نتایج بازرسی هایی که در این بررسی انجام گرفته است، در اکثر پروژه ها، دستگاه های نظارت از تخصص کافی برخوردار نمی باشند.

در اکثر ساختمان های دولتی بازرسی های کنترل کیفیت به صورت مناسبی انجام نمی شود.

 

بر اساس بررسی های به عمل آمده:

بازرسیهای تضمین و کنترل کیفیت در اکثر ساختمانهای فولادی دولتی به خوبی صورت نگرفته است، بنابراین علاوه بر کیفیت نامناسب جوشهای اجرا شده در این پروژه ها، سایر موازین فنی نیز به طور مناسب رعایت نشده اند.

 

نمونه هایی از ضعف های اجرایی و نظارتی:

اجرا بر طبق موازین فنی

اجرا بر خلاف موازین فنی

آزمایش رنگ نافذ بر روی یک نمونه آزمایشگاهی:

نمونه قبل از آزمایش نمونه بعد از آزمایش

همانطور که ملاحظه می شود این نمونه فاقد ترک ، حفره و تخلخل می باشد.

 

نتایج تحقیق:

۱ـ در ۷۵ درصد از نمونه های بررسی شده، عملکرد دستگاه اجرایی و نظارت بسیار ضعیف بوده و جوشهای اجرا شده دارای مشخصات فنی و کیفی نامناسب بودند.

۲ـ در ۲۵ درصد از نمونه های بررسی شده، تدابیر لازم جهت تضمین و کنترل کیفیت اتخار شده و جوشهای اجرا شده از کیفیت نسبتاً مناسبی برخوردار بودند.

۳ـ در تمامی نمونه های بررسی شده، پرسنل جوشکاری از موازین فنی در خصوص حرفه خویش آگاهی کافی و علمی ندارند.

۴ـ در تمامی نمونه های بررسی شده، مهندسان ناظر از تخصص کافی و عملی در خصوص کنترل جوش و مسائل وابسته برخوردار نبودند.

۵ـ فقدان امکانات کنترل جوش با روشهای پیشرفته نظیر پرتونگاری

 

پیشنهادات:

۱ـ ایجاد واحدهای بازرسی تضمین و کنترل کیفیت در دستگاه های اجرایی جهت اجرای اصولی و اقتصادی پروژه های عمرانی. و الزام به رعایت دستورالعمل های فنی جوشکاری معاونت امور فنی سازمان مدیریت و برنامه ریزی.

۲ـ تشویق دستگاه های اجرایی به استفاده از افراد کارآمد.

۳ـ آموزش پرسنل جوشکاری در جهت رعایت اصولی موازین فنی و استفاده مفید و صحیح از تجهیزات و درجه بندی آنها بر مبنای مهارت.

۴ـ آموزش عوامل دستگاه نظارت در خصوص بازرسی کیفیت جوش با استفاده از روشهای مناسب و ضوابط رد و پذیرش آن

۵ـ مطالعه اقتصادی پروژه ها و تخصیص اعتبارات لازم بر طبق برنامه های زمان بندی جهت جلوگیری از ناتمام ماندن برخی از آنها و مدیریت بهینه منابع ملی