جوشکاری یکی از روش های متداول اتصال دایم قطعات فلزی و بعضا غیر فلزی بوده که از زمان های دور به صورت گسترده ای به کار گرفته شده است.
این تکنولوژی در حال حاضر در بسیاری از شاخه های صنعت از جمله صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، ماشین سازی، خودروسازی، مخازن تحت فشار، پل سازی، اسکله های دریایی، نیروگاه های تولید برق و صنایع نظامی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.
امروزه تکنولوژی جوشکاری لوله فولادی به یک دانش کاربردی تبدیل گشته و به واسطه گستردگی آن حوزه های مختلفی از قبیل خواص مواد، متالورژی، مقاومت مصالح، الکتروتکنیک و الکترونیک را در بر می گیرد.
ساخت لوله:
لوله فولادی به صورت بی درز و درزدار تهیه می شود. لوله درزدار هم دارای درز طولی مستقیم و هم دارای درز مارپیچ است. لوله درز دار از ورق تهیه می شود.
اطلاعات دستورالعمل جوشکاری لوله فولادی:
قبل از آنکه جوشکاری خط لوله فولادی شروع شود، بایستی دستورالعمل جوشکاری مناسبی تهیه شود و با انجام آزمایش های لازم به تایید برسد و نشان دهد که طبق دستورالعمل می توان جوش هایی با خواص مکانیکی (مقاومت، قابلیت نرمی و سختی) مناسب و سالم به دست آورد.
نتایج حاصل از این آزمایشات در فرم مخصوصی ثبت و به عنوان مدرک نگهداری می شود.
تغییرات اساسی:
برای جوشکاری و حین جوشکاری، پارامترهای جوشکاری تغییر می کنند. بعضی از این تغییرات حائز اهمیت است که به آن ها تغییرات اساسی می گویند.
تغییرات اساسی منجر می شود که تایید صلاحیت دستورالعمل تجدید شود. برای تغییرات دیگر که اساسی نیستند، مشخصات روش جوشکاری تجدید نظر می شود اما به تایید صلاحیت مجدد نیازی نیست. تغییرات اساسی که به تایید صلاحیت مجدد نیاز دارند عبارتند از:
فرآیند جوشکاری یا روش کاربرد:
تغییرات فرآیند جوشکاری یا تغییر روش قبلی، متغیر اساسی محسوب می شود.
فلز مبنا:
تغییر گروه فلز مبنا، تغییر اساسی است. اگر دو گروه مختلف فلز مبنا به همدیگر جوش داده می شود دستورالعمل براساس گروه با مقاومت بالاتر تنظیم می گردد.
در استاندارد API 1104 فلز پایه به سه گروه به شرح زیر تقسیم می شود:
طرح اتصال:
تغییر عمده در طرح اتصال (یعنی اگر شیار جناغی به شیار لاله ای تغییر پیدا کند تغییر اساسی است ولی تغییر جزئی در زاویه پخ یا پایه پخ شیار جوشکاری، تغییر اساسی نمی باشد.
حالت جوشکاری:
تغییر جوشکاری لوله فولادی از حالت چرخان به حالت ثابت یا بالعکس، تغییر اساسی محسوب می شود.
ضخامت دیواره:
تغییر ضخامت از یک گروه ضخامت دیواره به گروه دیگر ضخامت دیواره تغییر اساسی است.
تقسیم بندی گروه ضخامت دیواره به شرح زیر است:
فلز پرکننده:
تغییرات ذیل در فلز پر کننده، تغییرات اساسی محسوب می شوند.
تغییر از یک گروه فلز پرکننده به گروه دیگر.
برای ماتریال با حداقل مقاومت تسلیمی بیشتر از یا مساوی با 65000 پوند بر اینچ مربع، تغییر در طبقه بندی aws فلز پرکننده.
تغییرات فلز پرکننده در گروه خود برای جوشکاری فلز مبنای هم گروه بلامانع است. از نظر خواص مکانیکی فلز مبنا و فلز پرکننده بایستی سازگار یا هم خانواده باشند.
خصوصیات الکتریکی:
تغییر از جریان مستقیم به جریان متناوب و بالعکس، تغییر اساسی است. در صورت استفاده از برق جریان مستقیم، تغییر از الکترود مثبت به الکترود منفی یا بالعکس، تغییر اساسی محسوب می شود.
زمان بین پاس ها:
افزایش حداکثر زمان بین تکمیل پاس ریشه و شروع پاس دوم، تغییر اساسی است.
جهت جوشکاری:
در جوشکاری عمودی، تغییر در جهت پیشرفت جوشکاری یعنی تغییر از جوشکاری سرازیر به سربالا یا از سربالا به سرازیر تغییر اساسی است.
گاز محافظ و دبی گاز محافظ:
تغییر از یک گاز محافظ به گاز محافظ دیگر یا از یک مخلوط گازها به مخلوط گازهای دیگر، تغییر اساسی محسوب می شود. افزایش یا کاهش عمده در محدوده دبی گاز برای گاز محافظ نیز تغییر اساسی به حساب می آید.
پودر جوشکاری:
تغییر پودر جوشکاری تغییر اساسی است.
سرعت حرکت:
تغییر در محدوده سرعت حرکت تغییر اساسی است
پیش گرمایش:
کاهش حداقل درجه حرارت مشخص شده برای پیش گرمایش، متغیر اساسی است.
عملیات حرارتی پس از جوشکاری:
افزودن عملیات حرارتی پس از جوشکاری از محدوده یا مقادیر مشخص شده در دستورالعمل تغییر اساسی محسوب می شود.
جوشکاری تیوب:
معیارهای پذیرش آزمایش های مخرب
آزمایش کشش:
رای هر نمونه مقاومت کششی جوش و منطقه ذوب، بایستی بزرگ تر یا مساوی با حداقل مقاومت کششی مشخص شده جنس لوله فولادی باشد ولی نیازی نیست که بیشتر یا مساوی مقاومت کششی واقعی لوله باشد.
اگر نمونه خارج از جوش یا منطقه ذوب پاره شود و حداقل مقاومت کششی را داشته باشد جوش قبول است.
اگر نمونه از جوش یا منطقه ذوب پاره شود ولی حداقل مقاومت مشخص شده لوله را داشته باشد جوش قبول است. اگر نمونه از فلز مبنا بشکند ولی مقاومت کمتر از حد لازم داشته باشد نمونه بایستی تکرار شود.
شکست شکافی:
سطوح در معرض نمونه شکست شکافی بایستی نفوذ و ذوب کامل نشان دهد. بیشترین اندازه منفذ گازی از 1.6 میلی متر بیشتر نباشد و مساحت منفذهای گازی نبایستی از 2 درصد مساحت سطح در معرض بیشتر شود.
آخال سرباره نبایستی عمق بیشتر از 0.8 میلی متر و طول بیشتر از 3 میلی متر داشته باشد. بین دو آخال مجاور بایستی حداقل 13 میلی متر فاصله وجود داشته باشد.
آزمایش خمش ریشه و رویه:
اگر ترک یا عیب دیگر بیشتر از 3.2 میلی متر یا نصف ضخامت دیواره، هرکدام کوچک تر است، در هر جهت در جوش یا منطقه ذوب نمایان نشود، جوش قبول است.
ترک ناشی از آماده سازی لبه های نمونه که حین آزمایش به وجود آید و کمتر از 6 میلی متر طول در هر جهت داشته باشد، عیب محسوب نمی شود مگر آنکه عیب بدیهی دیده شود. تمام نمونه های آزمایش خمش بایستی قبول شود.
دستورالعمل جوشکاری با الکترودهای سلولزی:
پیش گرمایش برای دفع هیدروژن مفید است و استعداد ترک زیر مهره ای و ترک هیدروژنی در جوش را خنثی می کند. فایده دیگر پیش گرمایش آن است که سخت شدن منطقه جوش و کنار جوش را به حداقل می رساند.
تجربه نشان داده است که درجه حرارت 150 درجه سانتی گراد برای پیش گرمایش کافی است.
در هر صورت برای ضخامت دیواره لوله فولادی بیشتر از 20 میلی متر، بدون توجه به سطح کربن فولاد، بایستی پیش گرمایش اعمال شود. برای فولادهای پرکربن که استعداد سخت شدن دارند، درجه حرارت پیش گرمایش به حدود 200 درجه سانتی گراد افزایش می یابد.
برای لوله های جدار نازک که استعداد افزایش سختی آن ها کم است، گرم کردن دو سر لوله به حداقل 50 درجه سانتی گراد توصیه می شود.
درجه حرارت بین پاسی:
درجه حرارت بین پاسی بر فرایند متالورژیکی که حین انجماد و سرد شدن جوش به وقوع می پیوندد تأثیر دارد و بنابراین تا حد معینی بر خواص مکانیکی فلز جوش اثر می گذارد.
درجه حرارت بین پاسی بر سرعت دفع هیدروژن نیز موثر است. بنابراین عموما توصیه می شود که درجه حرارت بین پاسی از حداقل 80 درجه سانتی گراد حین جوشکاری کمتر نشود.
وقتی از الکترودهای روپوش سلولزی با مقاومت بالا استفاده می شود توصیه می شود که حداقل درجه حرارت بین پاسی از 140 درجه سانتی گراد کمتر نشود.
ماشین های جوشکاری:
الکترودهای روپوش سلولزی فقط می توانند با جریان مستقیم کار کنند. ماشین های جوشکاری بایستی خصوصیات افت کننده و ولتاژ مدار باز بالا داشته باشند.
در جوشکاری قوس دستی، فاصله بین دو نوک الکترود و حوضچه جوش با طول قوس را نمی توان ثابت نگه داشت.
طول قوس با ولتاژ قوس رابطه مستقیم دارد. بعنی هرچه طول قوس بیشتر باشد ولتاژ قوس هم بیشتر است.
بنابراین اگر طول قوس ثابت نباشد ولتاژ قوس هم ثابت نخواهد بود. استفاده از ماشین های جوشکاری با خصوصیات افت کننده این تغییرات را به حداقل می رساند.
ولتاژ مدار باز ماشین های جوشکاری روپوس سلولزی بایستی از 70 ولت بیشتر باشد تا بتواند انرژی زیاد پونیزاسیون را برای تجزیه مواد متشکله روپوش الکترود فراهم نماید.
ژنراتورهای مورد استفاده برای جوشکاری با الکترودهای سلولزی خطوط لوله فولادی، دارای ولتاژ مدار باز 80 تا 100 ولت هستند.
الکترودهای با قطر بزرگ تر، نیاز به آمپراژ بالا، همینطور ولتاژ بالا دارند، که ژنراتورها بایستی موقع جوشکاری تامین نمایند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
