جوش های ساختمانی
فصول مورد بررسی:
1- مقدمه
2- صنعت جوشکاری ساختمان در ایران
3- تعریف جوشکاری
4- عوامل مورد نیاز در جوشکاری
5- ماشینهای مورد استفاده در جوش
6- روکش الکترود
7- انواع اتصالات جوشی
8- انواع جوش باقوس الکتریکی
9- عوامل ضعف جوشها
10- معایب اصلی جوشها در پروژه های ساختمانی
11- ترک در جوش
12- دستورالعمل جوشکاری با الکترود روکشدار
13- بازرسی جوش
14- مشخصات یک جوش خوب
15- پیشنهادات
مقدمه
سازه فولادی از مجموعه ای از اعضای باربر ساخته شده از نیمرخهای فولادی یا ورق می باشد که به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می گردند.با توجه به روشهای تکامل یافته ای که برای تولید نیم رخ های فولادی به کار گرفته می شود این مقاطع غالبا رفتار در حد قابل انتظاری از خود نشان می دهند. مساله بسیار مهم رفتار اتصالاتی است که برای ساخت اعضای مرکب از نیم رخ و ورق برای یکپارچه نمودن اعضا(شامل تیر و ستون و مهار بندها)در محل گره ها مورد استفاده قرار می گیرد.وسایلی که برای ساخت اعضا و اتصال آنها به یکدیگر به کار می رود شامل پیچ و پرچ و جوش است.در این میان استفاده از جوش در ساختمان سازی متعارف در ایران بسیار رایج است.تا زمان وقوع زلزله نورث ریچ(1994)تصور بر این بود که در صورت رعایت اصول فنی در طرح و اجرای سازه های فولادی جوشی این سازه هادر زلزله عملکرد قابل قبولی از خود نشان می دهند.اما وقوع این زلزله این فرض را زیر سوال برد.در این زلزله مشاهده شد که در بسیاری از اتصالات دچار ترک یا بعضا شکست شده است.
این مساله باعث شد تا تحقیقات گسترده ای در مورد علت این پدیده صورت گیرد که این تحقیقات تا به امروز ادامه دارد.از طرف دیگر مشاهده و تحقیق درباره وضعیت ساخت و ساز ساختمانهای فولادی نشان می دهد که اتصالات جوشی متداول در ایران از کیفیت مناسبی برخوردار نیستند و با وجود سابقه نسبتا طولانی در استفاده از جوشکاری درصنعت ساختمان هنوز نقایص زیادی در این زمینه مشاهده می شود
صنعت جوشکاری ساختمان در ایران
با گذشت 50 سال از استفاده از جوش در ساختمان دهه اخیر(80-1370)از نظر تعداد ساختمانهایی که با سازه های فولادی طراحی و اجرا شده اند کاملا استثنایی به شمار می آید.در نیمه دوم این دهه دهها هزار سازه فولادی در تهران و شهرهای بزرگ ایران به ناگهان سر از زمین برآورد.گسیل سرمایه ها به سوی ساخت و ساز شهری و تبدیل ساخت سرپناه به ماشین سرمایه گذاری جهت سودهای کلان باعث گردید تا رعایت اصول فنی و ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله در برابر منفعت طلبی صاحبکاران عملا مورد توجه قرار نگیرد.از طرف حجم عظیم ساخت و ساز نیروی انسانی زیادی اعم از مهندس و تکنسین و جوشکار احتیاج داشت که باعث ورود افراد غیرمتخصص به این جرگه گردید
تمامی این مسایل دست به دست هم داد تا طرح و اجرای ساختمانهای فولادی آنچنان که باید از کیفیت مطلوبی برخوردار نباشد.تخریب کلی ساختمانهای فولادی در زلزله منجیل موید پایین بودن کیفیت ساختمانهای فولادی کشور می باشد. از میان تمامی عوامل دخیل در طرح و ساخت سازه های فولادی اتصالهای جوشی از نارساییهای بیشتری برخوردارند
تعریف جوشکاری
جوشکاری فرایندی است که در آن ، اتصالی از نوع دائم ، بواسطه ی پیوندهای پایدار بین اتمی ، میان دو یا چند سطح مختلف انجام می شود و زمینه ی این عمل ، گرم شدن موضعی یا کلی و در نتیجه ی آن تغییر شکل دائم یا جزئی می باشد.
جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار نوعی جوشکاری قوسی دستی است که در آن حرارت لازم برای جوشکاری توسط قوس الکتریکی بین یک مفتول فلزی روکش شده که الکترود خوانده می شود وقطعه فلز پایه فراهم می شود به همین دلیل این فرآیند گاهی جوشکاری دستی با الکترود نیز خوانده می شود.
سوختن وتجزیه روکش الکترود حفاظ گازی ایجاد می کند که انتهای الکترود حوضچه مذاب جوشکاری قوس و قطعه فلز حرارت دیده را از نفوذ هوا محافظت می کند
این حفاظ گازی باعث تثبیت قوس الکتریکی وهمچنین کاهش پاشیدگی جوش وسهولت کار می شود. حفاظت بیشتر برای فلزمذاب درحوضچه مذاب توسط پوششی از گل جوشکاری در حین عمل جوشکاری بوجود می آید.
در هرفرآیند جوشکاری عوامل زیر مورد نیاز است
منبع ایجاد گرما و یا فشار
فلز مادر یا فلز پایه
فلز پرکننده یا فلز جوش
اصول کلی
تجهیزات مورد استفاده در جوشکاری قوس الکتریکی در یک مدار جوشکاری شامل ماشین جوشکاری فلز پایه کابل ها انبر الکترود و گیره واتصال به زمین می باشد مانند شکل
حرارت ایجاد شده توسط قوس الکتریکی فلز پایه و الکترود مصرفی را به حالت مذاب در می آورد.گرمای قوس بسیار زیاد است به گونه ای که درجه حرارتی معادل 3000 تا 5000 درجه سلسیوس در مرکز قوس اندازه گیری شده است . جوشکاری با تشکیل قوس الکتریکی در هنگام نزدیک کردن مغزی فلزی الکترود به قطعه فلز پایه آغاز می شود حرارت حاصل از قوس الکتریکی الکترود وسطح فلز را در مجاورت قوس ذوب می کند .
سپس قطرات کوچک فلز مذاب از انتهای الکترود به داخل حوضچه مذاب بر روی سطح قطعه فلزی منتقل می شود در جوشکاری تخت این انتقال وجابجایی توسط نیروهای ثقلی جاذبه ملکولی وکشش سطحی انجام می شود.وقتی جوشکاری در وضعیت قائم ویا حالت سقفی است نیروهای جاذبه ملکولی و کشش سطحی موجب انتقال قطرات فلز مذاب می شوند.
ماشینهای مورد استفاده در جوشکاری دستی با الکترود روکشدار
به طور کلی سه نوع ماشین جوشکاری وجود دارد که عبارتند از :
1- موتور- شامل موتورهای درون سوز یا موتور برقی
2- مبدل – یک سو کننده ها ( رکتیفایر )
3- مبدل ها ( ترانس ها )
موتور – مولد برقی ( دینام )
موتور درونسوز بنزینی
موتور درونسوز با سیستم سرد کننده آبی
ژنراتور جوشکاری
ماشین مبدل
فلز پرکننده
روکش الکترود باعث سهولت تشکیل قوس درآغاز عملیات جوشکاری وحفظ پایداری وتثبیت قوس در حین پیشرفت عملیات جوشکاری می گردد.
وظایف روکش الکترود
روکش الکترود دارای عملکردهای زیر می باشد
1- تامین حفاظ گازی در مقابل ورود اکسیژن و ازت
2- مشابه یک نظافت چی در زدودن اکسیدها و آلودگی ها عمل می کند
3- نرخ سرد شدن فلز جوش را کاهش می دهد و به تبع از آن
جوش با شکل پذیری زیاد ایجاد می کند
4- باعث سهولت عملیات جوشکاری وتثبیت قوس می گردد
5- باعث نفوذ بهتر و ذوب کاملتر فلز مبنا می گردد
6- شکل ظاهری نوار جوش را کنترل می کند
7- سرعت جوشکاری را افزایش می دهد
شناسایی الکترودها
دو سیستم اصلی برای شناسایی الکترودهای فولادی در صنعت جوشکاری بکار می رود که عبارتند از:
1- سیستم شناسایی رنگ برای الکترودهای روکش دار و بدون روکش
این طریقه توسط انجمن ملی سازندگان الکتریکی و موسسه جوشکاری آمریکا گسترش یافته است
شناسایی با رنگ
2- شناسایی الکترود فقط برای الکترودهای روکش دار
این روش مستلزم مهر زدن یا حک کردن شماره طبقه بندی الکترود بر روی پوشش آن می باشد مانند شکل
شناسایی با شماره گذاری
طبقه بندی وشماره گذاری الکترودها طبق AWS
الکتردها برحسب خواص میکانیکی مفتول فولادی نوع پوشش و وضعیت جوشکاری طبقه بندی وبرای شناسایی شماره گذاری می شوند.
بر اساس این سیستم یک عدد چهار یا پنج رقمی می باشد که به قرار می گیردE دنبال حرف
اولین دو رقم سمت چپ حداقل مقاومت کششی الکترود و بر (PSI حسب کیلو پوند بر اینچ مربع نشان می دهد(
رقم سوم موقعیت جوشکاری را توصیف می کند.که عدد1 نشاندهنده جوشکاری در همه موقعیت ها اعم از تخت افقی سر بالا و سقفی می تواند انجام شود.
عدد 2 نشاندهنده این است که این الکترود تنها در جوشکاری درزهای تخت و افقی بکار می رود.
عدد 3 نشاندهنده این است که الکترود باید تنها در موقعیت جوشکاری تخت بکار رود.
آخرین رقم نشاندهنده نوع جریان و نوع روکش الکترود را تعیین می کند.
نمونه
E 60 10
: کشش گرده جوش بر حسب پوند بر اینچ مربع 60 حالات مختلف جوشکار ی :1 : نوع جریان می باشد 0
انتخاب صحیح الکترود( از نظر قطر )
بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادتر باشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد.
در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیر است:
ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی
ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار
آمپر بیش از حد یا آمپر بالای غیر ضروری
عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری
انواع اتصالات جوشی
1- اتصال لب به لب
2- اتصال پوششی (رویهم )
3- اتصال گونیا
4- اتصال سپری
5- اتصال پیشانی
انواع جوش با قوس الکتریکی:
ـ جوش گوشه
مساحت موثر جوش گوشه مساوی حاصل ضرب طول موثر در بعد موثر ( گلو جوش ) است
حداقل طول جوش گوشه، 4 برابر اندازه ساق (پای) جوش است. به بیان دیگر اندازه ساق جوش نباید بزرگتر از طول موثر آن در نظر گرفته شود
ـ جوش شیاری
مساحت موثر جوش مساوی حاصل ضرب طول موثر در بعد موثر گلوی جوش است
طول موثر جوش برای انواع جوش شیاری، با لبه ساده (گونیا) و یا پخدار ، مساوی عرض قطعه متصله در امتداد عمود بر جهت تنش می باشد
ـ جوش کام و انگشتانه
به جوش در شکاف و سوراخ به حالت پر نشده اطلاق می شود
مساحت موثر جوشهای کام و انگشتانه به ترتیب مساوی مساحت اسمی شکاف و سوراخ در فصل مشترک دو ورق در حال تماس می باشد
علل اصلی پایین بودن کیفیت جوش درساخت و سازهای شهری را می توان به صورت زیر بیان نمود:
-عدم انطباق اجرای معمول سازه های فولادی با آیین نامه ها و دستورالعملها
-کیفیت پایین جوش به علت عدم آموزش کلاسیک کافی در این زمینه برای جوشکاران و مهندسان
-نبود نظارت اصولی و دقیق بر اجرای جوشکاری در ساختمانهای شهری در کشور
-عدم طرح دقیق اتصال جوشی با توجه به عملکرد مورد نظرآنها
برخی معایب و نارسائیهای اتصالات جوشی و نحوه 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.
لوچه (بیرون زدگی ) تحدب، بیش از حد
مصالح جوش اضافی باید به روش مناسبی برداشته شود
تقعر بیش از حد ، حوضچه انتهایی، کمبود در اندازه جوش، بریدگی پای جوش
سطح جوش باید آماده سازی شده و سپس با انجام عبورهای متوالی کمبود ضخامتها جبران شود
امتزاج ناقص، تخلخل بیش از حد ، نفوذ گل
مناطق مشکوک باید برداشته شده و مجدداً جوش گردد
ترک در جوش یا فلز پایه
در این حالت عمق نفوذ ترک باید به کمک آزمایشهای مناسب (ذرات مغناطیسی ، رنگ نافذ و …) تعیین شده و تا 50 میلیمتر فراتر از ریشه ترک ، مصالح باید کاملاً برداشته شده و مجدداً با جوش پر شود
ایجاد اعوجاجهای ناشی از عمل جوشکاری
این عوارض باید به کمک وسایل مکانیکی و یا حرارتهای موضعی محدود رفع گردند و عضو به حالت مستقیم درآید. درجه حرارت که باید به کمک روشهای مطمئن اندازه گیری شود، برای فولادهای اصلاح شده نباید از 600 درجه سانتیگراد و برای سایر فولادها نباید از 650 درجه سانتیگراد تجاوز نماید.
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
نکات دیگری که باید در جوش قطعات به آنها توجه جدی شود:
تمیز کاری 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
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 3 میلیمتر تجاوز نکند. برداشتن تحدب جوش بزرگتر از 3 میلیمتر در دو لبه تسمه لازم نیست . این تحدب باید به صورت تدریجی با شیب حداکثر 1 به 10 به عرض واقعی تسمه تبدیل شود.
پشت بند جوشهای شیاری
در صورتیکه برای جوش شیاری از تسمه پشت بند فولادی استفاده گردد، عبور ریشه باید کاملاً با آن ممزوج گردد
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.
حداقل ضخامت تسمه پشت بند به منظور جلوگیری از سوختن آن در هنگام جوشکاری در روش جوش قوسی دستی با الکترود روکش دار 5 میلیمتر پیشنهاد می گردد.
جوشکاری در شرایط زیر مجاز نمی باشد:
ـ وقتیکه درجه حرارت محیط کار کمتر از 18ـ درجه سانتیگراد است.
ـ وقتیکه سطح کار مرطوب یا در معرض بارش باران و برف است.
-وقتیکه کار در معرض وزش باد با سرعت زیاد است
ـ وقتیکه پرسنل جوشکاری تحت شرایط غیر متعادل و سخت هستند
معایب اصلی مشاهده شده جوش در پروژه های عمرانی:
ـ نفوذ ناقص
ـ تخلخل
ـ امتزاج ناقص
ـ ترک
ـ بریدگی کناره نوار جوش
ـ معایب ابعادی
ـ اختلاط سرباره یا گل جوش
ـ شکنندگی جوش
نفوذ ناقص جوش های شیاری
در اکثر ساختمانهای فولادی این ضعف وجود دارد
این عبارت جهت توصیف امتزاج ناقص فلز پر کننده وفلز پایه با یکدیگر در ریشه اتصال بکار می رود
علل وقوع :
ـ زاویه پخی شیار 7 شکل خیلی کوچک
ـ اندازه الکترود خیلی بزرگ
ـ سرعت حرکت الکترود خیلی زیاد
– شدت جریان جوشکاری خیلی پایین است
– دهانه ریشه خیلی کوچک است
امتزاج ناقص
در اکثر ساختمانها تمیز کاری درزها قبل از جوشکاری انجام نمی شود و ماشینهای مولد نیرو با حداکثر ظرفیت خود کار می کنند
جوش گوشه با امتزاج ناقص
علل وقوع :
ـ افزایش ناقص درجه حرارت جهت رسیدن به دمای ذوب فلز پایه یا فلز جوش پاس قبل
ـ کم بودن سرعت حرکت الکترود روی فلز پایه یا فلز جوش پاس قبلی
ـ سطح آلوده ورق
– گدازش ناقص
– سطح آلوده ورق
– تنظیم نادرست جریان جوشکاری
بریدگی کناره جوش
بریدگی ذوب فلز پایه در قسمت پنجه جوش است
علل وقوع:
ـ شدت جریان زیاد
ـ بلند بودن طول قوس که موجب قطع قوس می شود
ـ پر نکردن چاله های انتهایی جوش
جوش گوشه که بریدگی شدیدی درطول لبه فوقانی آن اتفاق افتاده
اختلاط سرباره
علل وقوع:
ـ عدم آماده سازی صحیح شیار و جوش در حین جوشکاری قبل از رسوب هر خط جوش
ـ عدم پاک کردن کامل سرباره
ـ عدم حصول اطمینان از ور آمدن کامل سرباره از سطح حوضچه جوشکاری
تخلخل
تخلخل ظهور فضاهایی می باشد که محتوی مواد جامد نیست
علل وقوع:
ـ عدم انجام پیش گرمایش مناسب
ـ استفاده از شدت جریان زیاد
ـ استفاده از قوس بلند
ترک در جوش
در جوشکاری ورق های ضخیم اتفاق می افتد و در ورق های نازک مساله مهمی نیست
انواع ترک در اتصالات جوش شده
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:
ـ استفاده از دستورالعمل جوشکاری نادرست
ـ عدم استفاده از وسایل کنترلی نظیر گیره های جوشکاری
ـ 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.
مهمترین مساله درجوش ترک میباشد که حال به آن می پردازیم
ترک جوش:
وقوع ترک در جوش هیچوقت نباید بی اهمیت تلقی شودو مورد چشم پوشی واقع شود با استفاده از طرح خوب و انتخاب دستورالعمل جوشکاری مناسب از این پدیده می توان جلوگیری نمود
انواع ترکهای محتمل در جوش عبارتند از
1- وقوع ترک در نوار جوش (به صورت داخلی یا ظاهری)
2- ترک در ناحیه ای از فلز پایه که تحت تاثیر دمای جوش تغییر حالت متالوژیک میدهد و به آن ناحیه تفتیده می گویند(ترک در زیر نوار جوش)
3- ترک در جوش در هنگام بهره برداری(ترک مقاومتی)
1- عواملی باعث وقوع ترک در نوار جوش میشوند عبارتند از:
گیرداری درز که باعث بوجود آمدن تنشهای انقباضی زیاد در جوش می شود
هندسه مقطع نوار جوش. با سرد شدن جوش تمایل به انقباض پیدا می کند
میزان کربن وآلیاژها در فلز پایه
دخول حبابهای هیدروژن از روکش الکترود در نوار جوش
وجود رطوبت در سطح شیار جوش
سرد شدن سریع جوش
عواملی که باید کنترل گردد:
1- هندسه نوار:سطح نوار جوش باید قدری محدب باشد ودارای نسبت عرض به عمق مناسب باشد
2- گیرداری درز: در هنگام طراحی واجرا بایستی گیرداری درز را به حداقل رساند
3- میزان کربن آلیاژها:
4- دخول هیدروژن: برای جلوگیری از دخول حبابهای هیدروژن باید از الکترودهای کم هیدروژن استفاده گردد
5- حرارت ورودی: باید کل حرارت ورودی کنترل گردد.این حرارت شامل پیش گرمایش حرارت القایی به واسطه جوشکاری گرمایش در حد فاصل پاس های مختلف و پس گرمایش به منظور جلوگیری از سرد شدن سریع می باشد
دستورالعمل جوشکاری قوسی با الکترود روکش دار
ـ تا حد امکان جوشکاری باید در وضعیت تخت انجام شود.
ـ 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.
ـ پیشرفت جوشکاری در وضعیت قائم باید به طرف بالا باشد
-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
مواردی که قبل از جوشکاری باید در نظر گرفته شود شامل زیر است:
Groove angle زاویه شیار
Root opening دهانه ریشه Joint alignment ترازبندی اتصال Backing پشت بند Consumable insert الکترودهای مصرفی Joint cleanliness تمیز بودن اتصال Tack welds خال جوش ها Preheat پیش گرم کردن
هر کدام از این فاکتورها رفتار مستقیم روی کیفیت جوش بوجود آمده دارند .اگر مونتاژ ضعیف باشد،کیفیت جوش احتمالا زیر حد استاندارد خواهد بود.دقت زیاد در طول اسمبل کردن یا سوار کردن اتصال می تواند تاثیر زیادی در بهبود جوشکاری داشته باشد.اغلب آزمایش اتصال قبل از جوشکاری عیوبی را که در استاندارد محدود شده اند را آشکار می سازد.
بازرسی جوش
سازه های جوش داده شده نظیر سایر قطعات مهندسی به بازرسی در مراحل مختلف وساخت و همینطور در خاتمه ساخت نیاز دارند.بازرسی جوش می تواند از انجام کار طبق دستورالعمل های توافق شده، به کارفرما اطمینان دهد برای حصول اطمینان از مرغوبیت جوش و مطابقت آن با نیازمندیهای طرح باید کلیه عوامل موثر در جوشکاری در مراحل مختلف اجرا مورد بررسی قرار گیرد.
مراحل بازرسی جوش
بازرسی قبل از جوشکاری به منظور آماده کردن مقدمات کار جوشکاری است بطوریکه که موجب بروز عیوب جوش را از بین برده و یا به حدود قابل قبولی تقلیل دهد.
به زبان دیگر «پیشگیری موثرتر از درمان است» اعمال یک برنامه بازرسی جشمی مسئولانه می تواند از پیدایش 80 تا 90 درصد از عیوب معمول در جوشکاری جلوگیری کند
این بازرسی شامل اقدامات زیر می باشد
اطلاع از کیفیت مورد نظر کار و شرایط بهره برداری از قطعات و مجموعه کار
مطالعه دقیق نقشه ها و مشخصات فنی
انتخاب استانداردهای اجرایی
انتخاب و ارزیابی روش جوشکاری
انتخاب مصالح
بازرسی مصالح
انتخاب مواد مصرفی
بازرسی موادمصرفی
طرح و تنظیم نحوه اجرای جوشکاری
بررسی تجهیزات جوشکاری
آزمون جوشکاری و اپراتورها
چند نمونه از این بازرسی موقع جوشکاری عبارتند از:
بازرسی قطعا ت متصل شده و درزهای آماده جوشکاری
بازرسی محل های جوش و سطوح مجاور به منظور اطمینان از تمیزی و عدم آلودگی با موادی که اثرات زیانبخش بر جوش دارند بازرسی سطوح برشکاری شده با شعله یا شیار زده شده بروش قوسی هوایی از نظر پوسته، ترک و غیره
بازرسی ترتیب و توالی جوشکاری، استفاده از قیدها وگیره ها وسایر تمهیدات به منظور کنترل پیچیدگی ناشی از جوشکاری
بازرسی مواد مصرفی جوشکاری از نظر دارا بودن شرایط مطلوب و گرم و خشک کردن الکترودهای روپوش قلیائی طبق دستورالعمل های مصوبه
بازرسی بعد از جوشکاری به منظور درستی مجموعه ساخته شده یا نصب شده و کنترل کیفیت جوش انجام می شود
چند نمونه از فعالیت های بازرسی بعد از جوشکاری عبارتند از:
بازرسی چشمی از نظر وجود عیوب مرئی، ترک های سطحی( چه در جوش و جه در فلز مبنا)، بریدگی کناره، کندگی، سوختگی، تقعر یا تحدب زیاد نیمرخ جوش، نامساوی بودن ساق ها، گرده اضافی، پرنشدگی کامل، نفوذ اضافی، موجدار بودن بیش از حد، چاله انتهای جوش، گره قطع و وصل قوس و غیره بازرسی تغییر شکل های ناشی از جوشکاری ( انقباض موضعی، خیز ، خم شدگی، تابیدگی، چرخش ،کمانش، موجدار شدن و غیره) شکستگی محور، به هم خوردگی زاویه ها و غیره
بازرسی ابعاد جوش و قطعه جوشکاری شده
بازرسی تنش زدائی و سختی پس از تنش زدائی
بازرسی های غیر مخرب ( پرتونگاری، امواج فراصوتی، عیب یابی ذره مغناطیسی، مایع نافذ، جریان گردابی و غیره
ارزیابی کیفیت جوش بایستی در هر سه مرحله بازرسی قبل از جوشکاری، بازرسی در موقع جوشکاری و بازرسی بعد از جوشکاری صورت پذیرد. جوش انجام شده و قطعه جوش داده شده بایستی با استانداردهای مطلوب کیفیت مطابقت داشته باشند. ارزیابی کیفیت جوشکاری بعهده بازرس است. برای ارزیابی کیفیت جوشکاری، لازم است استاندارد پذیرش یا معیار پذیرش جوش مشخص باشد و نوع آزمایش غیر مخرب و میزان آزمایش ( صد در صد تصادفی) تعیین شود. بازرس بایستی نتایج آزمایش ها و بازرسی های انجام شده را تجزیه و تحلیل نماید.
جوش خوب چیست؟
1- برای اینکه جوشی قابل پذیرش بوده و به عنوان جوش خوب پذیرفته شود باید دارای صفات زیر باشد:
1- زنجیره جوش دارای هندسه منظمی بوده و توازن کامل بین سرعت حرکت آمپراژ و ولتاژ برقرار باشد
2- جوش در فلز پایه نفوذ کافی و متقارن در دو طرف درز جوش داشته باشد
3- هندسه و ابعاد جوش کامل باشد
4- بریدگی در لبه های جوش نداشته باشد ( بریدگی ناشی ازآمپراژ بالا دستگاه می باشد )
5- پاشیدگی در اطراف نوار وجود نداشته باشد
6- ترک سطحی وجود نداشته باشد
7- حفرات سطحی (کرمو بودن سطحی ) وجود نداشته باشد
8- ترک های عمقی وحفرات عمقی با بازرسی عینی قابل مشاهده نباشند
9- جوش لوچه نشده باشد.لوچه شدن در اثر امتزاج ناقص با یکی از سطوح مجاور درز می باشد.
بررسی یک نمونه
از بررسی های انجام شده بر روی ساخت وساز ساختمانهای فلزی در سطح تهران مشخص است که هنوز مشکلات زیادی در طرح و اجرای این سازه ها وجود دارد. و عمده مشکلات و نقایص مربوط به اتصالات جوشی است.اجرای جوش کارگاهی و نبود آموزش کافی برای مهندسان عمران و عدم نظارت کافی بر حسن اجرای جوش و … مشکلاتی است که این صنعت را رنج میدهد.و برای رفع این موارد بهترین راه
– در صورت امکان استفاده از جوش در کارخانه به جای جوش کارگاهی
– بالابردن سطح آگاهی عمومی جامعه درباره زلزله بر ساختمانها
– آموزش جوشکاری به جوشکاران و دادن گواهینامه به جوشکاران ماهر ساختمانی
– آموزش جوشکاری به عنوان واحد درسی به مهندسین عمران و یا ایجاد شاخه جدیدی تحت عنوان بازرسی جوش اسکلت برای مهندسیت ناظر
– تقویت سیستم نظارتی موجود و ایجاد سیستم های نظارتی ناظربر کار مهندسین عمران
پیشنهادات
ـ 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
ـ تشویق دستگاه های اجرایی به استفاده از افراد کارآمد
ـ آموزش پرسنل جوشکاری در جهت رعایت اصولی موازین فنی و استفاده مفید و صحیح از تجهیزات و درجه بندی آنها بر مبنای مهارت
ـ آموزش عوامل دستگاه نظارت در خصوص بازرسی کیفیت جوش با استفاده از روشهای مناسب و ضوابط رد و پذیرش آن
منابع
بررسی کیفیت جوش در طرحهای عمرانی سازمان مدیریت برنامه ریزی کرمان
سایت علمی و اطلاع رسانی عمران ایران
راهنمای جوش واتصالات جوشی در ساختمانهای فولادی- دفتر تدوین وترویج مقررات ملی ساختمان