دستورالعملهای جوشکاری (wps) چیست؟ دستورالعمل جوشکاری WPS به عنوان یک اسناد مهم در صنعت جوشکاری، جهت تعیین جزئیات و فرآیند صحیح انجام جوشکاری بر روی یک قطعه یا ماده مورد استفاده قرار میگیرد.
این اسناد به منظور تضمین کیفیت و ارتقای بهرهوری در فرآیندهای جوشکاری ایجاد شدهاند و در بسیاری از کارخانهها و واحدهای صنعتی یک گواهی ضمانت کیفی هستند. در محتوای مسیر آموزش جوش لوله گاز شما به طور جامع و کامل با این موضوع آشنا میشوید.
شرح مختصری از محتوای جوشکاری WPS:
اسناد WPS شامل اطلاعات مهمی (شماره سری، تاریخ تنظیم، شماره بازبینی، شماره سری گزارش کیفیت روش جوشکاری (Supporting PQR No.)، روش یا روشهای مورد استفاده برای جوشکاری، نحوه انجام فرآیند جوشکاری، طرح اتصال (Joints)، فلزات پایه، سیم جوشها، آنالیز فلز جوش، محدودیت ضخامت، وضعیت جوشکاری، تکنیک و روش کار) و سایر جزئیات فنی دیگر است.
استفاده از WPS در تولید و صنعت به منظور تنظیم فرآیندهای جوشکاری به صورتی است که تطابق با استانداردها و نیازهای ویژه سازنده را تضمین کند. این اسناد باعث میشوند که فرآیندهای جوشکاری مجدد، کارآمدتر و دقیقتر انجام شده و به کاهش خطاها و هدر رفت منابع کمک میکنند.
این دستورالعملها برای تضمین کیفیت و همچنین ارتقاء بهرهوری در فرآیندهای جوشکاری استفاده میشود. باید بر اساس نیازهای ویژه سازنده و با تایید مشاور طراح تنظیم شود.
مطالعه بیشتر: جوشکاری لولههای گاز با فشار بالا به چه صورت است؟
روشهای مختلفی برای انجام جوشکاری مثل ( جوشکاری دستی، اتوماتیک، نیمه اتوماتیک، و ماشینی ) وجود دارد.
وقتی از الکترودهای روپوش دار برای جوشکاری قوسی استفاده میشود طول الکترود محدود بوده کاربر به صورت دستی کار میکند، این به عنوان جوشکاری دستی شناخته میشود.
اگر از روشهایی مانند FCAW در جوشکاری دستی یا نیمه اتوماتیک استفاده شود پیک آنها به ماشین متصل شده و به صورت خودکار حرکت کنند انتقال مفتول نیز خودکار باشد، این فرآیند به عنوان جوشکاری ماشینی یا کاملاً اتوماتیک شناخته میشود.
در فرم WPS، مشخصات طرح اتصال یا “Joints” بر اساس کد QW-402 باید وارد شود.
این مشخصات نشان دهنده موارد زیر است:
معمولاً آمادهسازی شیار یا پخ جوش با استفاده از روشهایی مانند برش اکسیژن، استفاده از الکترودهای کربنی، برش قوس پلاسما یا روشهای ماشینکاری انجام میشود.
پس از آمادهسازی، ماشینکاری برای بهبود شرایط کار انجام میشود. تمیزکاری شیار یا پخ جوش نیز میتواند کیفیت کار را بهبود داده در بخش مربوطه از WPS ذکر شود.
مشخصات شیار در ورودی WPS به صورت کامل و یا اختصاری شامل موارد زیر است:
در بخش پشت بند یا “Backing” در فرم WPS، از تسمههای فلزی، جریان گاز یا فلاکس استفاده میشود. این کار برای جلوگیری از اکسید شدن مذاب در شیار جوش، جلوگیری از ریزش مذاب از پشت شیار، تنظیم سرعت انجماد جوش و جلوگیری از ایجاد خالی یا زیر برش در قسمت پشتی جوش انجام میشود.
در قسمت مربوط به WPS، مشخص کنید استفاده از پشت بند تأیید شده یا نه، که بر اساس صلاحدید طراحی و نیازهای فرآیند جوشکاری است.
فلزات پایه (Base Metals) از جمله آهن، مس، آلومینیوم، نیکل و فولادهای ضد زنگ مانند آلیاژهای استنلس استیل هستند.
این فلزات برای جوشکاری بسیار مهم است.
مهمترین نکاتی که در نقشه جوشکاری (WPS) باید ذکر شوند عبارتند از:
نوع و ترکیب شیمیایی فلز مورد جوشکاری، استاندارد تقسیم بندی فلز، و عملیات حرارتی خاص که قبل از جوشکاری باید بر روی ورق انجام شود.
برای مثال، فلز آلومینیوم (Aluminium) که یکی از فلزات پایه است، نیاز به پیشگرم (Preheat) و پسگرم (Postheat) دارد تا از حداقل دماهای مشخصی که در استانداردها تعیین شده است، پیروی شود.
علاوه بر این، انتخاب الکترود مناسب و تکنیک کار جزئیاتی هستند که بر اساس نوع فلز و شرایط جوشکاری باید تعیین شوند.
به عنوان مثال، در استاندارد ( AWS (American Welding Society)، شماره استاندارد D1.1 برای جوشکاری فولادهای ساختمانی مشخصات دقیقی را برای پیشگرم وپسگرم، تکنیک جوشکاری تعیین میکند که باید رعایت شده تا جوش قابل قبولی به دست آید.
عدد مشخصه PNo به معنای “مشخصه فلز پایه” است.
برای کاهش تعداد فرمهای WPS و PQR برای فلزات پایه، فلزات بر اساس یک شماره به نام PNo تقسیمبندی میشوند.
اگر برای آزمون کیفیت، مانند آزمون ضربه بر فولاد نیاز باشد، تقسیمبندی دقیقتری به نام Group No استفاده میشود.
اساس این تقسیمبندیها، ترکیب آلیاژ، جوشپذیری، و خصوصیات مکانیکی فلز است.
اما بر اساس عدد P یا Gr نمیتوان ادعا کرد دو آلیاژ، از نظر خواص متالورژیکی، عملیات حرارتی پس از جوشکاری، طراحی، و برخی خواص مکانیکی قابل جایگزینی هستند.
اگر نیاز به آزمون ضربه برای فلز پایه باشد، فلز باید خصوصیات خاصی داشته باشد که برای این آزمون مناسب باشد.
محدودیت ضخامت یعنی ضخامت قسمتی از جوشکاری که در آن انجام میشود، در این بخش مشخص میشود.
بر اساس استاندارد ASME، برای کاهش تعداد فرمهای WPS، میتوان از محدوده ضخامتهای زیر استفاده کرد:
این محدودیتها به منظور سادهتر کردن فرآیند جوشکاری و استانداردسازی است. یعنی استانداردها و فرآیندهای جوشکاری در چه نقاطی از جوش مورد نیاز است.
الکترودها قبل از استفاده باید خشک شوند.
روکش الکترودهای تمام کلاسها تقریباً کمهیدروژن است.
الکترودهای کلاس A5.1 AWS برای جلوگیری از جذب هیدروژن توسط روکش باید عایق نگهداری شوند.
اگر روکش عایق این الکترودها باز شود، قبل از استفاده آنها را به مدت دو ساعت در دمای 230-260 درجه سانتیگراد پیشگرم و خشک میکنند.
الکترودهای کلاس AWS A5.5 دارای روکش کمهیدروژن هستند، بنابراین باید قبل از استفاده به مدت یک ساعت در دمای 370-430 درجه سانتیگراد خشک شوند.
همه الکترودها باید به محض باز شدن بستهبندی و قبل از استفاده در خشککن با دمای حداقل 120 درجه سانتیگراد نگهداری شوند.
پس از باز شدن درب خشککن یا خروج الکترودها از آن، الکترودها نباید پیش از زمان مندرج در جدول (1) در معرض اتمسفر قرار گیرند.
تولید کنندگان الکترود موظفند در صورت درخواست خریدار، برگه ضمانت محصولشان را به او ارائه دهند.
در فرآیندهای جوشکاری مانند جوشکاری تیگ (برای مطالعه بیشتر میتوانید جوشکاری تیگ چیست؟ را مطالعه بفرمایید)، جوشکاری الکتریکی دستی، و جوشکاری با قوس برقی، برای تشخیص و تعیین آنالیز فلز جوش از عدد A-No استفاده میشود.
این کد در استانداردهای ASME مورد استفاده قرار میگیرد.
در ابتدا، باید آنالیز فلز جوش برای هر فرآیند جوشکاری محاسبه شود.
برای فرآیندهای مثل جوشکاری به روش پلاسما (PAW)، جوشکاری تنگستن به روش گاز تنگستن (GTAW)، جوشکاری الکترود محصور (SMAW) و سایر فرآیندها، این آنالیز با آزمایشهای مشخصی تعیین میشود.
نمونههای آنالیز جوش باید به شکل سیم جوش استاندارد باشند.
برای فرآیندهای دیگر مانند جوشکاری با گاز (GMAW) و جوشکاری ذوب زیر محلول (ESW)، از مشخصات تولید کننده یا نمونههای آزمایشی استفاده میشود که شرایط گاز محافظ نیز باید با گاز مورد استفاده در فرآیند مطابقت داشته باشد.
در صورت استفاده از جوشکاری زیر سایه (SAW)، از شرایط تولید کننده یا نمونههای آزمایشی تهیه شده تحت شرایط فلاکس مشابه استفاده میشود.
به این وسیله با تعیین و درج آنالیز فلز جوش در فرآیندهای جوشکاری مطمئن میشود که ویژگیهای مهم جوش، مانند ترکیب شیمیایی فلز جوش، به درستی مشخص شده و مطابق با استانداردهای لازم انجام میشود.
در انتخاب اندازه الکترود (یا قطر میله مغزی) برای انجام جوش موارد زیر در نظر گرفته میشود:
در زیر به برخی انتخابهای معمولی الکترود برای جوشهای مختلف اشاره شده است:
این انتخابها براساس نیازهای خاص هر نوع جوش و شرایط جوشکاری تعیین شده تا بهترین کیفیت جوش را فراهم آورد.
وضعیت جوشکاری بر اساس کد ( ASME (QW-405) به چهار نوع تقسیم میشود: تخت (Flat)، افقی (Horizontal)، عمودی (Vertical)، و بالای سر (Overhead)
این وضعیتها بر اساس جهت و زاویهای که جوشکاری انجام میشود، تعریف میشوند.
تکنیک و روش کار در جوشکاری بر اساس کد (ASME (QW-410) : مجموعهای از نکات که در جهت صحیح انجام جوشکاری باید رعایت شود.
این نکات به طور خاص برای اطمینان از کیفیت و استحکام جوش است. این موارد عبارت است از:
این نکات و روشهای تکنیکی در کد (ASME (QW-41)) برای حفظ استانداردهای بالای کیفی و ایمنی در انجام جوشکاری است.
در جوشکاری گرده زنجیری یا موجی به دو نوع اصلی تقسیم میشود: زنجیری و موجی.
در این تکنیک، دست جوشکار با سرعت بیشتری حرکت میکند.
این شکلهای خاص باعث شده تا جوشکاری با دقت بالا و با توجه به نیازهای خاص قطعه انجام شود.
در هر دو نوع گرده زنجیری و موجی، انتخاب شکل مناسب بر اساس نوع قطعه و خواستههای جوشکاری است.
به معنی اندازه یا ابعاد سوراخی برای عبور گاز در یک دستگاه یا تجهیزات است .
این اندازه میتواند به دو صورت مشخص شود:
۱. قطر سوراخ (Orifice Diameter): اندازه فیزیکی سوراخ که گاز از آن عبور میکند، به واحد اینچ یا میلیمتر است. مثلا یک سایز کلاهک “شماره ۱۰” یا “۲ میلیمتر”به قطر سوراخ اشاره دارد.
۲. نوع و شکل سوراخ (Orifice Type and Shape): علاوه بر اندازه، شکل و نوع سوراخ مهم است.
برخی از نازلها یا کلاهکها سوراخهایی با شکل و توزیع مشخصی دارند که برای بهینهسازی جریان گاز استفاده میشود.
استفاده از سایز مناسب نازل گاز در دستگاههای گازی مهم است چون بر کارکرد، کارایی، و احتراق صحیح گاز تاثیر دارد.
این اندازهگیری معمولاً توسط تولیدکننده دستگاه یا توسط متخصصین تعیین میشود تا با فشار، جریان و ویژگیهای گاز مورد استفاده همخوانی داشته و عملکرد بهینه را انجام دهد.
قبل از شروع جوشکاری، لازمه که سطح قطعه رو به خوبی تمیز کنیم. مثل زنگارهها، چربیها و کثیفیها رو از روی قطعه پاک کنیم.
بعد از جوشکاری لازمه که سطح رو دوباره تمیز کنیم. این کار شامل پاک کردن سربارههای جوشکاری و حذف آخال و این چیزهاست. این کارها معمولاً با استفاده از برس، چکش، سنگ زدن، فرز انگشتی و …انجام میشود.
روش برداشتن پشت جوش (Method of Back Gouging)
برای این کار از یکی ازروشهای زیر استفاده میشود:
این روشها بستگی به نیاز و شرایط کار دارد و کارگر باید بر اساس موقعیت و نیاز، روش مناسب را انتخاب کند تا سطح مناسبی برای جوشکاری از پشت جوش فراهم شود.
وقتی در طراحی و ساخت پخ (انواع پخ های جوشکاری +مدلهای آن و نحوه طراحی)، هر طرف نیاز به جوش یک بار یا چند بار دارد، این مسئله مطرح میشود. باید تعیین کنیم که آیا جوش یک بار انجام شود یا چند بار. برای مطالعه بیشتر میتوانید مقاله (جوشکاری چند پاسه چیست) مطالعه بفرمایید.
سرعت حرکت (Travel Speed) در جوشکاری، به ویژه در جوشکاریهای خودکار، مهم است و تعیین کنندهی میزان حرارتی که به قطعه وارد شده است.
در جوشکاری دستی، میتوان سرعت را به صورت کم، متوسط یا زیاد تعیین کرد. اما در دستگاههای خودکار، سرعت حرکت به نسبت طول به ضخامت جوش (L/T ratio) بیان میشود. مطالعه مقاله حرکت دست در جوشکاری را پیشنهاد میکنیم.
در این مقاله، مفاهیم اساسی و اهمیت دستورالعملهای جوشکاری (WPS) بررسی شد. WPS به عنوان یک سند مهم در صنایع جوشکاری است که جزئیات فرآیند جوشکاری را مشخص کرده و برای اطمینان از کیفیت و همچنین ارتقای بهرهوری در فرآیندهای جوشکاری مهم است.
عناصر مختلفی که در یک WPS شامل ( شماره سری، تاریخ تنظیم، شماره بازبینی، مشخصات سربرگ فرم WPS، روشهای جوشکاری، فلزات پایه، سیم جوش، آنالیز فلز جوش، محدودیت ضخامت، وضعیت جوشکاری، تکنیک و روش کار، فرم اتصال، و پشت بند) برای تنظیمات جوشکاری مهم هستند.
هر WPS باید بر اساس استانداردها و نیازهای ویژه سازنده تنظیم شده و تایید مشاور طراح را داشته باشد. این سند به عنوان گواهی ضمانت کیفیت در کارخانههای ساختمانهای فلزی و در استانداردهای جوشکاری استفاده شده تا از اجرای صحیح و کیفیت بالای جوشکاری مطمئن شوند. در صورت علاقمندی به رشته جوشکاری لوله گاز میتوانید با بهترین آموزشگاه فنی و حرفه ای در کرج و تهران در ارتباط باشید. راههای ارتباطی در صفحه تمای با ما است.