اصول جوشکاری ساختمانی

اصول جوشکاری ساختمانی

اسلاید 1: MAHAB GHODSS CONSULTING ENGINEERS

اسلاید 2: بخش اول اصول جوشكاري و تعريف جوشكاري

اسلاید 3:

اسلاید 4:

اسلاید 5:

اسلاید 6:

اسلاید 7: تاريخچه جوش كاريجوش كاري يا فن فلزات از دير باز مورد توجه بشر بوده است.در ابتدا ظروف آشپزخانه و جواهرات و امروزه در صنايع كشتي سازي و هوا فضا كاربرد بسياري دارد. طبق مداركي كه در كتاب ها و استانداردها آمده است جوش كاري 8200 سال قدمت دارد.در حدود 2200 سال قبل از ميلاد ، از لحيم كاري براي ساخت قطعات جواهر استفاده مي شد.در حدود 1500 سال قبل از ميلاد ، قطعات را به روش جوشكاري پتكي به هم متصل مي كردند. سال 1783 ميلادي ، ليچتنبرگ قوس الكتريكي را كشف كرد.سال 1809 ميلادي ، ديوي فيزيكدان انگليسي از قوس الكتريكي به عنوان يك منبع نور استفاده كرد. سال 1867 ميلادي ، اليكاتاسن جوش كاري مقاومتي را اختراع كرد.

اسلاید 8: سال 1885 ميلادي ، برنادوس اولين فرايند جوس كاري قوسي را تجربه كرد.سال 1890 ميلادي ، فرايند جوش كاري قوسي بوسيله ذوب الكترود فلزي انجام شد.سال 1891 ميلادي ، جوش كاري اكسي استيلن كشف شد.سال 1895 ميلادي ، سال توسعه فرايند تقطير هوا به وسيله ون لينده بود.سال 1896 ميلادي ، دارگر نازل هاي تورچ جوش كاري را توسعه داد.سال 1901 ميلادي ، براي اولين بار استيلين حل شده در استن مورد استفاده قرار گرفت.سال 1908 ميلادي ، گيلبرگ الكترود ها را تكامل داد.سال 1920 ميلادي ، استفاده از الكترود تنگستن ، تحت پوشش گازهاي محافظ مورد استفاده قرار گرفت.سال 1965 جوش كاري ليزر مورد استفاده قرار گرفت.

اسلاید 9: دانشمندان امروزه بر اين باور هستند كه سير اختراعات فرايند هاي جوش كاري امروزه متوقف شده و از اين به بعد در جهت تكامل فرايند هاي اختراع شده پيش خواهيم رفت.

اسلاید 10: جوش كاري ( : ( Weldingفرآيند اتصال دادن ، با حرارت دادن مواد يا بدون حرارت دادن ، با اعمال فشار يا بدون اعمال فشار ، با استفاده از فلز پر كننده يا بدون فلز پر كننده ، به نحوي ذوب و انجماد مداوم در امتداد درز اتصال صورت مي گيرد و يا اتصال لبه ها ، از طريق له شدن در هم انجام مي شود را جوشكاري گويند.جوش ( Weld ) : اتصال موضعي فلز ، كه در آن اتصال با حرارت دادن به ميزان مناسب ، با كار برد فشار يا بدون كار برد فشار ، با استفاده از مواد پر كننده يا بدون مواد پر كننده ، صورت مي گيرد را جوش گويند.جوش ايده آل : جوش ايده آل را مي توان به محلي اطلاق نمود كه نتوان آن موضع را از قسمت هاي ديگر قطعات جوش داده شده تشخيص داد.با وجود دست نيافتن به اين چنين مشخصات ، مي توان خواص محل اتصال را چنان بالا برد كه در عمل ، كاملآرضايتبخش باشد. اصطلاحات جوش كاري

اسلاید 11: رويه جوش (Weld Face ) : سطح جوش ذوبي از طرفي كه جوش كاري انجام شده را رويه جوش مي نامند.حوضچه جوش ( Weld Pool ) : حجم موضعي فلز مذاب در يك جوش ، قبل از انجماد فلز تازه جوش داده شده را حوضچه جوش گويند.فلز پايه ( Base Metal) : فلزي است كه بايد جوش كاري ، لحيم كاري يا بريده شود را، فلز پايه گويند.فلز جوش ( Weld Metal ) : در جوش ذوبي شامل آن قسمت از فلز پايه و فلز پر كننده است كه در جريان جوشكاري ذوب شده است.فصل مشترك جوش ( Weld Interface ) : فصل مشترك بين فلز جوش و فلز پايه در جوش حالت جامد بدون فلز پركننده و يا بين فلز پر كننده و فلز پايه در جوش حالت جامد با فلز پر كننده را ، فصل مشترك جوش گويند.

اسلاید 12: الكترود ( Electrode ) : جزيي از مدار الكتريكي كه در ايجاد قوس نقش داشته و اگر مصرفي باشد به گل جوش و فلز جوش تبديل مي شود.فلز پر كننده ( Filler Metal ) : فلز يا آلياژي كه براي ساختن درز جوشكاري شده يا لحيم كاري شده بايد اضافه شود و پس از ذوب ، حوضچه جوشكاري را پر كند. فلز پر كننده هميشه از جنس فلز پايه نيست و همچنين در ايجاد قوس نقشي ندارد.American Welding Society (AWS ) :AWS مخفف انجمن جوشكاران آمريكا است كه در واقع يكي از معتبرترين جامعه جوشكاري بوده و اين انجمن بزرگترين و معتبرترين استانداردها ، طبفه بندي ها و مشخصات فني را در زمينه هاي مختلف جوشكاري ارائه نموده است.

اسلاید 13: راهنماي مشخصات فني رويه جوشكاري: (Welding Procedure Specification - WPS )سندي كه متغيرهاي مورد لزوم جوشكاري براي كار بردي خاص را تامين مي كند. اين سند حاوي كليه دستورات لازم جهت توليد جوش ، كيفيت جوشكاري ، صلاحيت جوشكاري ، كدها در مورد فولاد ديگ بخار و مخازن فشاري است .مدرك كنترل كيفي دستورالعمل : :(Procedure Qualification Records – PQR)سندي حاوي كليه مقادير واقعي متغيرهاي جوشكاري براي آزمايش جوش جهت كنترل كيفي دستورالعمل جوشكاري و مقادير واقعي نتايج آزمايش هاي صورت گرفته روي نمونه جوش است.

اسلاید 14: اهميت جوشکاريجوش كاري كارآمدترين راه اتصال فلزات است .جوش كاري تنها راه اتصال دو يا چند قطعه فلز براي يكپارچه ساختن آنهاست کاهش وزن مواد اوليه و هزينه تمام شده جوشکاري اقتصادي ترين روش اتصال دائمي فلزات است گسترش روزافزون اين تکنولوژي در صنايع مختلف جايگزيني به جاي اتصال رزوه اي در لوله هاروکشي و ترميم سطح فلزات مخصوصجايگزيني قطعات ريخته گري شده با قطعات جوشکاري شدهکاهش ضريب اطمينان طراحي در صورت عدم رعايت فرآيند جوشکاري

اسلاید 15: روش هاي جوشكاريتقسيم بندي روش هاي جوشكاري بر اساس حالت ماده در حين جوشكاري به صورت زير مي باشد.1 . جوشكاري حالت جامد يا غير ذوبي ( Solid State )2 . جوشكاري حالت مايع يا ذوبي ( Fusion Welding )3 . جوشكاري حالت مايع – جامد ( Liquid Solid State )

اسلاید 16: روش هاي جوشكاريفرايند جوشكاري را مي توان بر اساس چندين نقطه نظر به چندين روش تقسيم كرد.اساس تقسيم بندي روش هاي جوشكاري به قرار زير است:1 . حالت ماده در حين جوشكاري ( حالت جامد – مايع )2 . ميزان استفاده از حرارت خارجي و فشار3 . استفاده از مواد پر كننده ( Filler Metal )

اسلاید 17: جوشكاري حالت جامد يا غير ذوبي - در اين گروه از جوشكاري ها ، اتصال بدون ذوب شدن قطعه كار بوجود مي آيد و هيچگونه ذوبي در حين جوشكاري بوجود نمي آيد. - درجه حرارت در اين گروه از جوشكاري ها كمتر از حد ذوب فلز پايه است. - مكانيزم جوشكاري در اين روش جوشكاري حالت جامد بدين شرح است كه اگر سطوح جوشكاري شونده تميز و عاري از آلودگي باشد و در حد اندازه هاي اتمي به يكديگر نزديك شوند ( توسط فشار كافي ) ، - در غياب لايه اكسيدي و ديگر آلودگيهاي سطحي ، پيوند بين اتمها سبب بوجود آوردن اتصال قوي و مستحكم مي شود. - البته حرارت و حركت نسبي سطوح ،تغيير فرم پلاستيك ناشي از فشار( مثلاً در روش جوشكاري فورجينگ ، جوشكاري سرد يا جوشكاري نوردي ) سبب بهبود استحكام جوش مي شود

اسلاید 18: جوشكاري حالت جامد يا غير ذوبي جوشكاري هاي اصطكاكي و انفجاري نمونه هايي از جوشكاري حالت جامد هستند.مزاياي جوشكاري حالت جامد عبارتند از:1- ساختار ريختگي كه در روشهاي ذوبي بوجود مي آيد در اين روشها حاصل نمي شود و لذا خواص در جهات مختلف ايزوتروپ خواهد بود.2- استفاده از فيلرمتال در اين روشها مفهومي ندارد و خواص فيزيكي و مكانيكي با فلزات پايه يكي خواهد بود.3- اندازه جوش و اعوجاج حرارتي آن در مقايسه با ساير روشهاي ذوبي بسيار كوچكتر است.4- محدوده وسيعتري از مواد بدون صدمه زدن به خواص فيزيكي و مكانيكي آنها امكان جوشكاري كردن را دارند.5- امكان اتصال فلزات و مواد غير همجنس نيز وجود دارد ( فولاد به فلزات غير آهني ، پلاستيكها و... )

اسلاید 19: جوشكاري حالت مايع يا ذوبيدر اين روش جوشكاري ، عمل اتصال در نتيجه ذوب موضعي دو قطعه ، تداخل آنها و بالاخره انجماد حاصل مي شود. درصورت وجود فيلرمتال ، فيلرمتال نيز ذوب شده و به حوضچه جوش افزوده مي شود. البته تركيب شيميايي فيلرمتال نقش اساسي در خواص متالورژيكي و فلز جوش دارد و با تغيير آن مي توان خواص جوش را تحت كنترل درآورد كه اين امر جزء مزاياي مهم روشهاي جوشكاري ذوبي است. جوشكاري قوسي ، جوشكاري شعله اي ، جوشكاري ترميت ، جوشكاري با پرتو ليزر و جوشكاري مقاومتي نمونه هايي از جوشكاري حالت مايع مي باشند.

اسلاید 20: جوشكاري حالت مايع - جامد اين نوع فرآيندها اخيراً در طيف جوشكاري قرار نگرفته و شامل انواع لحيم كاري مي باشد.روش هاي لحيم كاري سخت ، لحيم كاري نرم و اتصالات چسبي نمونه هايي از اين نوع فرآيند مي باشد.