دانلود مقاله جوشکاری

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 و 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

1 مساحت ، طول ، اندازه ساق و بعد موثر گلوی جوش

11 جوشهای شیاری

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

111 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.

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

113 برای جوش شیاری با نفوذ نسبی در صورتیکه زاویه شیار کوچکتر از 60 درجه ولی بزرگتر از 45 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:

1 زاویه شیار مساوی یا بزرگتر از 60 درجه (در ریشه)

2 زاویه شیار بزرگتر یا مساوی 45 درجه در ریشه .

114 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 (1) 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 13 میلیمتر است، از R استفاده می شود.

12 جوش گوشه

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

121 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.

122 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 133 باشد، مساحت اخیر بعنوان مساحت مؤثر جوش گوشه در نظر گرفته می شود.

123 حداقل طول جوش گوشه، 4 برابر اندازۀ ساق (پای) جوش است. به بیان دیگر اندازۀ ساق جوش نباید بزرگتر از طول مؤثر آن در نظر گرفته شود.

124 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:

 3 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.

14 بعد موثر گلوی ترکیبی از جوش شیاری با نفوذ نسبی و جوش گوشه مساوی کوتاهترین فاصله از ریشه تا سطح جوش منهای 3 میلیمتر است. کاهش 3 میلیمتر برای آن دسته از چنین جوشهایی منظور می شود که برای جوش شیاری نظیر مقرر شده است.

2 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

21 لوچه (بیرون زدگی ) تحدب، بیش از حد

مصالح جوش اضافی باید به دو روش مناسبی برداشته شود.

22 تقعر بیش از حد ، حوضچه انتهایی، کمبود در اندازه جوش، بریدگی پای جوش

سطح جوش باید آماده سازی شده (بند 311) و سپس با انجام عبورهای متوالی. کمبود ضخامتها جبران شود.

23 امتزاج ناقص، تخلخل بیش از حد ، نفوذ گل

مناطق مشکوک باید برداشته شده (به بند 371 مراجعه شود) و مجدداً جوش گردد.

24 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 50 میلیمتر فراتر از ریشۀ ترک ، مصالح باید کاملاً برداشته شده و مجدداً با جوش پر شود.

25 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 600 درجه سانتیگراد و برای سایر فولادها نباید از 650 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.))