مرکزآهن

خط ویژه 35155-031

انواع روش و استانداردهای جوشکاری میلگرد

انواع جوشکاری میلگرد

نحوه اجرای جوش در میلگرد

در مقاله قبل تحت عنوان وصله جوشی میلگرد به بررسی انواع روش های جوشکاری این محصول پرداختیم. در این مقاله ضمن بررسی نکات اجرایی این فرآیند به بررسی انواع استانداردهای جوش خواهیم پرداخت.

آماده سازی فلز پایه

سطوحی که جوش داده خواهند شد باید از مواد زائد ، پارگی، ترک ها و دیگر عیوب که کیفیت یا مقاومت جوش را کاهش می دهند عاری باشند. همچنین هرگونه پوسته نازک یا ضخیم، زنگ فلز، رطوبت، گریس، پوشش اپوکسی و دیگر مواد خارجی که می توانند سبب جوش غیر صحیح شوند و یا بخارات مشکل ساز ایجاد کنند، باید پاک شوند. پوسته های نازک با برس های سیمی قوی زدوده می شوند اما پوشش های ایجاد شده ممکن است باقی بمانند.

انتهای میلگرد های بتن در اتصالات لب به لب مستقیم برای ایجاد جوش شیاری می توانند توسط برش اکسیژن، برش قوس کربن با هوا، اره کاری و دیگر روش های مکانیکی ایجاد شود. صافی سطوح ایجاد شده توسط برش با اکسیژن نمی تواند بیش از ۲۰۰۰ میکرو اینچ (۵۰ میکرومتر) باشد که جدول آن در استاندارد ANSIASME B46,1 تعیین شده است. اگر به بیش از این زبری سطح نیاز باشد باید توسط ماشین یا سنگ کاری ایجاد شود. در مورد جوشکاری میلگردهایی که دارای انتهای برش یافته هستند در اتصالات لب به لب مستقیم انتهای تغییر شکل یافته باید بریده شود.

مونتاژ

قطعات و اتصالات باید با حداقل انحرافات از محور مرکزی یک پارچه شوند. اتصالات لب به لب مستقیم نباید دارای مقادیر جابجایی و عدم تقارن بیشتر از مقادیر ذکر شده در جدول زیر باشند.

حدود مجاز عدم تقارن

جدول جوش میلگرد

برای اتصالات لب روی هم مستقیم، اگر انحراف میلگرد بیشتر از نصف قطر میلگرد باشد، یا اگر بیشتر از ۱٫۴اینچ از هرکدام از میلگردهایی که تقریبا در یک صفحه هستند نباشد، اتصال باید در یک میلگرد یا صفحه انجام شود. برای اتصالات لب روی هم غیر مستقیم بیشترین جدایی بین میلگرد و صفحه پیچیده نباید بیشتر از یک چهارم قطر میلگرد و در کل بیشتر از ۳٫۱۶ اینچ (۵ میلی متر) باشد. انجام جوشکاری در اتصال میلگردها به میلگردهای خم شده سرد باید در کمترین فاصله دو قطر میلگرد تا نقطه شروع شعاع خم باشد.

کنترل اعوجاج، انقباضات انجمادی و حرارتی

در مونتاژ و اتصال قسمت های مختلف سازه روش باید شامل کمترین اعوجاج و انقباض انجمادی باشد. وقتی جوش بر روی میلگردها یا اعضای سازه که آماده اتصال به بتن می باشند، انجام می شود اعمال حدود مجاز حرارت ورودی جهت جلوگیری از ایجاد ترک یا پوسته پوسته شدن بتن یا بین بتن و فولاد لازم الاجرا است. حرارت جوشکاری ممکن است سبب ایجاد خسارت در بتن شود.

کیفیت استاندارد جوش ها

جوش هایی که نیازهای کیفی ذیل را برآورده نمی کنند باید مردود شده و یا با جوشکاری مجدد تعمیر شوند. این نیازها عبارتند از

سطوح جوش گوشه باید کاملا مقعر یا مورب یا تخت باشند و هیچ گونه شکل مردودی نداشته باشند.

جوش های نباید هیچ گونه ترکی در فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت داشته باشند.

ذوب کامل بین فلز جوش و فلز پایه باید ایجاد شود.

همه حفره ها باید با مقطع کامل جوش پر شوند.

جوش نباید سر ریز داشته باشد.

عمق بریدگی کناره جوش بیشتر از ۱ میلی متر در مقاطع جامد میلگرد یا سازه های ساختمانی مورد قبول نیست.

مجموع مقادیر قطرهای آخال های حفره ای در جوش های شیاری، جناقی و گوشه نباید از ۱۰ میلی متر در هر اینچ طول جوش بیشتر باشد. همچنین از ۱۴ میلی متر در هر ۱۵۰ میلی متر طول جوش نباید بیشتر باشد.

وقتی به بازرسی رادیوگرافی اتصالات لب به لب مستقیم نیاز باشد، بیشترین ابعاد آخال انواع ناپیوستگی ناشی از ذوب و یا مقدار مجموع ابعاد آخال ها و ناپیوستگی های ناشی از ذوب نباید از مقادیر ذکر شده در جدول زیر تجاوز کند.

ناپیوستگی های مورد قبول در آزمون رادیوگرافی

آزمون جوش میلگرد

تعمیر جوش ها با فرآیندهای SMAW و GMAW یا FCAW طبق تایید WPS تهیه شده توسط مهندس قابل اجرا می باشد.

اندازه ، طول و ابعاد جوش باید بیشتر یا برابر میزان تعیین شده باشد. هر قسمت از طول جوش که شامل توقف ها و یا شروع جوش بوده و دارای اندازه کوچکتر از جوش باشد ، جزء اندازه طول جوش محسوب نمی شود.

رویه جوشکاری

  • فلز پر کننده

برای ایجاد هر اتصال جوشی طبق کد استاندارد AWS D1-4 ، نسبت استحکام فلز پایه به فلز پر کننده براساس جدول زیر در نظر گرفته می شود. وقتی فولادهای متفاوت به یکدیگر متصل می شوند ، فلزی پر کننده بر مبنای فلز پایه با مقاومت کششی کمتر انتخاب خواهد شد.

حتما بخوانید :  آشنایی با انواع فولاد و کاربرد آن قسمت 3

جدول جوش میلگرد

  • حداقل دمای پیشگرم و بین پاسی مورد نیاز

حداقل دمای پیشگرم و بین پاسی مورد نیاز بر مبنای استانداردی که برای تعیین بیشترین مقدار کربن معادل فلز پایه به کار می رود، مشخص می شود.

جوشکاری تحت شرایط دمایی کمتر از -۱۸ درجه سانتی گراد و زیر باران یا بارش برف نباید انجام گیرد. وقتی سرعت باد از ۵mph بیشتر باشد جوشکاری با فرایندهای GMAW و FCAW انجام نخواهد شد.

  • لکه قوس

لکه قوس (اثر روشن کردن قوس بر روی قطعه) در بیرون منطقه دائمی جوش خصوصا در مورد میلگردهای بتن اجازه داده نشده است.

  • خال جوش ها

خال جوش ها نباید جزئی از جوش باشند. (حتی در کمترین مقدار هم مجاز نیستند)، مشخصات خال جوش ها توسط نیازهای کد که شامل پیشگرم، انتخاب الکترود، ناپیوستگی های مورد قبول استاندارد و … می باشد تعیین می گردد.

موارد زیر در مورد خال جوش ها در استاندارد مطرح شده است:

۱ – خال جوش ها عموما برای اتصال میلگردها (خصوصا اتصالات ضربدری) برای مونتاژ و حمل و نقل استفاده می شوند. خال جوش ها توسط فرایندهای SMAW یا GMAW ایجاد می شوند. قطر الکترود مورد مصرف بسته به قطر میلگرد و توسط جداول استاندارد به دست می آید.

۲ – برای خال جوش ها، اتصال عرضی میلگردهای صاف ب قطر اسمی کمتر از ۱۲ میلی متر، چگونگی و محل ایجاد آن ها برای داشتن ضخامت نفوذ حدود ۰٫۴ برابر قطر میلگرد نازک تر، در شکل نشان داده شده است.

جوش میلگرد

حدود نفوذ جوش

شکل زیر چگونگی ایجاد خال جوش ها بر روی اتصالات ضخیم تر، حدود ۱٫۴ محیط میلگردها را نشان می دهد.

نحوه جوشکاری میلگرد

ایجاد خال جوش بر روی ضخامت های بیشتر

۳ – نحوه خال جوش زدن میلگرد ضخیم تر به میلگرد خمیده نازک تر در شکل زیر نشان داده شده است. اندازه آن حدود ۱٫۴ محیط میلگرد ضخیم تر می باشد.

جوشکاری میلگرد

نحوه خال جوش زدن میلگرد ضخیم به میلگرد نازک خمیده

وضعیت جوشکاری

مطابق استاندارد AWS D1-4، جوش های میلگرد آرماتور ، در موقعیت عمودی (همانند قسمت C شکل) و یا در حالت از پایین به بالا انجام می شوند (قسمت C شکل بعد)

انواع جوشکاری میلگرد

وضعیت اتصال لب به لب مستقیم برای جوش های شیاری V شکل

استاندارد جوش میلگرد

وضعیت اتصال لب به لب غیر مستقیم برای جوش های جناقی یا گوشه

جوشکاری فلز پایه پوشش دار

ایجاد جوش بر روی فلز پایه پوشش دار، بهتر است بعد از پوشش دادن ایجاد شود. بهتر است بعد از ایجاد جوش (براساس WPS نوشته شده) برای سطح اتصال محافظت مناسب با پوشش ایجاد شود. به منظور افزایش استحکام خوردگی اتصال میلگرد پوشش دار کافی است با محافظت مناسب بر روی سطح اتصال پوشش ایجاد شود.

در هنگام جوشکاری فولاد با روکش گالوانیزه یکی از موارد زیر باید لحاظ شود:

جوشکاری فولاد گالوانیزه بدون برداشتن پوشش

۱ – تمهیداتی از قبیل اینکه در WPS ریشه جوش بیشتر در نظر گرفته شود و از الکترودهای سیلیکونی کمتر استفاده شود و سرعت انجام جوشکاری آهسته تر گردد که با رعایت این نکات ، امکان جوشکاری فلز پایه بدون برداشتن پوشش فراهم می شود.

۲ – جوشکاری فولاد گالوانیزه با برداشتن پوشش از فاصله ۵۰ میلی متر اتصال جوش

در این مورد WPS برای جوشکاری فلز بدون پوشش طبق کد AWS D1-4 نوشته می شود. پوشش گالوانیزه ممکن است توسط شعله گاز اکسیژن – ماده سوختنی برداشته شده یا توسط ماسه پاشی (گلوله پاشی) و … از بین برده شود.

هنگام جوشکاری سطوح گالوانیزه، برای جلوگیری از مسمومیت و آلودگی براساس استاندارد ASC49,1 تهویه مناسب باید تدارک دیده شود.

نکته آخر آنکه هنگام جوشکاری یا پیشگرم فلز پایه دارای پوشش اپوکسی، پوشش اپوکسی باید توسط حرارت از سطح برداشته شود.

 قیمت میلگرد

فرایندهای جوشکاری مورد استفاده در اتصال میلگرد

جوشکاری قوس دستی

نکات قابل ذکر در مورد این نوع جوشکاری عبارتند از:

قطر کابل مورد استفاده باید با توجه به قطر میلگرد مورد استفاده و متناسب با آن انتخاب شود.

برای جوشکاری میلگردهای بتن، الکترودهایی که توسط استاندارد DIN 1933-Part1 تایید شده اند. مورد استفاده قرار می گیرند که عبارتند از

الف: الکترودهای روتیلی، اسیدی – روتیلی، روتیلی – قلیایی، با پوشش متوسط و پوشش ضخیم و همچنین الکترودهای پر بازده یا با بازده بالای ۱۶۰ درصد (الکترودهای با پودر آهن)

حتما بخوانید :  نکات اجرایی آرماتوربندی ساختمان

ب: الکترودهای نوع قلیایی و آن هایی که دارای ترکیبات بازی با پوشش ضخیم بوده و خشک می باشند.

الکترودهای مورد استفاده در روش قوس دستی

انتخاب الکترود براساس کدهای AWS A 5-1 برای الکترودهای فولاد کربنی ساده و AWS A 5-5 برای الکترودهای فولاد کم آلیاژی صورت می پذیرد.

شرایط انبارداری الکترودهای کم آلیاژی

همه الکترودهای دارای پوشش کم هیدروژن که براساس کدهای AWS A5-1 و AWS A 5-5 ساخته می شوند باید در بسته های ممهور سر بسته خریداری شوند و در دمای ۱۲۰ درجه سانتی گراد نگهداری شوند. بعد از باز شدن درب بسته ها و یا بعد از انتقال الکترودها به بیرون کوره ها، الکترودها نباید بیشتر از مقادیر ذکر شده جدول زیر در معرض هوا قرار بگیرند.

الکترودهایی که در مدت زمان کمتری نسبت به زمان مشخص شده در ستون A جدول زیر در معرض هوا قرار بگیرند ممکن است دوباره برای باز پخت به کوره منتقل شده و حداقل در دمای ۱۲۰ درجه سانتی گراد به مدت ۴ ساعت باز پخت شوند. الکترودهایی که هنوز تر هستند غیر قابل استفاده می باشند.

زمان مجاز در معرض اتمسفر قرار گرفتن الکترودهای کم هیدروژن

الکترود جوشکاری

زمان های نشان داده شده در ستون B مطابق معیار زمان بیشینه تهیه شده است. آزمون براساس استاندارد AWS A5-5 – Subclause 10 از هر شرکت سازنده انجام می شود. بیشترین مقدار جذب رطوبت در آزمون نباید از مقادیر جدول موجود در استاندارد AWS A5-5 – Table9 بیشتر باشد. به علاوه الکترودهای دارای پوشش کم هیدروژن E70XX و E70XX-X مقدار جذب رطوبتشان نباید از ۰٫۴ درصد وزنی تجاوز کند. نکته قابل توجه اینکه این الکترودها در شرایط رطوبت بالای هوا، نباید مورد آزمون و بررسی قرار گیرند.

الکترودهای بازپخت شده

الکترودهایی که بیشتر از مقادیر مجاز در مرض هوا قرار بگیرند باید مطابق شرایط زیر بازپخت شوند:

همه الکترودهای دارای پوشش کم هیدروژن مطابق با کد AWS A 5-1 باید برای حداقل ۲ ساعت در دمای بین ۴۳۰-۲۶۰ درجه سانتی گراد باز پخت شوند.

همه الکترودهای دارای پوشش کم هیدروژن مطابق با کد AWS A5-1 باید برای حداقل ۲ ساعت در دمای بین ۴۳۰-۳۷۰ درجه سانتی گراد باز پخت شوند.

الکترودها نباید بیش از یک بار باز پخت شوند زیرا پخت مجدد سبب خشک شدن و ریزش پوشش الکترود می شود.

محدودیت های الکترود برای میلگردهای فولادی A517 و A514 ASTM

وقتی که لازم است فولادهای فوق جوشکاری شوند، تمامی الکترودهای با استحکام کمتر از الکترود کلاس E100XX-X به استثنای الکترودهای E7018M می بایست بازپخت شوند. شرایط بازپخت حداقل مدت زمان یک ساعت و در بازه دمایی بین ۴۳۰-۳۷۰ درجه سانتی گراد و قبل از استفاده می باشد. الکترودها چه سر بسته باشند یا نباشند باز پخت باید انجام پذیرد.

جوشکاری تحت پوشش گاز فعال

فرایند MAG

کلیات روش فوق برای اتصال میلگردهای مسلح کننده بتن عبارتست از:

۱ – از ترکیب گازهای مختلف یا فقط گاز Co2 به عنوان گازهای محافظ استفاده می شود.

۲ – سیم الکترود طبق استاندارد DIN 8559-Part1 و همچنین گازهای محافظ مطابق استاندارد DIN 32526 انتخاب و استفاده می گردند.

۳ – از فرایند فوق برای مونتاژ اتصالات جوشی سایر فرایندها مانند فرایند MMAW استفاده می شود.

۴ – نکته حائز اهمیت اینکه برای ایجاد جوش مناسب و بدون عیب باید از وزش قوس جلوگیری کرد.

جوشکاری قوس توپودری (همراه با محافظت گاز فعال)

جوشکاری قوسی تو پودری همراه با گاز فعال روشی است که در آن حرارت از قوس ایجاد شده بین الکترود و مغزه گدازه آور آن و فلز پایه تامین می گردد.

سرعت فرایندهای GMAW و FCAW تقریبا ۲ برابر سرعت فرایند SMAW می باشد.

الکترودها و گازهای محافظ برای فرایندهای GMAW و FCAW

الکترودها و گازهای محافظ برای فرایندهای GMAW و FCAW برای ایجاد فلز جوش که با حداقل میزان استحکام تسلیم ۴۱۵ مگا پاسکال یا کمتر به کار برده می شود توسط آخرین ویرایش کد استانداردهای مربوط به انتخاب الکترودهای فولادهای ساده کربنی انتخاب می شوند. کد مربوطه برای فرایند GMAW عبارت از AWS A 5,18 و کد مربوط به انتخاب الکترودهای فولاد ساده کربنی برای فرایند FCAW عبارت از AWS A5,18 می باشد.

الکترودهای کم آلیاژ برای فرایند GMAW

الکترودها و گازهای محافظ برای فرایند GMAW جهت ایجاد فلز جوش با مقاومت تسلیم بیشتر از ۶۰۰۰۰ Psi توسط آخرین ویرایش کد طبقه بندی فلز پر کننده فولاد کم آلیاژی AWS A5,28 برای فرایند GMAW انتخاب و استفاده می شود.

گاز محافظ

گاز یا ترکیب گازی مورد استفاده جهت محافظت در فرایندهای FCAW و GAMW باید دارای نقطه شبنمی به مقدار -۴۰ فارنهایت یا کمتر باشد.

حتما بخوانید :  لچکی در ساختمان چیست ؟

تذکرات

در فرایند GMAW الکترود E70S باید استفاده شود.

در فرایند FCAW الکترود E70T برای میلگردهای ۴۰ باید استفاده شود.

جوشکاری مقاومتی نقطه ای

برای ایجاد اتصال در میلگردهای آرماتور توسط فرایندهای جوشکاری مقاومتی نقطه ای موارد زیر باید در نظر گرفته شود

۱ – برای ایجاد جریان جوش ، جوشکاری الکترودها از استاندارد DIN 44753 تبعیت می کند. تنها از دستگاه های جوشکاری مقاومتی و جوشکاری که توسط تجهیزات سینکرون کنترل می شوند، استفاده گردد. همچنین دستگاه باید دارای تجهیزات پس گرم نیز باشد.

۲ – قبل از جوش پارامترها باید ثابت شده و هرگونه تغییری باید توسط آزمون های مربوطه تایید شود.

۳ – هنگام ایجاد اتصالات غیر حامل بار که مستلزم موقعیت چندین نقطه جوش می باشد، فاصله نقطه جوش ها نباید کمتر از پنج برابر قطر میلگرد باشد.

جوشکاری جرقه ای

جوشکاری جرقه ای فرایند جوشکاری الکتریکی شبیه جوشکاری لب به لب است که در آن، ابتدا قسمت ها به یکدگیر بسیار نزدیک می شوند سپس با ولتاژ زیاد عمل جرقه زدن بین دو سطح انجام گرفته و در حالی که فشار مکانیکی کافی وجود دارد، آنقدر این عمل ادامه پیدا می کند تا جوش کامل شود.

در مورد انجام فرایند جوشکاری جرقه ای کلیات و موارد زیر در اجرای روش جوشکاری مطابق استاندارد DIN4099 مد نظر است.

۱ – استفاده از دستگاه های ذکر شده در استاندارد DIN44752 که مناسب برای نیروهای فشاری، چفت کننده و انجام کل فرایند می باشند.

۲ – در صورت بروز تغییرات در ولتاژ اصلی، می توان آن را توسط یک منبع تغذیه ثانویه، ثابت نگه داشت. بر روی ماشین جوشکاری جداول راهنمای مقادیر مختلف برای جوشکاری مقاطع مختلف وجود دارد.

۳ – قبل از شروع و در حین جوشکاری هر نوع تغییر در شرایط باید طبق استاندارد DIN4099 آزموده شود و این تنظیمات باید در حین کار ثابت بمانند.

۴ – سطح نهایی میلگردها تا آن جا که می شود باید نزدیک باشند. انتهای میلگردها نباید خم داشته و هرگونه انحراف نباید بیشتر از ۱۰ درصد قطر اسمی میلگرد باشد.

۵ – نقطه جوش نباید سریع سرد شود.

جوشکاری تحت فشار گاز

در فرایند جوشکاری، اتصال به طور همزمان در سراسر سطوح تماس با گرم کردن توسط شعله گاز حاصل می شود. این شعله با احتراق گاز توسط اکسیژن ، همراه با فشار، بدون کاربرد فلز پر کننده به دست می آید.

برای اجرای هرچه بهتر این روش نکات زیر براساس استاندارد DIN4099 باید رعایت گردد.

ماشین جوشکاری با فشار هیدرولیک مورد استفاده قرار گیرد.

توجه کافی به ابعاد لوله دمش، سرعت اعمال فشار و نیروی چفت کننده اعمال شده توسط فک ها و ثبوت پارامترهای جوشکاری لازم است.

ابزار مناسب برای فشار هیدرولیک باید تهیه شود.

انجام روش جوشکاری مانند روش جوشکاری جرقه ای باشد.

جوشکاری آرماتور به دیگر اجزا فولادی

در این زمینه کلیات زیر مد نظر می باشند.

۱ – جوشکاری آرماتور به فولادهای دیگر با فرایندهای SMAW و MAG طبق جزئیات ذکر شده ایجاد می گردد.

۲ – تمام طبقه بندی ها برای جوشکاری برای حالت غالب بودن بار استاتیک انجام شده است.

۳ – از استاندارد DIN1045 برای انتقال نیرو بین اجزای فولادی و آرماتور استفاده شود.

۴ – از استاندارد DIN18800 – Part1 برای انتخاب مواد، ابعاد و طراحی اجزای فولادی استفاده گرد.

انواع اتصال

اتصالات ایجاد شده با جوش های لب روی هم جانبی

اتصالات ایجاد شده با جوش های گوشه ای سپری

نکته قابل توضیح در این اتصالات شامل موارد زیر می باشد

۱ – این اتصال در مورد ۲ یا بیشتر از دو عدد از میلگردهای متصل و جوش شده به یک ورق، مجاز می باشد.

۲ – برای انجام آزمون های سایت و کارگاه، قطر الکترودها و شرایط جوشکاری باید قبل از شروع کار مشخص شوند و هرگونه تغییری باید بررسی شود تا بر روی شرایط سختی فولاد تاثیر نگذارد.

۳ – در مورد اتصالات شرح داده شده سوراخ ها باید متناسب با قطر میلگرد در ورق ایجاد شوند.

تاریخ
نام آیتم
انواع روش و استانداردهای جوشکاری میلگرد
امتیار نویسنده
41star1star1star1stargray

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *