دسترسی سریع به محتوای این مطلب
پاس جوشکاری (Weld Pass) یکی از اساسی ترین مفاهیم در فرآیندهای مختلف جوش است که مستقیماً بر کیفیت نهایی اتصال فلزات تاثیر می گذارد. وقتی در صنعتی با ساخت سازه های فولادی، خطوط لوله و تجهیزات فشار قوی روبه رو هستیم، درک صحیح از پاس های جوشکاری نقش تعیین کننده ای در استحکام، دوام و زیبایی جوش دارد. در کنار بررسی فنی پاس جوشکاری، موضوعاتی مانند قیمت آهن و قیمت تیرآهن نیز به صورت غیرمستقیم اهمیت دارند، زیرا انتخاب جنس و ضخامت فلز پایه تاثیر مستقیمی بر تعداد و نوع پاس ها دارد. همچنین در مقایسه ی انواع جوشکاری ها مثل آرگون، قوس دستی (SMAW) و MIG، نحوه اجرای پاس ها تفاوت های فنی قابل توجهی دارد. در نهایت، آگاهی از عیوب جوشکاری می تواند مانع بروز مشکلاتی نظیر تخلخل، نفوذ ناقص یا سوختگی کناره ها در هر پاس شود.
پاس جوشکاری (Weld Pass) به هر لایه ای از فلز مذاب گفته می شود که در یک مرحله ی مجزا از فرآیند جوش روی درز قطعه ی کار رسوب داده می شود. وقتی ضخامت قطعه زیاد باشد، معمولاً جوش در یک مرحله انجام نمی شود و جوشکار ناچار است چندین پاس را به صورت متوالی روی هم قرار دهد تا نفوذ و استحکام کامل حاصل شود. به عنوان مثال در پروژه های لوله کشی صنعتی یا جوشکاری مخازن فشار، جوشکاری چند پاسه (Multi-pass Welding) امری رایج است. این روش تضمین می کند که گرما، نفوذ و خنک کاری به صورت کنترل شده انجام شود تا تنش های حرارتی به حداقل برساند.
ویژگی های اصلی پاس جوشکاری عبارت اند از:
نکته: در فرایندهای انواع جوشکاری مانند پاس یک آرگون، از گاز آرگون برای محافظت از حوضچه ی جوش استفاده می شود تا نفوذ اکسیژن و نیتروژن کاهش یابد. این موضوع در کیفیت سطح پاس نهایی تاثیر چشمگیری دارد.
پاس های جوشکاری بسته به مرحله ی اجرا، ضخامت قطعه، نوع فلز و هدف نهایی، به چند نوع تقسیم می شوند. هر پاس نقش مشخصی در شکل گیری استحکام و ظاهر نهایی اتصال دارد. در پروژه های صنعتی و به ویژه در جوشکاری چند پاسه، ترتیب و کیفیت اجرای هر یک از این مراحل مستقیماً بر استقامت سازه اثر می گذارد. نکته فنی: در پروژه هایی که از قیمت آهن بالاتری استفاده می شود (مثلاً فولادهای آلیاژی)، پاس ریشه باید با دقت بیشتری انجام شود زیرا مقاومت مکانیکی و خوردگی مستقیماً به کیفیت همین لایه وابسته است. به طور کلی، چهار نوع پاس اصلی وجود دارد: پاس ریشه، پاس گرم، پاس پرکننده و پاس نهایی (نما) که در ادامه هرکدام را به تفصیل بررسی می کنیم.
پاس ریشه نخستین و مهم ترین لایه در فرآیند جوشکاری است که در عمق درز (Joint) و در اولین مرحله اجرا می شود. وظیفه ی اصلی آن، ایجاد نفوذ کامل در فلز پایه و اتصال واقعی بین دو قطعه است. در این مرحله، کیفیت ذوب، کنترل قوس و تنظیم دقیق فاصله ی لبه ها اهمیت فوق العاده ای دارد. اگر پاس ریشه ناقص یا ناهموار اجرا شود، سایر پاس ها نمی توانند نقص آن را جبران کنند.
در ریشه جوش در جوشکاری، باید قوس الکتریکی دقیق، پایدار و کنترل شده باشد. کوچک ترین خطا در زاویه ی الکترود یا شدت جریان، باعث ایجاد عیوب جوشکاری مانند نفوذ ناقص، حفره یا سوختگی کناره ها می شود. در جوشکاری لوله ها نیز، ریشه اهمیت بیشتری دارد زیرا جوش از داخل شروع و به بیرون ادامه می یابد.
نکات کلیدی در اجرای پاس ریشه:
پاس گرم بلافاصله بعد از پاس ریشه اجرا می شود و هدف از آن، حذف عیوب احتمالی نفوذ و تثبیت ساختار جوش است. در واقع، پاس گرم نوعی «مرحله ی اصلاحی» به شمار می رود که دمای کنترل شده ای به منطقه ی جوش اعمال می‌کند تا سرباره های احتمالی ریشه از بین برود و اتصال بین فلز پایه و فلز جوش تقویت شود.
در این مرحله، دمای بین پاسی معمولاً بین ۱۵۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد حفظ می شود تا از شوک حرارتی جلوگیری گردد. اگر فلز پایه بیش از حد سرد یا بیش از حد داغ شود، ممکن است ترک های حرارتی یا تخلخل ایجاد شود. پاس گرم به ویژه در جوشکاری لوله ها و مخازن فشار حیاتی است، چون پایداری ساختاری کل اتصال را تعیین می کند.
مزایا و نکات اجرای پاس گرم:
نکته فنی: انتخاب صحیح شدت جریان در این مرحله (حدود ۱۰۰ تا ۱۳۰ آمپر برای الکترود ۳.۲mm) می تواند از تاب برداشتن فلز جلوگیری کند. کنترل گرمای بین پاسی در جوشکاری چند پاسه اهمیت ویژه ای دارد.
پس از اجرای پاس گرم و اطمینان از استحکام کافی در عمق اتصال، نوبت به پاس های پرکننده می رسد. هدف این پاس ها، پوشاندن کامل حجم درز و تکمیل ضخامت جوش تا سطح نهایی است. در جوشکاری چند پاسه، تعداد این پاس ها بسته به ضخامت فلز ممکن است بین ۲ تا ۱۰ لایه متغیر باشد. در هر پاس پرکننده، فلز ذوب شده به صورت کنترل شده روی لایه ی قبلی قرار می گیرد تا سطحی هموار، مقاوم و بدون تخلخل ایجاد شود. پاس پرکننده بیشترین حجم فلز جوش را تشکیل می دهد و بنابراین از نظر مکانیکی و اقتصادی اهمیت زیادی دارد. استفاده از الکترود مناسب، تنظیم سرعت و زاویه حرکت قوس از موارد حیاتی این مرحله است.
نکات فنی اجرای پاس پرکننده:
نکته کاربردی: در فولادهای ضخیم (بیش از ۲۰ میلی متر)، بهتر است پاس های پرکننده در جهت های متقارن و متناوب اجرا شوند تا تنش حرارتی در دو سمت اتصال برابر باشد. این روش مانع از تاب خوردگی و تغییر شکل سازه می شود.
جدول مقایسه تنظیمات پاس پرکننده با پاس های دیگر:
| نوع پاس | شدت جریان (A) | قطر الکترود (mm) | سرعت جوش (cm/min) | هدف اصلی |
| ریشه | 70–90 | 2.5 | 10 | نفوذ کامل |
| گرم | 100–130 | 3.2 | 12 | تثبیت ساختار |
| پرکننده | 120–160 | 3.2–4 | 15 | پرکردن حجم |
| نهایی | 100–130 | 3.2 | 18 | زیبایی سطح |
پاس نهایی یا پاس نما آخرین مرحله ی عملیات جوشکاری است و وظیفه ی اصلی آن تکمیل استحکام، زیبایی و حفاظت سطحی جوش می باشد. در واقع، این پاس نقطه ی پایان فرآیند است و کیفیت نهایی ظاهر و مقاومت مکانیکی اتصال را تضمین می کند. در پروژه هایی مانند ساخت خطوط انتقال لوله، تانک های تحت فشار و سازه های فولادی سنگین، پاس نهایی تاثیر مستقیم بر مقاومت در برابر خوردگی، فشار و تست های بازرسی جوشکاری دارد.
در جوش سه پاس، معمولاً پاس سوم همان پاس نهایی است و باید با دقتی بالا اجرا شود تا هم از نظر فنی و هم از نظر ظاهری مورد تایید بازرس قرار گیرد. سطح این پاس باید صاف، براق، بدون حفره و با عرض یکنواخت باشد تا نشانی از عیوب جوشکاری مانند سوختگی، بریدگی یا تخلخل مشاهده نشود. در جوشکاری پاس یک آرگون نیز مرحله ی نهایی به صورت دقیق تر انجام می شود زیرا سطح جوش در معرض دید و تماس مستقیم با محیط قرار دارد. در این حالت، گاز آرگون نقش محافظ در برابر اکسیداسیون سطح را دارد.
ویژگی های فنی پاس نهایی:
نکته کاربردی: در خطوط انتقال لوله، بعد از اجرای جوشکاری پاس ریشه لوله و پاس های میانی، پاس نهایی معمولاً با روش GTAW (آرگون) یا SMAW اجرا می شود تا علاوه بر زیبایی، مقاومت سطحی افزایش یابد.
یکی از مهم ترین پارامترها در طراحی اتصالات فلزی و برنامه ریزی زمان اجرای پروژه، محاسبه تعداد پاس جوشکاری است. این محاسبه به عواملی مانند ضخامت قطعه، نوع فرآیند جوش (مانند MIG، TIG یا قوس دستی)، جنس فلز پایه و موقعیت جوش (افقی، عمودی یا سقفی) بستگی دارد. به عنوان مثال، در جوشکاری چند پاسه روی فولادهای ضخیم، هر پاس به طور میانگین بین ۳ تا ۴ میلی متر ضخامت موثر دارد. تعداد پاس های مورد نیاز را می توان با رابطه ی زیر به صورت ساده محاسبه کرد:
تعداد پاس‌ها = ضخامت کل جوش ÷ ضخامت مؤثر هر پاس
توضیحات متغیرها در محاسبه پاس های جوشکاری:
نکات کلیدی در محاسبه:
در جوشکاری چند پاسه، اجرای مرحله به مرحله ی پاس ها طبق اصول فنی، عامل اصلی در تضمین کیفیت اتصال است. هر پاس، پایه ای برای لایه ی بعدی محسوب می شود و کوچک ترین خطا در زاویه، شدت جریان یا تمیزکاری می تواند کل ساختار جوش را تضعیف کند. به همین دلیل، ترتیب اجرای پاس های جوش باید طبق دستورالعمل WPS (Welding Procedure Specification) و با در نظر گرفتن نوع فلز، ضخامت و روش جوشکاری انتخاب شود. در جوشکاری لوله ها، سازه های فولادی و قطعات ضخیم، این ترتیب تفاوت های جزئی دارد. برای مثال، در جوشکاری پاس ریشه لوله ابتدا پاس داخلی برای نفوذ کامل در درز اجرا می شود، سپس پاس های پرکننده و نهایی از بیرون انجام می گیرند. در مقابل، در جوشکاری پاس یک آرگون روی قطعات نازک تر، معمولاً همه مراحل در یک یا دو پاس خلاصه می شوند. اما در کارهای صنعتی سنگین، نیاز به چندین پاس مجزا است که در مجموع یک اتصال چند لایه ی مقاوم را ایجاد می کنند.
مراحل گام به گام اجرای پاس جوش:
در جوشکاری پاس ریشه لوله، معمولاً پاس ها از داخل به بیرون و در چهار یا شش بخش متقارن اجرا می شوند تا تنش حرارتی به طور یکنواخت پخش شود.
در جوشکاری چند مرحله ای یا جوشکاری چند پاسه، هماهنگی دقیق میان دما، زاویه ی الکترود و تمیزکاری بین لایه ها اهمیت حیاتی دارد. اگر هر یک از این عوامل به درستی کنترل نشود، ساختار فلز جوش دچار ضعف و ناپیوستگی می شود. این خطاها معمولاً باعث بروز عیوب جوشکاری نظیر ترک، تخلخل و نفوذ ناقص در ریشه می شوند. در خطوط لوله و سازه های تحت فشار، چنین نقص هایی می توانند به نشتی، افت استحکام و حتی شکست کامل اتصال منجر شوند. به همین دلیل، کنترل کیفی و بازرسی بین پاس ها از الزامات اصلی هر فرایند جوشکاری صنعتی است.
مشکلات رایج و دلایل بروز آنها:
راهکارهای پیشگیری:
در ظاهر ممکن است دو اصطلاح پاس جوشکاری و لایه جوشکاری مشابه به نظر برسند، اما از دید فنی تفاوت مهمی بین آن ها وجود دارد. هر پاس جوشکاری در واقع یک عبور مستقل الکترود است که لایه ای از فلز جوش را روی درز ایجاد می کند، درحالی که لایه جوشکاری ممکن است شامل چند پاس مجزا باشد که در ارتفاع یکسان و با ترتیب مشخص روی هم اجرا شده اند. به بیان ساده تر، در جوشکاری چند پاسه، چندین پاس در کنار هم یک لایه را تشکیل می دهند و چندین لایه در مجموع اتصال نهایی را می سازند.
مقایسه فنی پاس و لایه جوشکاری:
| ویژگی | پاس جوشکاری | لایه جوشکاری |
| تعریف | هر عبور الکترود برای ایجاد جوش | مجموعه ای از چند پاس هم تراز |
| هدف | نفوذ و اتصال فلز پایه | پر کردن حجم درز و شکل دهی |
| ضخامت | نازک تر (۲–۴mm) | ضخیم تر (۴–۸mm) |
| وابستگی | به مهارت جوشکار و تنظیم قوس | به ترتیب و نظم پاس ها |
| اهمیت در کنترل کیفیت | مستقیم و حیاتی | غیرمستقیم ولی ساختاری |
جمع بندی
پاس جوشکاری یکی از پایه های اصلی در تضمین کیفیت، دوام و ایمنی هر اتصال فلزی است. شناخت درست از مفاهیم مربوط به پاس‌ها، از جمله پاس ریشه، پاس گرم، پاس پرکننده و پاس نهایی، به جوشکاران و مهندسان کمک می کند تا فرآیند ذوب و اتصال فلزات را به شکلی کنترل شده و استاندارد انجام دهند. اجرای صحیح هر مرحله می تواند از بروز عیوب جوشکاری مانند نفوذ ناقص، تخلخل، ترک های حرارتی و سوختگی جلوگیری کند.
می توان اضافه کرد که مهندسان جوش باید هر پاس را به صورت جداگانه بازرسی کنند تا از صحت نفوذ، یکنواختی سطح و استحکام مکانیکی اطمینان حاصل شود. رعایت استانداردهای بین المللی مانند AWS D1.1 و ASME IX، همراه با تست های چشمی و غیرمخرب (NDT)، تضمین می کند که اتصال نهایی علاوه بر ظاهر زیبا، از نظر مقاومت فنی نیز در بالاترین سطح قرار گیرد. به بیان دیگر، پاس جوشکاری قلب فرآیند جوش است و کیفیت آن، کیفیت کل سازه را تعیین می کند.
سوالات متداول
پاس ریشه نخستین لایه برای ایجاد نفوذ و اتصال اصلی بین فلزات است، درحالی که پاس نهایی آخرین لایه بوده و ظاهر و مقاومت سطحی جوش را تعیین می کند.
تعداد پاس ها بر اساس تقسیم ضخامت کل قطعه بر ضخامت مؤثر هر پاس محاسبه می شود و به نوع فرآیند و فلز پایه بستگی دارد.
زیرا حرارت و نفوذ در یک پاس کافی نیست و چند پاس موجب توزیع یکنواخت گرما، کاهش تنش و افزایش استحکام اتصال می‌شود.
پاس جوشکاری یک عبور مستقل از قوس جوش است، درحالی که لایه جوشکاری مجموعه ای از چند پاس هم تراز برای پر کردن درز می باشد.
استانداردهای بین المللی مانند ASME Section IX و AWS D1.1 نحوه ی ترتیب، دما، و تعداد پاس ها را برای انواع فلزات مشخص می کنند.
استفاده از تست های چشمی (VT)، نفوذ مایع (PT) و اولتراسونیک (UT) دقیق ترین روش ها برای ارزیابی و تایید کیفیت هر پاس جوشکاری هستند.
من فاطمه جزینی، کارشناس سئو با بیش از ۶ سال تجربه در بهینه سازی سایت و تولید محتوا هستم. در این مدت با تحلیل کلمات کلیدی و تدوین استراتژی های سئو به رشد آنلاین کسب و کارهای مختلف کمک کرده ام. خوشحال می‌شوم دانش و تجربه ام را با شما به اشتراک بگذارم.