4/5
2رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود

آهن ‌آلات و فلزات نیاز روز بشر امروزی هستند. بسیاری از سازه‌ ها، ابزارها و ساختمان‌ ها به ‌واسطه همین متریال ساخته می‌ شوند. برای ساخت هر سازه ‌ای از آهن و فولاد نیاز هست که قطعات مانند تیرآهن و میلگرد در کنار هم قرار گرفته و بهم متصل شوند. برای متصل کردن این قطعات از فرآیند جوشکاری استفاده می ‌شود. جوشکاری فرآیندی است که طی آن قطعات در ناحیه اتصال به‌ واسطه گرمای حاصل از نیروی الکتریکی ذوب و بهم متصل می‌ گردند. جوش زدن در انواع مختلفی نظیر دکمه ‌ای، زائده ‌ای، نبشی، نقطه‌ ای، نواری، پشت ‌بند، سطحی و لبه ‌ای انجام می ‌گیرد. نوع دیگری از جوش وجود دارد که به آن جوش شیاری گفته می‌ شود. اینکه جوش شیاری چیست و انواع آن کدام هستند موضوعی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید.

pdf طراحی و روش انجام جوش شیاری

جوش شیاری چیست؟

جوش شیاری چیست؟

جوش شیاری یا groove weld نوعی جوش است که در درز یا شیار بین دو قطعه اجرا می ‌شود. برای انجام جوش شیاری دو قطعه را کنار هم قرار داده و شیار بین آنها را جوشکاری می ‌کنند. معمولا لبه قطعه ‌ها را قبل از جوش زدن آماده سازی می‌ کنند تا عملیات جوش شیاری بهتر صورت بگیرد. جوش شیاری یا لبه به لبه خود در انواع مختلفی اجرا می‌ شود که در ادامه آنها را معرفی می ‌کنیم.

انواع جوش شیاری

جوش شیاری به روش ‌های متنوعی اجرا می ‌گردد که انواع آن بر حسب برخی ویژگی ‌های خاص به سه دسته تقسیم می ‌شوند.

انواع جوش شیاری برحسب نوع شیار

برای اینکه لبه‌ های قطعات به درستی بهم جوش بخورند و مواد جوش به درستی در درز بین آنها نفوذ کند، آنها را آماده و به شکل هندسی خاصی در می ‌آورند. برحسب شکل و نوع شیار، انواع جوش شیاری به قرار زیر می باشد:

  1. جوش شیاری نیم جناغی یا Bevel groove weld
  2. جوش شیاری جناغی یا V شکل V-groove weld
  3. جوش شیاری گونیایی یا لبه مربعی Square groove weld
  4. جوش شیاری لاله‌ ای یا U شکل U-groove weld
  5. جوش شیاری نیم لاله ‌ای یا J شکل J-groove weld
  6. جوش شیاری لبه اریب Scarf groove weld
  7. جوش شیاری نیم جناغی لبه گرد Flare-bevel groove weld
  8. جوش شیاری جناغی لبه گرد Flare-V groove weld

انواع جوش شیاری

انواع جوش شیاری بر حسب میزان نفوذ جوش

در طبقه ‌بندی دیگری انواع جوش شیاری بر اساس میزان نفوذ جوش شناخته می ‌شوند. جوش شیاری با نفوذ جزئی یا ناقص و جوش شیاری با نفوذ کامل در این طبقه ‌بندی قرار دارند.

  • جوش شیاری با نفوذ ناقص یا جزئی (Incomplete/partial Joint penetration weld (IJP/PJP

در این نوع جوش شیاری، مواد جوش به عمق درز بین دو قطعه به طور کامل نفوذ نمی‌ کند و ریشه آن از پشت کار پیدا نمی‌ شود. سایز جوش شیاری با نفوذ ناقص با عمق پخ برابر نیست. (پخ اصطلاحی در جوشکاری است و به حفره ‌ای که مواد جوش در آن ریخته می‌ شود اطلاق می‌ گردد.) نفوذ ناقص یا جزئی چیزی نیست که یک طراح مایل به آن باشد. بنابراین برای جلوگیری از این اتفاق به دو روش عمل می ‌کنند. باز گذاشتن و تنظیم فاصله ریشه جوش که در آن فاصله ریشه تا ابتدای جوش دقیقا بررسی شده و جوشکار اطمینان حاصل می ‌کند که مواد جوش کاملا به درون شیار نفوذ کرده باشد.

استفاده از پشت ‌بند روش دیگری است که در جوش شیاری بسیار حائز اهمیت است. برای این کار از یک فلز یا سرامیک به عنوان پشت ‌بند استفاده می ‌کنند و آن را در محل ریشه جوش متصل می‌ کنند. با اضافه کردن پشت ‌بند مواد مذاب فقط در شیار می‌ ماند و به بیرون ریزش نمی ‌کند. استفاده از پشت‌ بند هزینه‌ های جوشکاری را به شدت کاهش می ‌دهد، زیرا باعث هدر رفت الکترود و فلز جوش نمی‌ شود.

  • جوش شیاری با نفوذ کامل (Complete Joint penetration weld (CJP

برخلاف جوش با نفوذ ناقص که سایز آن با عمق پخ برابر نیست، جوش با نفوذ کامل به عمق درز و شیار نفوذ می ‌کند و سایز آن با عمق پخ برابر است. این نوع جوش بهترین نوع جوشکاری است و بسیار ایده ‌آل است.

  •  انواع جوش شیاری بر حسب لبه آماده سازی شده

همان ‌طور که قبلا گفته شد برای انجام جوش شیاری لبه‌ های قطعات را آماده می‌ کنیم و شکل می ‌دهند. به‌ همین منظور جوش شیاری برحسب اینکه کدام لبه را آماده می ‌کنند به دو طبقه یک‌ طرفه و دو طرفه تقسیم می ‌شود. در جوش شیاری یک ‌طرفه تنها یک لبه را آماده ‌سازی می ‌کنند و در نوع دو طرفه هر دو لبه ‌ای که قرار است به هم متصل گردند آماده می ‌شوند.

عوامل موثر بر انتخاب نوع جوش شیاری

علیرغم تنوعی که جوش شیاری دارد، نمی ‌توان از هر نوع آن هر موقع و برای هر کاری استفاده کرد و انتخاب نوع جوش شیاری به عوامل عدیده‌ ای بستگی دارد که در ادامه آنها را عنوان و بررسی می ‌کنیم.

  • ضخامت شکل و هندسه قطعات در محل اتصال

ضخامت لبه‌ ها و محل اتصال قطعات یکی از عوامل انتخاب نوع جوش شیاری است. اگر قطعات ضخامتی کمتر از ده میلیمتر داشته باشند ترجیحا با جوش شیاری لبه مربعی به هم متصل می ‌شوند. برای جوش زدن قطعات بیشتر از ۱۰ میلیمتر از جوش شیاری جناغی استفاده می شود. جوش شیاری نیم لاله ‌ای برای متصل کردن قطعات با ضخامت کمتر از ۱۸ میلیمتر مورد استفاده قرار می ‌گیرد و برای ضخامت بیشتر از ۱۸ میلیمتر از جوش شیاری لاله ‌ای استفاده می‌ شود.

  • نوع عملیات جوشکاری

نوع فرایند جوشکاری و انتخاب نوع جوش شیاری نیز تاثیر می ‌گذارد. برای رسیدن به جوش شیاری با نفوذ کامل در قطعات ضخیم از فرآیند جوشکاری زیرپودری استفاده می ‌شود؛ این درحالی ‌است که برای قطعات با ضخامت کمتر الکترود دستی کفایت می‌ کند.

  • هزینه‌ های جوشکاری و آماده سازی قطعات

یکی دیگر از عواملی که بر انتخاب نوع جوش شیاری تاثیر می‌ گذارد هزینه ‌های مختلف جوشکاری و آماده ساختن قطعات و لبه‌ ها برای جوش است. راحت ‌ترین نوع جوش شیاری، جوش لبه مربعی یا لبه گونیایی است زیرا به برشکاری نیاز ندارد و با تراشکاری ساده نیز آماده می ‌شود. هزینه ‌های این نوع جوش به نسبت جوش‌ های شیاری دیگر بسیار کمتر است. برخی از جوش‌ ها مثل جناغی و لاله ‌ای به دلیل اینکه هر دو لبه می ‌بایست برشکاری شوند، زمان و هزینه بیشتری بر می ‌دارد. در مقابل، برای جوش ‌های نیم جناغی و نیم لاله‌ ای فقط یک لبه نیاز به برشکاری دارد و لبه دیگر با تراشکاری ساده آماده می ‌شود. از این ‌رو هزینه آن نیز کمتر می ‌شود. در ادامه باید گفت که هر نوع جوش شیاری نیز نوع خاصی از جوشکاری، فلز جوش و زمان را به خود اختصاص می ‌دهد.

  • دسترسی به شیار و لبه ‌های هر دو قطعه

برای اجرای جوش شیاری لازم است که به هر دو طرف قطعات و لبه ‌های آنها که قرار است به هم متصل شوند دسترسی داشته باشیم. در صورت محدودیت دسترسی به لبه‌ ها انتخاب جوش شیاری نیز با محدودیت مواجه می ‌شود.

عوامل موثر بر انتخاب نوع جوش شیاری

  • پیچیدگی جوش

از دیگر عوامل موثر بر انتخاب نوع جوش شیاری پیچیدگی و زاویه شیارها است. هر چقدر زاویه بیشتر باشد پیچیدگی جوش نیز بیشتر می ‌شود. در پخ‌ های دو طرفه مثل جوش شیاری جناغی و جوش لاله‌ ای پیچیدگی و امکان کج شدن جوش کمتر است، زیرا تنش از هر دو طرف به یک اندازه به شیار وارد می ‌شود و عمل جوشکاری را آسان می ‌کند.

  • سهولت عملیات جوشکاری

یک طراح یا مهندس به دنبال آن است که راحت ‌ترین و سهل ‌ترین روش را برای انجام عملیات در نظر بگیرد. بنابراین از آنجایی که پیچیدگی در کار نیازمند عملیات جوشکاری بیشتر و هزینه بالاتری هست، جوش شیاری انتخاب می‌ شود که راحت‌ تر جوش زده شود. جوش‌ های شیاری که دارای پخ ‌های با زاویه زیاد هستند خیلی راحت‌ تر و بهتر جوش زده می ‌شوند. در صورتیکه به هر دو لبه قطعه ‌ها دسترسی وجود داشته باشد استفاده از دو جوشکار که به طور همزمان از هر طرف فرآیند جوشکاری را انجام دهند نیز خیلی بهتر است.

  • وضعیت و نوع جوشکاری

جوشکاری در انواع مختلفی همچون قائم، افقی، عمودی و بالای سر بسته به موقعیت انجام می ‌شود. بنابراین بستگی دارد فرآیند جوش چگونه باشد تا جوش شیاری مناسب با آن انتخاب شود. به ‌عنوان ‌مثال در جوشکاری قائم معمولا از جوش شیاری نیم جناغی یا نیم لاله ‌ای استفاده می ‌شود. به دلیل اینکه در این نوع جوش ‌ها فقط یک طرف برشکاری می ‌شود، امکان ریزش مواد جوش از سمت دیگر وجود ندارد و فرآیند جوشکاری آسان ‌تر اجرا می‌ شود.

  • تجهیزات و امکانات لبه ‌سازی قطعات

این عامل تاثیر گذار نیز بر انتخاب نوع جوش شیاری موثر است. برای آماده ‌سازی لبه ‌ها به تجهیزات مختلفی همچون دستگاه سنگ ‌زنی و برشکاری نیاز دارند. اگر کارگاهی چنین تجهیزات و امکاناتی داشته باشد، نمی ‌تواند هر نوع جوش شیاری را برای اتصال لبه‌ ها استفاده کند.

  • وجود نیروها و تنش‌ های وارده بر جوش

استحکام جوش در برابر نیروها و تنش ‌های مختلف نظیر کششی، فشاری، خمشی، برشی، خستگی و پیچشی بسیار حائز اهمیت است و باید بنا به موقعیت جوش شیاری انتخاب شود که بتواند در برابر همه این تنش‌ ها از خود استحکام و مقاومت نشان دهد. به‌ عنوان ‌مثال در اتصالاتی که قرار است تحت ضربه یا فشار و خستگی واقع شوند از جوش ‌های لبه مربعی استفاده نمی ‌شود و در این مواقع از جوش ‌های جناغی و لاله ‌ای یک یا دو طرفه استفاده می ‌کنند.

  • عوامل دیگر

عوامل خیلی زیاد دیگری می ‌توانند بر انتخاب نوع جوش شیاری موثر واقع شوند. این عوامل شامل:

  1. جنس قطعات فلزی و میزان سیالیت ذوب در آنها
  2. الزامات طرح مورد نظر
  3. مطابقت با طرح سازه مورد نظر
  4. عیوب و ضعف ‌های قطعات قابل اتصال مثل سایش و‌ تورق (لایه لایه شدن)
  5. تمرکز تنش روی محل اتصال جوش
  6. امکان تغییر نیروهای وارده بر محل اتصال با تغییر و برشکاری

کاربردهای جوش شیاری

کاربردهای جوش شیاری

جوش شیاری در صنایع مختلفی کاربرد دارد و یکی از مناسب ‌ترین و سریع ‌ترین روش‌ های جوش زدن قطعات به هم است. در صنایع لوله ‌سازی برای تولید لوله ‌های طویل یا با اشکال مختلف با استفاده از پروفیل ‌ها از جوش شیاری استفاده می ‌کنند. در صنایع نفت و پتروشیمی نیز جوش شیاری کاربردهای ویژه ‌ای دارد. در صنعت گاز برای اتصال خطوط لوله انتقال گاز از همین روش جوش استفاده می ‌شود. در ساختمان ‌سازی نیز استفاده از این نوع جوش بسیار کاربرد دارد و برای ساخت اسکلت فلزی معمولا از آن بهره می ‌گیرند. به طور کل هر جا که نیاز است اتصالات قطعات به صورت سر به سر اجرا شود از همین روش جوش شیاری و انواع آن استفاده می ‌شود.

کلام آخر

جوش شیاری در صنایع مختلف از اهمیت ویژه‌ ای برخوردار است، چرا که برای اتصال قطعات به صورت سر به سر به آن نیاز مبرم وجود دارد. این نوع جوش به‌ دلیل سرعت بالا و تنوع در شکل و نحوه جوش مورد استفاده صنایعی همچون نفت، گاز و پتروشیمی و ساختمان ‌سازی قرار گرفته است. البته این جوش به ‌دلیل حساسیت و امکان قطع شدن بر اثر نیروها و تنش‌ های وارده باید توسط افراد متخصص و مهندسان اجرا شود تا نتیجه مطلوب را بدهد.

4/5
2رای
این پســت برای شما مفیــد بود ؟
  • 5عالی بود
  • 3خوب بود
  • 2معمولی بود
  • 1بد بود
پیشنهاد می کنیم مطالعه کنید
0

سوالات و نظرات کاربران

نمایش موافق ترین ها
0

سوالات و نظرات کاربران

اختیاری

اشتراک گذاری

تماس 03135155000 03135156000 0