دوره طراحی و نوشتن مدارک جوش و صحه گذاری براساس استاندار ASME و AWS

مشخصات روش جوشکاری (WPS)
هدف از تنظیم یک مشخصات روش جوشکاری(WPS (Welding Procedure Specification مشخص کردن جزئیات فرایند جوشکاری یک قطعه یا ماده موردنظر است، برخی کارخانه‌ها برای تولیدات خود یک گواهی کیفیت نیز تنظیم می‌کنند تا به وسیلهٔ آن شرایط آماده‌سازی، چک کردن و تأیید مشخصات بیان شود و در نتیجه روش جوشکاری می‌تواند کنترل شود.
مقدمه
مشخصات روش جوشکاری می‌بایست بر اساس نیازهای سازنده و بنا به تأیید مشاور طرح تنظیم شود، ذکر جزئیاتی که ذیلاً بدان اشاره می‌شود در هر WPS ضروری است. تهیه و طراحی WPS برای مشخص نمودن پارامترهای قطعه، الکترود یا سیم جوش مصرفی، فرایند جوشکاری، تنظیمات دستگاهی و… می‌باشد که با استفاده از استاندارد AWS D1.1 و ASME- IX تهیه می‌گردد. هدف ار تصویب یک WPS ارزیابی و تأیید این مطلب است که با انجام جوشکاری بر اساس این WPS جوش بدست آمده مطابق با جوش طراحی شده خواهد بود و می‌تواند اهداف مورد نیاز را برآورده سازد. هم چنین یک PQR شامل داده‌هایی است که در زمان جوشکاری نمونه برداشت می‌شود؛ و PQR حاوی نتایج تستهای مخرب (کشش، خمش، ضربه) می‌باشد.
مطابق با انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)، روش جوشکاری (WPS) باید شرح مفصلی از متغیر جوشکاری مورد نیاز برای یک کاربرد خاص را جهت ایجاد اطمینان از تکرارپذیری آن توسط جوشکار ماهر ارائه دهد.
انجمن آمریکایی مهندسان مکانیک (ASME) نیز WPS را به عنوان یک سند کتبی معرفی می‌کند که الزامات و راهنمایی‌های لازم را برای جوشکار فراهم می‌کند تا محصولات جوش را به‌طور صحیح و مطابق با کدهای مورد نیاز موجود در سند (WPS) ارائه دهد.
کمیته استاندارد اروپا (CEN) استانداردهای ایزو را در خصوص پروسه‌ها و روش‌های جوشکاری پذیرفته‌است. این کمیته اعلام می‌کند مشخصات عملیاتی جوش (WPS) یک سند است که متغیرهای ضروری مورد نیاز از روش‌های جوش را برای اطمینان از تکرارپذیری آن در طی فرایند جوشکاری فراهم می‌کند.
محتویات WPS
هر WPS براساس نوع فرایندهای جوشکاری دارای اطلاعات مورد نیاز جهت انجام جوشکاری می‌باشد. این اطلاعات به جوشکار کمک می‌کند که پارامترهای مورد نیاز برای جوشکاری را تهیه و تنظیم کند و بازرس جوش نیز بر اساس اطلاعان مندرج در WPS اقدام به تأیید صلاحیت جوشکار برای انجام جوشکاری و نظارت بر روند عملیات جوشکاری می‌کند.
اطلاعاتی که در WPS ذکر می‌شوند عبارتند از:
• استاندارد مورد استفاده
• نوع فرایند جوشکاری
• اطلاعات فلز پایه (جنس، ضخامت، قطر …)
• نوع فلز پرکننده (الکترود)
• حالت یا وضعیت جوشکاری (تخت، افقی و ….)
• میزان پیشگرم و دمای بین پاسی
• عملیات حرارتی بعد از جوشکاری
• طرح اتصال (زاویه شیار، Root Face, Gap،….)
• کاراکترهای الکتریکی (نوع جریان و قطبیت، میزان آمپراژ و …)
• تکنیک جوشکاری
• نوع گاز محافظ (درصورت استفاده)

استانداردهای WPS
این استانداردها طبق استانداردهای اروپایی و بین‌المللی آماده شده‌اند که برخی از مهم‌ترین آن‌ها به صورت زیر است:

DS/EN ISO 15607 General rules برای WPS
DS/EN ISO 15609-1 WPS برای جوش قوس الکتریکی
DS/EN ISO 15609-2 WPS برای جوشکاری با گاز محافظ
DS/EN ISO 15609-3 WPS برای جوشکاری پرتو الکترون
DS/EN ISO 15609-4 WPS برای جوشکاری با لیزر
DS/EN ISO 15620 برای جوشکاری اصطکاکی مواد فلزی
DS/EN ISO 15614-1 WPQR برای جوشکاری قوس الکتریکی فولاد و نیکل
DS/EN ISO 15614-2 WPQR برای جوشکاری قوس الکتریکی آلومینیوم
DS/EN ISO 15614-5 WPQR برای جوشکاری قوس الکتریکی تیتانیوم و زیرکونیوم
DS/EN ISO 15614-8 WPQR برای جوشکاری لوله‌ها به اتصالات لوله- صفحه
.

PQR :
(Procedure Qualification Record)

ابتدا توضیح کوتاهی در مورد خود PQR لازم است که باید گفت PQR نتایج آزمایشات مخرب و غیر مخرب در مورد یک نوع مسخص جوش است.که از طرف آزمایشگاههای معتبر باید ارایه شود

حال به این سوال میرسیم که از کجا اعتبار یک WPS را بفهمیم؟ ومدیران خط تولید یا تضمین کیفیت و یا ناظران و کنترل کیفیت چطور از اعتبار WPS اطمینان حاصل میکنند؟

قطعا آن قسمت از WPSکه از متن استاندارد استخراج شده نیاز به اینکار ندارد چراکه تمامی موارد پیشنهادی استاتدارد هم حاصل تجربیات گروه زیادی از متخصصان بوده است وفلسفه استفاده از استاندارد کوتاه کردن مسیر تجربه است تا زودتر به نتیجه دلخواه برسیم.ولی جدا از نحوه برداشت ما از استاندارد دراستاندارد AWSمشخصا به این موضوع اشاره شده که برای موارد پیشنهادی استاندارد نیازی به PQR نیست.

اما برای آن مواردی که از استاندارد استخراج نشده و پیشنهاد واحد طراحی و یا مشاور طرح بوده باید حتما PQR تهیه شود.

مثال:

فرض کنید دفترچه WPS را برای تهیه PQR در اختیار دارید.مراحل زیر برای تهیه PQRپیشنهاد میشود.

1) اتصالاتی که در استاندارد وجود دارد راتنها با متن استاندارد مطابقت دهید تا چیزی از قلم نیفتاده باشد و تلرانسها دقیقا استخراج شده باشد و نظایر این…

2) در مورد اتصالات شبیه به هم با مراجع به استاندارد یکی از پرکاربردترین ضخامتها را انتخاب کنید.برای کارهای سازه ای و اتصال نوع Grooveفرض کنید که 45 نوع ضخامت مختلف به شما معرفی شده .بهترین کار این است که با مراجعه به جداول استاندارد بهترین نمونه برای تهیه PQR انتخاب کنیم که این بهترین انتخاب اغلب پرکاربردترین یا حساسترین اتصال است.مثلا Grooveبا ضخامت 30-30که بنابر جدول استاندارد میبینیم که این نوع اتصال محدوده ضخامتیmm 3 تاmm 60 را با اعتبار میبخشد یعنی برای ضخامت 2 تا 60 دیگر نیازی به تهیه PQR نداریم و این از مزایای استفاده از استاندارد است.

3) حال که نمونه مورد نظر راانتخاب کردیم باید در ابعاد مشخص(طول و عرض) که باز هم در استاندارد آمده است آنرا تهیه کنیم و توسط یک جوشکار که دارای کارت صلاحیت جوشکاری در حالت مربوطه(G-2G-1F-2F 1و غیره) است جوشکاری انجام شود.

4) قطعه مور نظر را به آزمایشگاههای معتبر ارسال میکنیم تا تحت تستهای مختلف قرار گیرد. این تستها اغلب خمش کناره-رادیوگرافی-ماکرواچ-شکست و … است.

5) پس از اعلام نتیجه مثبت آزمایشگاه میتوان جوشکاری را آغاز نمود.
.
اهداف دوره:
1) آشنایی عمومی با مدارک جوشکاری
2) استاندارد های طراحی جوش
3) آشنایی با AWS D.1.1 , ASME Sec.IX
4) متغیر های جوشکاری و اهمیت آنها
5) نحوه نگارش و تنظیم صحیح WPS
6) تست های PQR و تهیه گزارش
7) آشنایی با متریال های جوش
8) آشنایی با فلزات پایه