راهنمای جوشکاری برای صنایع شیمیایی، نفت و گاز (API 582)

چگونه می توان طراحی، مهندسی، اجرا و نظارت بر جوشکاری در پروژه های ساخت بخصوص در صنایع نفت، گاز و شیمیایی را بهبود داد؟ مسلماً یکی از راه حل های متداول، استفاده از استانداردها و مشخصات بین المللی توصیه شده سازمانهای معتبر خواهد بود. آنچه امروزه وجه تمایز کالاها به لحاظ قیمت و کیفیت شده است استفاده از استانداردهایی با تلورانس های سخت گیرانه تر توسط طراحان و سازندگان آن است.

 در اینجا قصد دارم یکی از راهنماهای API که بطور رایج در پروژه های ساخت مورد استفاده قرار می گیرد را معرفی نمایم. در بسیاری از پروژه ها، الزاماتی در مشخصات پروژه (Specification) درج می گردد که در استانداردهایی همچون ASME Sec IX یافت نمی گردد. بارها با این مساله روبرو شده ام و همیشه بدنبال این بودم که مرجع چنین الزاماتی کجا می تواند باشد.

یکی از مراجع اصلی این الزامات، API 582 است که اگر توسط خریدار در مشخصات سفارش یا پروژه لحاظ شود بایستی از آنها تبعیت نمود و عدم رعایت آنها باعث عدم انطباق در سفارش خواهد شد. این موضوع در بند 1-3 این راهنما بشرح زیر به صراحت بیان شده است:

انواع روش های بازرسی جوشکاری

سازه های جوش داده شده نظیر سایر قطعات مهندسی به بازرسی در مراحل مختلف وساخت و همینطور در خاتمه ساخت نیاز دارند.بازرسی جوش می تواند از انجام کار طبق دستورالعمل های توافق شده، به کارفرما اطمینان دهد.

برای حصول اطمینان از مرغوبیت جوش و مطابقت آن با نیازمندیهای طرح باید کلیه عوامل موثر در جوشکاری در مراحل مختلف اجرا مورد بررسی قرار گیرد.

هند بوک جوشکاری

کتاب راهنمایی جوشکاری 

سه هندبود جوشکاری به زبان اصلی (انگلیسی) برای دانلود قراردادیم با حجم کم امیدوارم موفق باشید 

دانلود دراین قسمت : 

1

2

3

هوالمحبوب

هوالمحبوب

درگذشت استاد دلسوز و مهربان

جناب آقای مهندس احسان لآلی

را به خانواده وی و جامعه علمی تسلیت عرض

می نمایم

و از خداوند متعال طلب مغفرت و آمرزش برای آن مرحوم را خواستاریم

فرایند های جوشکاری مقاومتی

فرآیندهای جوشکاری      

۱-۲ جوشکاری مقاومتی نقطه ی 

۱-۳جوشکاری مقاومتی نواری                                   

1-4- جوشکاری زائده ای                                   

1-5- جوشکاری فرکانس بالا                                       

1-6- جوشکاری جرقه ای                                         

1-7- جوشکاری سر به سر                                               

1-8- جوشکاری ضربتی                                   

۱-9- لحیم کاری سخت و نرم مقاوم

1-1- مقدمه:

در این فصل در مورد فرآیندهای مختلف جوشکاری مقاومتی و اصول کارکرد آنها و همچنین لحیم کاری نرم و سخت مقاومتی[1] مباحثی به اختصار ارائه خواهد شد تا نمایی کلی از فرآیندهای مختلف در ذهن خواننده مجسم گردد.

در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی، اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار تواماً انجام می گیرد. فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت ذوب نیز می رسند. اعمال جریان الکتریکی با چگالی زیاد در زمانهای کوتاه باعث به حالت خمیری درآمدن (قبل از ذوب) قطعه مورد جوشکاری می گردد. و اعمال نیروی فشار در زمانهای قبل و حین عبور جریان وجود یک مدار الکتریکی پیوسته را تضمین نموده و در زمان گرم شدن قطعه باعث فورج شدن  محل جوشکاری می شود این فشار بعد از قطع جریان برق هم ادامه داشته و به فورج شدن و سپس خنک شدن محل جوشکاری کمک می کند.

جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریتی

جوشکاری فولادهای زنگ نزن فریتی

دراین فولادها مقدار کربن نسبت به فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی کم تر شده ولی در عوض کرم بیشتر می شود ولذا قابلیت سخت پذیری یعنی قابلیت تولید مارتنزیت کم تر شده وزمینه فریتی به وجود می اورد.

از جمله نکات قابل توجه ومشکلاتی که در حین جوشکاری یا عملیات پیش گرم و پسگرم این فولادها به وجود می ایند ومی توان به موارد ومکانیزم های شکنندگی زیر اشاره نمود.

1-شکنندگی در دمای 475درجه سانتی گراد:

اگر این  فولادها به مدت طولانی در دمای475درجه سانتی گراد نگهداری شود فازی بنام الفا وغنی از کرم به وجود می ایدکه بسیار سخت وشکننده وترد است

تقسیم بندی الکترود بر اساس نوع پوشش انها

  تقسیم بندی الکترودها بر اساس نوع پوشش آنها:

 از حدود 1950 میلادی  ، الکترودها را در انگلستان ، بر  اساس جنس پوشش آنها طبقه بندی می نمودند ، که این تقسیم بندی در نوع خود مؤثر و تا امروز، دربعضی صنایع کاربرد دارد:

 طبقه بندی انگلیسی

 1- کلاس اول : سلولزی                Celluosic Type

 2- کلاس دوم : روتیلی                  Rutile  Type

 3- کلاس سوم : اسیدی                  Acidic Type

 4- کلاس چهارم : اکسیدی               Oxide Type

 5- کلاس پنجم : قلیایی یا بازی         Basic Type

 6- کلاس ششم : روتیلی+ پودر آهن  Rutile + Iron Powder Type

تقسیم بندی الکترود بر اساس استاندارد امریکایی

طبقه بندی الکترود ها براساس استاندارد های جوشکاری بین المللی :

 طبقه بندی الکترودهای روپوش دار بر اساس استاندارد امریکایی

 ((A.W.S : American Welding Society

 AWS یا انجمن جوشکاری  امریکا  ، در حقیقت بزرگ ترین و معتبر ترین استاندارد ها ،  طبقه  بندی ها  و مشخصات فنی را در زمینه های مختلف جوشکاری ارائه نموده است.  بررسی خانواده SFA-5.1 برای الکترودهای روپوش دار فولاد ساده کربنی برای جوشکاری قوس الکتریکی دستی الکترود های موجود دراین خانواده، براساس پارامترهای زیرطبقه بندی شده اند:

 الف) نوع جریان Current Type

 ب) نوع روکش Covering Type

 پ) وضعیت جوشکاری Welding Position

 ت) خواص مکانیکی فلز جوش در حالت AS-WELD یا عملیات حرارتی شده

 Mechanical Properties Of The Weld Metal In The AS-Weld Or Aged Condition

       الکترودهای موجود در خانواده 5.1 و مقایسه نوع روپوش‌ ، وضعیت جوشکاری و نوع جریان آنها :

لغات پر کاربرد درجوشکاری

لغات پرکاربرد در جوشکاری

ALLOY:ترکیبی از دو یا چند عنصر که حداقل یکی از انها فلز باشد.

AC:جریان متناوب که در هر ثانبه 50 ویا 60مرتبه قطبیت ان تعویض می گردد.

AMPER:واحد اندازگیری شدت جریان الکتریکی

ARC BLOW:وزش قوس ‘ انحراف قوس الکتریکی از مسیر اصلی به دلیل نیروهای مغناطیسی

ARC LENGTH:طول قوس’ فاصله میان نوک الکترود تا سطح حوضچه مذاب

CARBON STEEL:ترکیبی از اهن با مقدار کمی کربن

DC:جریان مستقیم قطبیت در این جریان عوض نمی شود

DCEN:جریان مستقیم به طوریکه الکترود به قطب منفی وصل شود

DCEP:جریان مستقیم به طوریکه الکترود به قطبت مثبت وصل شود.

DISCONTINUITY:هرگونه عدم پیوستگی در ساختار مواد.هر عدم پیوستگی الزاما یک عیب نمی باشد.

FERROUS:به الیاژهایی گفته می شود که پایه انها عنصر اهن می باشد مانند فولادها

INCOMPLET FUSION:یکی از عیوب جوش که ذوب کافی بین لایه های جوش یا بین فلز جوش ودیوارهای اتصال رخ نمی دهد.

INCOMPLETE JOINT PENETRATION:عدم نفوذ مذاب به ناحیه ریشه اتصال.

اطلاعاتی در مورد الکترودها

انواع الکترودها

الکترودهائی که در جوش اتصال فولاد به کار برده می شوند مفتولهای مغزی با آلیاژ یا بدون آلیاژ دارند که جریان جوش را هدایت می کند. شعله برق بین قطعه کار و سرآزاد الکترود می سوزد و الکترود به عنوان یک ماده اضافی ذوب می شود.

الکترودهای نرم شده دارای علائم اختصاری بوده ( دین 1913 ) که روی بسته بندی آنها نوشته شده است. علائم اختصاری تمام نکات مهمی که در به کار بردن آن الکترود باید مراعات شوند نشان می دهند.

مشخصات الکترودها

در جوشکاری مشخصات الکترودها با یک سری اعداد مشخص می گردند. اعداد مشخصه به ترتیب زیر می باشد. E 60 10

E = جریان برق

60 = کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع

1 = حالات مختلف جوشکار ی

0 = نوع جریان می باشد.

جوشکاری لوله قطور فولادی

حجم فیلم : ۱۲.۴ مگابایت

کیفیت فیلم : بسیار خوب وقابل نمایش در سالن کنفرانس

مدت زمان نمایش فیلم : ۳.۱۲   

دانلود

مستندات جوشکاری

یکی از بخشهای مهم سیستمهای مدیریتی مبحث مستندات است. این بحث در فعالیتهایی مانند جوشکاری که مستندات یکی از پایه های اساسی اجرا, کنترل و بازرسی است, از اهمیت بیشتری برخوردار میباشد. سازندگان علاوه بر الزامات سیستمهای تضمین کیفیت برای کنترل مستندات, جهت دریافت تاییدیه از بازرس و یا نماینده کارفرما باید مستندات مورد نیاز را ارائه نمایند.

 در فعالیتهای جوشکاری با توجه به نوع و شرایط کار و قرارداد میتواند مستندات متفاوتی وجود داشته باشد. بعنوان مثال میتوان به موارد زیر اشاره کرد که در بسیاری از فعالیتهای جوشکاری موجود میباشند:

• گواهینامه ماده
• دستورالعمل جوشکاری
• تاییدیه دستورالعمل جوشکاری
• گواهینامه جوشکاران
• گواهینامه بازرسی و آزمون

جوشکاری فلزات رنگین با گاز استیلن یا کاربیت ( یا فلزات غیر آهنی)

فلزات غیر آهنی یا فلزات رنگی به فلزاتی گفته می شود که فاقد آهن و یا آلیاژهای آن باشند مانند مس – برنج برنز- آلومینیوم- منگنز- روی و سرب 
تمام فلزات رنگین را با کمی دقت و مهارت و آشنائی با اصول جوشکاری می توان جوش داد و برای جوشکاری این نوع فلزات بایستی خواص فلز را در نظر گرفت.

جوشکاری مس با گاز 
بهترین طریقه برای جوشکاری مس جوشکاری با اکسیژن است( جوش اکسیژن = اتوگن= استیلن= کاربید اصطلاحات مختلف متداول می باشند) ضمناً می توان جوشکاری مس را با قوس الکتریک یا جوش برق نیز انجام داد. 

ورقه های مس را مانند ورقه های آهنی برای جوشکاری آماده می کنند یعنی سطح بالائی را تمیز نموده و از کثافات و روغن پاک نموده و در صورت لزوم سوهان می زنند. ولی چون خاصیت هدایت حرارت مس زیادتر است باید مقدار آمپر را قدری بیشتر گرفت. بهتر است همیشه با قطب مستقیم جوشکاری را انجام داد ( با جریان مستقیم و الکترود مثبت) زاویه الکترود نسبت به کار مانند جوشکاری فولاد است. طول قوس حداقل باید 10 تا 15 میلی متر باشد, برای جوشکاری مس می توان از الکترودهای ذغالی استفاده کرد. الکترودهای جوشکاری مس بیشتراز آلیاژ مس و قلع و فسفر ساخته شده اند و گاهی نیز از الکترودهای که دارای فسفر- برنز- سیلکان یا آلومینیوم هستند استفاده می کنند چون انبساط مس در اثر گرم شدن زیاد است فاصله درز جوش را در هر 30 سانتیمتر در حدود 2 تا 3 سانتیمتر زیادتر در نظر می گیرند. خمیر روانساز مس معمولاً در حرارت 700 تا 1000 درجه ذوب می شود و به صورت تفاله (گل جوش) سبکی روی کار قرار می گیرد و از تنه کار به علت کف کردن در روی کار نباید استفاده شود. بدون روانساز هم می توان مس را جوش داد و معمولاً از براکس استفاده می گردد. مس را به وسیله شعله خنثی جوش دهیم تا تولید اکسید مس نکند چون ضریب هدایت حرارت مس زیاد است باید پستانک جوشکاری مشعل 1 تا 2 نمره بیشتر از فولاد انتخاب شود. بهتر است مس را قبل از جوشکاری گرم نمائیم و با سیم جوشکاری مخصوص جوش داد برای جوشکاری صفحه 5 میلیمتری سیم جوش 4 میلیمتری کافی است و از وسط ورق شروع به جوشکاری می نمائیم و وقتی فلز هنوز گرم است روی آن چکش کاری می شود تا استحکام درز جوش زیاد شود. 

AWS Handbook

This authoritative resource brings together comprehensive information on

solid-state and other welding and cutting processes, including chapters on

these welding processes: resistance spot and seam, projection, flash and

upset, and high-frequency. The final chapter covers various other welding and

cutting processes, including modernized water jet cutting. Also discusses

various other welding and cutting processes, including sections on two

emerging processes: magnetic pulse welding and electro-spark deposition,

.and the return of water jet cutting as a modern process

Arc Welding Power Sorces                     Shelding Metal Arc Welding(SMAW)

Gas Tungsten Arc Weldig(GTAW)                   Gas Metal Arc Welding(GMAW)

Flux Cored Arc Welding                                  Submerged Arc Welding(SAW)

Electrogas Welding                                          Electroslag Welding

Stud Welding                                        Plasma Arc Welding

Oxsyfuel Gas Welding                                                    Brazing

Soldering                                                          Oxygen Cutting

Arc Cutting And Gouging                     Laser Beam And waterJet Cutting

Spot , Seam And Projection Welding       Flash Upset, And Percussion Welding

Resistance Welding Equipment                            High-Frequency Welding

Electron Beam Welding                                 Laser Beam Welding

Friction Welding                                                Explosion Welding

Ultrasonic Welding                           Diffosion Welding And Brazing

Adhesive Bonding Of Metals                                 Thermal Spraying

Other Welding Processes                         Welding Processes(valume 2)

AWS Welding Inspection Handbook             Handbook (Majore Subjects)

______________________________________________________________________________

Aluminum And Aluminum Alloys         Magnesium And Magnesium Alloys

Copper And Copper Alloys                     Nickel And Cobalt Alloys

Lead And Znig                                                  Plastics

Composites                                        Ceramics

Maintenance And Repair Welding         Under-Water Welding And Cutting

Handbook (Majore Subjects)

_____________________________________________________________________________

Stainless Steels                                           Tool And Die Steels

High Alloy Steels                                                Cast Irons

Nickel And Cobalt Alloys                                             Copper Alloys

Aluminum Alloys  Magnesium Alloys

Titanium,zirconium,tantalume.And Columbiun                   Other Metals

Dissimilar Metals                                            Metal And Weldability

Handbook (Majore Subjects

Stainless Steels                                               Tool And Die Steels

High Alloy Steels                                                                 Cast Irons

Nickel And Cobalt Alloys                                                    Copper Alloys

Aluminum Alloys                                                               Magnesium Alloys

Titanium,zirconium,tantalume.And Columbiun                        Other Metals

Dissimilar Metals                                       Metal And Weldability

Handbook (Majore Subjects)

Design For Welding

Economics And Cost Estimating

Saymbols For Welding,brazing, And Non destructive Exsamination

دانلود انواع استانداردهای مورد استفاده در جوشکاری

استانداردAPI5L

استاندارد API 1104 - 1999

استاندارد ASTM

استاندارد Pipeline_Corrosion_and_Cathodic_Protection_3E

استاندارد ISO 3834-6_2005

استاندارد EN288

استاندارد EN287-1

عملیات حرارتی درجوشکاری

خلاصه ای از جوش پذیری فولاد ساده کربنی کم کربن (ST – ۳۷ Low Carbon Steel Weld ability )
درصد عناصر آلیازی موجود در فولاد (ST37 ) به قرار حداکثر ۲/۰ درصد کربن ،حداکثر ۶/۱ درصد منگنز و ۶/۰ درصر سیلیسیم می باشد
فولاد های ساختمانی مثل(ST 37) دراین خانواده قرارداشته و به طور صد درصد با کلیه روش ها قابل جوشکاری بوده بگونه ای که نیاز به عملیات حرارتی قبل وی بعر از جوشکاری ندارد .جوشکاری این فولادها با کلیه الکترود ها و سیم جوشهای فولادی کربنی و کم آلیاز امکان پذیر است . در استاندارد AWS و ASME شماره ۹ تمام پرکننده هایی که در طبقه بندی های SFA-5.17, SFA-5.5, SFA-5.2, SFA-5.1 SFA-5.28, SFA-5.26, SFA-5.25, SFA-5.23, SFA-5.20, SFA-5.18 , قرار دارند .برای جوشکاری دو قطعه فولاد کم کربن بدون هیچ مشکلی قابل استفاده هستند.

خلاصه ای از جوش پذیری فولاد ساده کربنی با کربن متوسط (CK – ۴۵ Medium Carbon Steel Weld ability )
میزان کربن این فولاد اغلب بین ۲/۰ تا ۵/۰ درصد است .برای جوشکاری فولاد Ck45)) به عملیات حرارتی پیشگرم کردن(Preheat)
و پسگرم کردن (PWHT) (تنشگیری ) نیاز است .
وقتی درصد کربن فولاد بیشتر از ۲/۰ درصد و درصد منگنز ان بیشتر از ۱ درصد است ( یعنی فولاد با کربن متوسط)
باید برای جوشکاری به نکات زیر توجه کنیم.
۱ – استفاده از الکترود یا مواد مصرفی کم هیدروژن (Low Hydrogen) با روپوش های قلیای و خشک مثل الکترود های ۷۰۱۸ :SFA-5.1.
2 – پیشگرمایی قبل از جوشکاری به خصوص در مورد فلزات ضخیم به علت سریع سرد شده در حدود ۴۰۰ الی ۱۰۰ درجه سانتیگراد.
۳ _ کنترل درجه حرارت بین پاس ها (Inter Pass Temperature) به خصوص فلزات ضخیم .
۴ _ پس گرمایی برای تنش گیری بعد ار جوشکاری حدود ۵۴۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد به مدت ۲۵ دقیقه بازای هر یک سانتیمتر ضخامت قطعه.
۵ — انتخاب طرح اتصال صحیح.
۶ – انتخاب صحیص قطر الکترود یا سیم جوش مصرفی ، شدت جریان و ولتاز جوشکاری با توجه به ضخامت فلز پایه.

آزمایش فولاد ST37
برای انجام این آزمایش ۳ نمونه فولاد ساده کربنی کم کربن (ST37) (2/0 درصد کربن )(Low Carbon Steel )
نمونه شماره ۱ . Sample Number one

دیاگرام آهن - کربن

خطوط افقی در نمودار، نشان دهندهٔ استحاله‌های هم‌دما هستند.

·         استحالهٔ یوتکتیک : دما ۱۱۴۸ºC، غلظت کربن ۴٫۲۰ درصد

·         استحالهٔ یوتکتوئید : دما ۷۲۷ºC، غلظت کربن ۰٫۸۰ درصد

·         استحالهٔ پریتکتیک : دما ۱۴۹۵ºC، غلظت کربن ۰٫۱۸ درصد

البته باید توجه داشت که غلظت‌ها و دماهای ذکرشده برای آهن-کربن خالص بوده و با حضور عناصر آلیاژی دیگر، این ثابت‌ها تغییر می‌کنند.

آلوتروپ‌های آهن

آهن آلفا (یکی از آلوتروپ‌های آهن است. این آلوتروپ از دمای ۲۷۳- درجه سانتیگراد تا ۹۱۰ درجه سانتیگراد پایدار است. این آلوتروپ دارای ساختمان بلوری مکعبی مرکزپر (bcc) است.

ثابت شبکهٔ آهن آلفای فرومغناطیس، ۲/۸۶ آنگستروم است).

سیستم کدبندی الکترودها

مشخصات الکترد

در جوشکاری مشخصات الکترودها با یک سری اعداد مشخص می گردند. اعداد مشخصه به ترتیب زیر می باشد.

E 60 10

E = جریان برق 
60 = کشش گرده جوش بر حسب پاوند بر اینچ مربع 
1 = حالات مختلف جوشکار ی 
0 = نوع جریان می باشد. 

استاندارد جوشکاری

با سلام این متنی دربارهی استانداردهای جوشکاری به زبان انگلیسی هست 

امیدوارم راضی باشید

لینک دانلود : http://uplod.ir/5g3jsoqt01jh/___API_650-Welded_Steel_Tanks_For_Oil_Storage_BookFi.org_.pdf.htm  

 

ck45فلز

 عملیات حرارتی، فرایندی است که با هدف بهبود خواص مکانیکی مواد، بر روی قطعات انجام می‌شود. با توجه به گسترش استفاده از فولاد کربنی عملیاتی حرارتی شونده و نیز کاربرد متفاوت آنها و قابلیت عملیات حرارتی پذیری بسیار زیاد و صرفه اقتصادی این نوع فولاد ها تولید کنندگان قطعات را بر آن داشته که بیشتر از این نوع فولادها جهت تولید محصولات متنوع استفاده کنند.

لازم به ذکر است که خواص مکانیکی مطلوب این نوع فولادها بیشتر از راه عملیات حرارتی به دست می آید. لذا رسیدن به سیکل هایی که حداکثر خواص مکانیکی را در کنار سادگی و قابلیت دسترسی و نیز صرفه اقتصادی بدست آورند. خیلی حائز اهمیت است.

در این پروژه یکی از با اهمیت ترین فولاد های عملیاتی حرارتی شونده ؛ فولاد ck45  مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به کاربردهای فراوان این نوع فولاد با توجه آنالیز شیمیایی و نیز خواص مختلف متالورژی و مکانیکی ،مخصوصا در صنایع حساس، لزوم بررسی آن جهت استفاده بهینه از این فولاد با توجه به قابلیت های این نوع فولاد را ضروری می نماید.

 هدف از این پروژه بررسی رفتار تبلور مجدد فولاد ck45 می باشد. که این مطالب همراه نمونه های از تصاویر متالوگرافی شده می باشد که در متن آورده شده است .