بخش P2

استاندارد ویژگیهای الکترودهای روپوش دار جوشکاری با قوس الکتریکی برای فولادهای معمولی و کم عیار (بخش2)

آزمایش الکترودهای روپوش دار جوشکاری با قوس الکتریکی برای فولادهای معمولی

هدف و دامنه کاربرد

روش آزمایش زیر برای تعیین خواص مکانیکی جنس جوش خالص الکترودهای جوشکاری بر اساس بند2-3 از بخش1 این استاندارد که قطر آنها از3/15 میلیمتر بیشتر باشد⁸ به کار میرود. این آزمایش برای الکترودهای معمولی و کم عیار جوشکاری با قوس الکتریکی که به منظور اتصال قطعات به یکدیگر مورد استفاده قرار میگیرند به کار میرود و شامل الکترودهای پر نفوذ(P پ) نمیشود.

اجزاء و لوازم آزمایش

فلز مبنا

قطعات مبنا که شامل زیر سری نیز میباشند باید از فولاد بسیار مرغوب بدون آلیاژ یا بدون عناصر آلیاژی مهم طبق مشخصات زیر انتخاب شوند:

کربن حداکثر	۰/۲ درصد
منگنز حداکثر	۰/۷ درصد
گوگرد حداکثر	۰/۰۵ درصد
فسفر حداکثر	۰/۰۵ درصد

ابعاد

شکل1 ابعاد مقطع قطعات آزمایش را به نسبت قطر الکترودهای مورد آزمایش نشان میدهد.

قطعاتی که اجزاء آزمایش را تشکیل میدهند حداقل طول زیر را باید دارا باشند.

L=200+2l

که در آن l مساویست با طول انتهای قطعه آزمایش که در داخل ماشین کشش بسته میشود.

برای راهنمائی، مقدارl حدود35 میلیمتر است.

پهنای اجزاء آزمایش باید2B+a باشد. که در آن B میتواند مقادیر زیر را دارا باشد:

قطر سیم مغزی الکترود بر حسب میلیمتر	B بر حسب میلیمتر
۳/۱۵ و۴	۸۰±۱۰
۵ و۶/۳	۱۲۰±۱۰
۸	۱۵۰±۱۰
۱۲/۵ و۱۰	۱۸۰±۱۰

برای بقیه ابعاد به شکل۱ و مقادیر زیر رجوع شود:

S=۱۰	میلیمتر
b=۳۰	میلیمتر
d=۲۰	میلیمتر
α=۱۰	درجه
a=۱۶	میلیمتر

زاویه پخ10 درجه برای راهنمائی داده شده ولی میتوان زاویه‌های دیگر هم انتخاب نمود، به شرط آن که پخ خوردگی طوری تعبیه شود که یک دایره به قطر20 میلیمتر در داخل شیار محاط گردد. (شکل1)

آماده کردن اجزاء آزمایش:

قطعات فولادی و قطعه زیر سری باید مطابق شکل1 آماده و روی یکدیگر قرار داده شوند.

پخ زدن لبه‌ها بایستی به وسیله ماشین تراش یا ماشین برش با گاز انجام گیرد. در مرحله بعد هرگونه پوسته و قشری بایستی از روی لبه‌های پخ خورده زده شود.

سطح قطعه زیر سری باید عاری از پوسته و زنگ زدگی باشد.

برای مقابله با تغییر شکلهای ناشی از انبساط و انقباض، قطعات را بایستی موقع خال جوش زدن طوری قرار داد که بعد از جوشکاری یک اتصال کاملا مسطح و صاف به دست آید.

وضع خاصی که در شکل2 نشان داده شده برای جلوگیری از تغییر شکل قطعات طرح و پیش بینی گردیده و هیچگونه جایگیری قبلی برای قطعه زیر سری لازم نیست ولی قبل از شروع جوش باید توجه داشت که فاصله لبه‌های فوقانی شیار کمتر از28 میلیمتر نباشد.

طرز اجرای جوشکاری

قطر الکترودهای مورد مصرف:

برای آزمایش و تعیین خواص مکانیکی هر نوع الکترودی که تولید میشود باید نمونه‌هائی از آن مورد مصرف قرار گیرد که قطر آنها3/15 میلیمتر یا بیشتر باشد.

نوع و شدت جریان جوشکاری:

بر اساس پیشنهاد سازنده الکترود نوع برقی که در جوشکاری به کار میرود هم میتواند جریان متناوب(AC) و هم جریان مستقیم(DC) باشد. مقدار شدت جریان همیشه بایستی کمتر از حداکثر مقداری باشد که توسط سازنده تعیین میگردد ولی از85 درصد مقدار حداکثر کمتر نباشد. ولتاژ مدار باز دستگاه نباید کمتر از مقداری که سازنده الکترود پیشنهاد کرده است باشد.

طرز اجرای گرده‌ها و لایه‌های جوش:

الکترود را باید تا انتها طوری مصرف نمود که طول دم باقیمانده آن از50 میلیمتر تجاوز نکند.

حداقل طول جوشکاری در هر گرده جوش که با یک الکترود کامل اجراء شود بایستی برابر با

0/4,(E-50)

میلیمتر باشد که در آن E طول کامل الکترود بر حسب میلیمتر است.

پهنای هر گرده جوش به هنگام نوسان دادن نوک الکترود نباید از5 برابر قطر سیم مغزی الکترود تجاوز نماید.

جهت جوشکاری پس از خاتمه هر لایه باید برعکس شود. هر لایه کامل ممکن است از یک یا چند گرده جوش تشکیل شده باشد ولی جوشکاری باید همواره طوری اجراء شود که شروع گرده‌های جوش در قسمتهای⁹ مفید (قطعات تحت آزمایش) واقع نشود.

بر آمدگی جوش در هر گرده جوشکاری شده نباید معمولا از3 میلیمتر تجاوز کند ولی در مورد الکترودهای6 میلیمتری یا بزرگتر این برآمدگی میتواند تا4 میلیمتر افزایش یابد.

فواصل سرد کردن قطعات:

در فاصله اتمام یک لایه و شروع لایه دیگر، اجزاء و قطعات آزمایش باید در همان وضعی که هستند به وسیله هوای راکد مجاور سرد شوند به حدی که درجه حرارت اتصال به حدود250 درجه سانتیگراد برسد.

درجه حرارت باید به وسیله پیرو متر، رنگهای شاهد و یا روشهای مشابه دیگر اندازه‌گیری شود.

آماده کردن قطعات آزمایش

بریدن اجزاء اتصال:

اجزاء اتصال باید ابتداء طولی و بعد عرضی مانند شکل3 بریده شوند.

در شکل3 کلیه مختصات شامل محل و برش تکه‌هائی که برای آزمایشات ضربه و کشش باید از قطعات جوشکاری شده جدا گردند نمودار است.

در شکل3 خطوطی که باید بریده شوند به وسیله خطوط منقطع نشان داده شده‌اند.

بریدن خطوطی که به وسیله خط نقطه (.-.-.-.-.-.) مشخص شده‌اند با وسایل مکانیکی یا به وسیله ماشین برش با گاز باید انجام گیرد.

بریدن حدود و ثغور دو لبه تکه‌هائی که برای آزمایش ضربه به کار میروند و با خط چین (- - - - - - -) مشخص شده بایستی فقط با وسایل مکانیکی انجام گیرد.

قطعات آزمایشی

یک قطعه برای آزمایش کشش و3 قطعه برای آزمایش ضربه باید طبق مشخصات داده شده در شکل3 و4 بریده و جدا گردند. شکلهای3 و4 همچنین محل قطعات آزمایشی را نسبت به قطعات بریده شده و فلز جوش نشان میدهند. شکل4 محل قطعه آزمایشی برای تعیین مقاومت کششی و شکل5 محل قطعات آزمایش برای تعیین مقاومت در مقابل ضربه را نشان میدهند.

تمام جزئیات مربوط به آماده کردن قطعات آزمایش برای تعیین مقاومت در مقابل ضربه بالاخص حد گذشتهای آن در استاندارد آزمون ضربه فولاد روی نمونه با دو تکیه گاه (با شیارV) داده شده است.

ابعاد قطعات مورد آزمایش

آزمایش کشش– برای آزمایش کشش، قطر قطعه مورد آزمایش در تمام طول مفید¹⁰ بایستی10 میلیمتر باشد.

این قطر را ممکن است تدریجاً تا9/9 میلیمتر از دو طرف به وسط قطعه کاهش داد به طوری که گسیختگی حتی‌المقدور در داخل طول مفید واقع شود.

این قطعه باید طبق اندازه‌های معلوم استاندارد آزمون کشش فولاد تراشیده و پرداخت شود.

آزمایش مقاومت در مقابل ضربه– قطعات آزمایش باید طبق اندازه‌ها و حد گذشتهای استاندارد آزمون ضربه فولاد روی نمونه با دو تکیه گاه (با شیارV) تراشیده و پرداخت شوند.

عملیات حرارتی روی قطعات آزمایش قبل از اجرای آزمایشات:

آزمایش مقاومت کشش– قطعه آزمایش کشش باید در کوره الکتریکی با حرارت250 درجه سانتیگراد به مدتی که کمتر از6 ساعت و بیشتر از16 ساعت نباشد گرم شود.

هدف از این کار بیرون راندن گاز ئیدروژن از فلز جوش میباشد.

آزمایش ضربه– قطعات آزمایش ضربه نباید تحت عملیات حرارتی قرار گیرند.

روشهای آزمایش

آزمایش کشش و ضربه

آزمایشات باید دقیقاً مطابق استاندارد آزمون ضربه فولاد روی نمونه با دو تکیه گاه (با شیارV) و استاندارد آزمون کشش فولاد انجام گیرند.

مخصوصاً درجه حرارت قطعات آزمایش در اثنای آزمایشات باید2±20 درجه سانتیگراد برای مناطق معتدل و2±27 درجه سانتیگراد برای مناطق حاره باشد.

نتیجه‌گیری:

آزمایش کشش– نتایج حاصل از آزمایش کشش باید طبق شرحی که در استاندارد آزمون کشش فولاد آمده است مورد استفاده قرار گیرد.

آزمایش ضربه– نتیجه آزمایش ضربه بایستی به صورت عدد میانگینی که لااقل از3 قطعه آزمایش به دست آمده بیان شود.

آزمایشات مجدد:

هنگامی که در قطعه آزمایش و یا اجرای آزمایش طبق مقررات فوق عیب و نقصی مشاهده شود باید دو دسته دیگر از قطعات آزمایش را آماده کرده (با استفاده از همان گروه الکترود) و مجدداً در معرض همان آزمایشی که تولید اشکال کرده است قرار داد. در صورتی که هر دو دسته قطعات بعدی در آزمایشات مجدد نتیجه رضایت بخشی داشته باشند، الکترود جوشکاری مورد قبول واقع خواهد بود.