محتوای دوره طراحی ، محاسبات و نقشه خوانی در اتصالات جوشی

• انواع اتصالات جوش مطابق با AWS A3.0
• انواع جوش ها مطابق با AWS A3.0
• انواع طراحی و لبه سازی قطعات قبل از جوشکاری
• علائم و نقشه خواني در جوشكاري طبق AWS A2.4
• الزامات استاندارد AWS D1.1 در خصوص طراحی جوش
• محاسبات جوش بر حسب تنشهای كششي
• محاسبات جوش بر حسب تنشهای برشي
• محاسبات تنشهای خمشي و پيچشي
• ضرايب اطمينان و تنشهای مجاز
• محاسبات استحكامي در جوش هاي نقطه اي
• محاسبات استحكامي در جوش هاي نبشيFillet
• حل مسايل مربوط به محاسبات جوش
• رفع اشكال، مرور مباحث گذشته و آزمون

مخاطبین دوره طراحی ، محاسبات و نقشه خوانی در اتصالات جوشی

تکنیسینها و مهندسین واحدهای تولیدی ،مدیران دفاتر طراحی ، بازرسی فنی و کنترل کیفیت (QC ) ، کارشناسان دستگاه نظارت ،دانشجویان و کلیه افراد علاقمند و مرتبط با مباحث بازرسی و مهندسی جوش

توانمندیها پس از طی دوره طراحی ، محاسبات و نقشه خوانی در اتصالات جوشی

• آگاهی از انواع طرح های اتصالات جوشی و نقشه خوانی جوش
• انجام محاسبات استحکامی را در مورد انواع جوش های Fillet و نقطه ای تحت بارگذاری های مختلف
• آگاهی از الزامات استانداردی و آیین نامه ای در طراحی سازه های جوشی

گواهینامه های قابل صدور پس از طی دوره طراحی ، محاسبات و نقشه خوانی در اتصالات جوشی

• گواهینامه معتبر پایان دوره از طرف موسسه آریا آزمون صنعت مورد تایید سازمان های فوق
• امکان صدور گواهینامه از طرف سازمان آموزش فنی و حرفه ای کشور

پیش نیاز دوره :

آشنایی با فرآیندهای جوشکاری ، داشتن تحصیلات حداقل کارشناسی مهندسی و آشنایی به زبان انگلیسی

آشنایی با مبحث طراحی ، محاسبات و نقشه خوانی در اتصالات جوشی

یک سازه فلزی مجموعه ای از اعضای باربر ساخته شده از ورق یا مقاطعی است که به کمک اتصالات به یکدیگر متصل می شوند. ورق ها و مقاطع تولیدات کارخانه ای هستند که اغلب رفتاری در حد انتظار از خود نشان می دهند. موضوعی که باعث نگرانی می باشد، چگونگی رفتار اتصالات است. جوشکاری اقتصادی ترین و پرکاربردترین روش اتصال دائمی در ساخت سازه های فلزی و تجهیزات مختلف است که کاربرد وسیعی در صنایع ساختمان، خودروسازی، کشتی سازی، هوافضا، راکتورهای هسته ای و نیز نفت و گاز و صنایع مربوطه دارد. آمار جهانی نشان می دهد که بسیاری از خرابی ها ناشی از مکانیزم های تغییرشکل پلاستیک، شکست، خستگی، خزش و خوردگی در نواحی اتصالات سازه ها و تجهیزات است. لذا اطمینان از طراحی و اجرای صحیح اتصالات جوشکاری شده دارای اهمیت فوق العاده می باشد.

جوشکاری عبارت از اتصال دو قطعه فلزی یا غیرفلزی به یکدیگر در اثر عوامل خارجی نظیر حرارت و فشار است. امروزه در دنیا جوشکاری به صورت یک علم پیشرفته و موثر در خدمت صنایع درآمده است. رشد و شکوفایی صنعت کشور در این زمینه تنها در سایه ارتقای سطح آگاهی دست اندر کاران صنعتی کشور از دانش فنی جوشکاری روز دنیا میسر می باشد.

اکثر ضوابط و مقررات جوشکاری موجود ، در نشریات سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، مقررات ملی ساختمان و غیره ارائه شده است. ارتباط تنگاتنگ میان جنبه های تئوری و کاربردی در این دوره می تواند برای طراحان، سازندگان، بازرسان و بهره برداران تاسیسات در زمینه های مختلف از جمله سازه های صنعتی شهری مفید باشد. توالی مطالب دوره بر مبنای دانسته های قبلی دانشجویان رشته های مهندسی تنظیم گردیده و بر این اساس برای استفاده کامل از مطالب این دوره ، دانش عمومی از خواص مکانیکی مواد، علم استاتیک و مقاومت مصالح و همچنین آشنایی با فرایندهای مختلف جوشکاری لازم است. اگرچه سعی شده مفاهیم پایه ای لازم از دیدگاه طراحی به اختصار توضیح داده شود.

مشخص نمودن طرح اتصال، نوع و سايز جوش، بخشي از وظايف مهندسين طراح مي‌باشد. ولي پرسنل ساخت و بازرسي نيز، به منظور اجراي صحيح اتصالات يا بازرسي آنها، بايد قادر به تفسير علائم، واژه‌ها و اصطلاحات از روي نقشه‌ها و ساير اسناد و مدارك باشند.

طراحی اتصالات جوشي (Welded Joints)

انواع اتصالات جوشي به پنج دسته تقسيم بندي مي‌شوند؛

• سربه‌سر (Butt Joint)
• گوشه‌اي (Corner Joint)
• سپري (T-Joint)
• لبه رويهم (Lap Joint)
• لبه‌اي (Edge Joint)

شكل ذیل ، انواع اتصالات و جوشهاي قابل اجراء برروي آنها، به همراه علائم مربوطه را نمايش مي‌دهد. روي هر اتصال، جوشهاي متفاوتي قابل اجرا مي‌باشند كه در سمت راست هر اتصال مشخص شده است. استاندارد AWS A3.0، بازبيني شده در سال 1994 ميلادي، مربوط به واژه‌ها و تعاريف در جوشكاري مي‌باشد. البته طبقه‌بندي بعضي از اتصالات جديد از قبيل اتصالات لبه برگشته و وصله‌اي، اخيراً به اين استاندارد اضافه شده است.

شكل ذیل، طراحی اتصالات لبه برگشته (Flanged Joint) را در قالب پنج نوع اصلي اتصال نمايش مي‌دهد.

به هر يك از قطعات اتصال، عضو (Member) گفته مي‌شود. اعضاء مختلف يك اتصال به سه دسته طبقه‌بندي مي‌شوند كه عبارتند از:

• عضو سربه‌سر (butting member)
• عضو غير سربه‌سر (non-butting member)
• عضو وصله‌اي (splice member)

عضو سربه‌سر، عضوي از اتصال است كه حركت آن توسط عضو ديگر در جهتي عمود بر راستاي ضخامت، مهار مي‌گردد. مثلاً هر دو عضو يك اتصال سربه‌سر، يا يك عضو از اتصال سپري يا اتصال گوشه‌اي.

عضو غير سربه‌سر، عضوي از اتصال است كه امكان حركت آن در جهت عمود بر راستاي ضخامت ميسر مي‌باشد. مثلاً هر دو عضو يك اتصال لبه رويهم، يا يك عضو از اتصال سپري يا اتصال گوشه‌اي.

عضو وصله‌اي، عضوي از يك اتصال وصله‌اي مي‌باشد كه روي هر دو قطعه قرار گرفته و به آنها جوشكاري مي‌شود. شكل ذیل، دو نمونه از اتصالات وصله‌اي را نمايش مي‌دهد.

بخشهاي مختلف يك اتصال جوشي

پس از تشريح انواع اتصالات، به توضيح در مورد بخشهاي مختلف يك اتصال مي‌پردازيم. قسمتهاي مختلف يك اتصال عبارتند از:

• ريشه اتصال (joint root)
• سطح شيار (groove face)
• پاشنه (root face)
• لبه ريشه (root edge)
• فاصله ريشه (root opening)
• پخ (bevel)
• زاويه پخ (bevel angle)
• زاويه شيار (groove angle)
• شعاع شيار (groove radius)

بسته به طرح اتصال مورد نظر، ممكن است تفاوتهايي در ظاهر هندسه اتصال، مانند ريشه اتصال وجود داشته باشد. ريشه اتصال، بخشي از اتصال مي‌باشد كه در آن ناحيه، قطعات در نزديك‌ترين فاصله نسبت به يكديگر قرار دارند. فاصله ريشه، عبارت است از فاصله بين قطعات در ناحيه ريشه اتصال، زاويه پخ، عبارت است از زاويه بين پخ و خط عمود بر سطح عضو و زاويه شيار، زاويه كلي شيار ايجاد شده بين قطعات مي‌باشد. در يك جوش شياري نيم جناقي، زاويه پخ و زاويه شيار، با يكديگر برابر مي‌باشند. شعاع شيار (groove radius) فقط براي جوش‌هاي شياري J و U شكل به كار مي‌رود.

انواع جوش (Types of Welds)

مطابق استاندارد AWS A2.4 كه مربوط به علائم در جوشكاري، لحيم‌كاري و تستهاي غير مخرب مي‌باشد، انواع جوشها به 9 گروه اصلي تقسيم‌بندي مي‌شوند. اين گروه‌ها عبارتند از:

• 1- جوش‌هاي شياري (Groove welds)
• 2- جوش‌هاي نبشي (Fillet welds)
• 3- جوش‌هاي كام يا دكمه‌اي (Plug or Slot welds)
• 4- جوش‌هاي زائده‌اي (Stud welds)
• 5 - جوش‌هاي نقطه‌اي يا پيش طرحي (Spot or projection welds)
• 6 - جوش‌هاي نواري (Seam welds)
• 7- جوش‌هاي پشتي يا پشتبند (Back or Backing weld)
• 8 - جوش‌هاي سطحي (Surfacing welds)
• 9 - جوش‌هاي لبه‌اي (Edge welds)

با توجه به تنوع انواع اتصالات و جوش‌ها، طراح جوش بايد با عنايت به الزامات ذيل، بهترين گزينه را انتخاب نمايد. اين الزامات عبارتند از:

• در دسترس بودن اتصال جهت جوشكاري
• نوع فرآيند جوشكاري مورد استفاده
• تناسب با طرح سازه
• هزينه‌هاي جوشكاري

جوشهاي شياري (Groove Welds)

جوش شياري عبارت است از جوشي كه در شيار بين دو قطعه اجرا مي‌گردد. جوشهاي شياري به 8 نوع تقسيم مي‌شوند:

• 1 - شياري لبه گونيايي (Square-groove)
• 2 - شياري لبه اريب (Scarf)
• 3 - شياري V شكل يا جناقي (V-groove)
• 4 - شياري نيم جناقي (bevel- groove)
• 5 - شياري U شكل يا لاله‌اي (U-groove)
• 6 - شياري J شكل يا نيم لاله‌اي (J-groove)
• 7 - شياري جناقي لبه گرد (flare-V-groove)
• 8 - شياري نيم جناقي لبه گرد (flare-bevel-groove)

انتخاب نوع جوش شياري بستگي به عواملي چون دسترسي، هزينه‌هاي ساخت، نوع فرآيند جوشكاري، تطابق با طرح سازه و كنترل پيچيدگي دارد. جوشهاي شياري لبه گونيايي به علت عدم پخ سازي و كاهش مصرف فلز پركننده، اقتصادي ترين جوش محسوب مي‌شوند ولي استفاده از آنها به قطعات نازك محدود مي‌گردد.

جوش‌هاي نبشي (Fillet Welds)

مطابق استاندارد AWS A2.4، جوش نبشي، عبارت است از جوشي با مقطع مثلثي شكل كه دو سطح تقريباً عمود به هم را در اتصالات لبه رويهم، گوشه‌اي و T شكل، به يكديگر متصل مي‌نمايد. به طور كلي، در صورتيكه طراحي سازه محدوديتي ايجاد ننمايد، جوشهاي نبشي به دلايل اقتصادي نسبت به جوشهاي شياري ترجيح داده مي‌شوند. در اين جوش‌ها، به آماده‌سازي لبه‌ها نياز نمي‌باشد ولي گاهي اوقات تميزكاري سطوح ضروري است. جوشهاي نبشي، گاهي اوقات به همراه جوشهاي شياري مورد استفاده قرار مي‌گيرند. شكل زیر، جوشهاي نبشي را در اتصالات T شكل، گوشه‌اي و لبه رويهم نمايش مي‌دهد. جوش‌هاي نبشي گاهي اوقات به صورت منقطع، روبه روي هم و يا به صورت ضربدري اجرا مي‌شوند.

جوش نبشي منقطع ضربدري (Staggered intermittent fillet)، جوشي است منقطع كه بصورت ضربدري در دو طرف اتصال اجرا مي‌شود

جوشي نبشي منقطع روبه‌روي هم (Chain intermittent fillet)، جوشي است منقطع كه جوشها تقريباً به صورت روبه‌روي هم در دو طرف اتصال اجرا مي‌شوند.

نماي يك جوش كامل شده

پرسنل بازرس جوش مي‌بايد نسبت به اصطلاحات و واژه‌هاي مربوط به بخش‌هاي مختلف يك جوش كامل شده آگاهي كافي داشته باشند. شكل ذیل، اصطلاحات مربوط به بخش‌‌هاي مختلف يك جوش شياري را نمايش مي‌دهد:

• سطح جوش (Weld Face)
• پنجه جوش (Weld Toe)
• ريشه جوش (Weld Root)
• سطح ريشه (Root Surface)
• ارتفاع گرده جوش (Face Reinforcement)
• ارتفاع نفوذ جوش (Root Reinforcement)

بیشتر بدانید

• چرا در دوره های آموزشی موسسه آریا آزمون صنعت شرکت کنیم؟
• آشنایی با مدرسین موسسه آریا آزمون صنعت
• آشنایی با مشتریان موسسه آریا آزمون صنعت