طبقه بندی الکترود ها AWS A5.5 - رابط پلاس

شکل 1- ترتیب تعیین کننده های تکمیلی اجباری و اختیاری الکترود

E : Designates an electrode. This designator may be deleted from the product imprint required for the identification of the electrode

مشخص کننده ی الکترود است . این نشانگر ممکن است از نام محصول مورد نیاز برای شناسایی الکترود حذف شود.(رابط پلاس : مثلا بجای E8018 ممکنه 8018 استفاده بشه)

XX : Two (or three) digits are used for AWS A5.5 to designate in ksi, or for A5.5M to designate in MPa divided by 10, the minimum tensile strength of the weld metal produced in accordance with the test assembly preparation procedure of this specification (see Table 3). Example: E8018-C1 is an electrode with a tensile strength of 80,000 psi. [E551 8-C1 is an electrode with a tensile strength of 550 MPa].

دو (یا سه) رقم که حداقل استحکام کششی فلز جوش خالص را نشان میدهد بر حسب ksi  در AWS A5.5  یا برحسب MPa تقسیم بر 10 برای A5.5M ،که فلز جوش تولید شده طبق روش گفته شده در قسمت مونتاژ آزمون این مشخصات فنی آماده سازی شده است (جدول 3 را ببینید). مثال: E8018-C1 یک الکترود با استحکام کششی 80000 psi است. [E5518-C1 یک الکترود با استحکام کششی 550 مگاپاسکال است].

XX : Designates the welding position in which electrodes are usable, the type of covering and the kind of current for which the electrodes are suitable (see Table 1) . Example: In the E8018-C1 [E5518-C1 ] classification referenced above, the ” 18″ designates a low hydrogen, basic coated iron powder electrode capable of welding in all positions using ac and dc electrode positive.

وضعیت جوشکاری که در آن الکترودها قابل استفاده هستند، نوع پوشش و نوع جریان مناسب برای الکترودها را مشخص می کند (جدول 1 را ببینید). مثال: در طبقه‌بندی E8018-C1 [E5518-C1] که در بالا به آن اشاره شد، “18” یک الکترود دارای پودر آهن با روکش قلیایی و با هیدروژن کم را نشان می‌دهد که قادر به جوشکاری در همه وضعیتها با استفاده از جریان  ac و dc مثبت میباشد.

X : Designates the chemical composition of the undiluted weld metal produced by the electrode using shielded metal arc welding (see Table 2). Example: In the E8018-C1 [E5518-C1 ] classification referenced above, the “C1” designates an electrode capable of depositing weld metal containing 2.00 to 2.75% nickel.

ترکیب شیمیایی فلز جوش رقیق نشده (خالص) تولید شده توسط الکترود را با استفاده از جوشکاری قوس فلزی دستی مشخص می کند (جدول 2 را ببینید). مثال: در طبقه بندی E8018-C1 [E5518-C1] که در بالا به آن اشاره شد، “C1” الکترودی را مشخص می کند که قادر به رسوب فلز جوش حاوی 2.0 تا 2.75 درصد نیکل است.

E XX XX M

E XX XX M1

E XX XX M HZ

E XX XX M1 HZ

Designates an electrode E(X)XX18M(1) [EXX18M (1)] intended to meet most requirements for milIitary specifications (greater toughness, yield strength, and elongation) (see Tables 3 and 4). Example: E11018M [E7618M].

یک الکترود E(X)XX18M(1) [EXX18M(1)]  را تعیین می کند که برای برآورده کردن بیشتر الزامات مشخصات نظامی (چقرمگی بیشتر، استحکام تسلیم، و ازدیاد طول) طراحی شده است (جدول 3 و 4 را ببینید). مثال: E11018M [E7618M].

زیر نویس شکل 1 :

a- ترکیب این نشانگرها (موارد بالا) طبقه بندی الکترود را تشکیل می دهد.

HZ : Designates that the electrode meets the requirements of the diffusible hydrogen test (an optional supplemental test of the weld metal from low-hydrogen electrodes) for electrodes in the as received or conditioned state, with an average diffusible hydrogen content not exceeding “Z” ml/100 g of deposited metal, where “Z” is 4, 8, or 16 (see Table 12) . Example: E8018-C1 H8 [E5518-C1 H8]. In this case, the electrode will give a maximum of 8 ml of hydrogen per 100 g of deposited metal when tested in accordance with this specification .

مشخص می کند که الکترود با الزامات آزمون هیدروژن نفوذی در جوش  (آزمایش تکمیلی اختیاری فلز جوش برای الکترودهای کم هیدروژن) برای الکترودها در حالت دریافتی (مستقیما از بسته باز شده) یا قرارگرفته در شرایط خاص (مانند پازپخت)، با میانگین مقدار هیدروژن نفوذی که از “Z” میلی لیتردر 100 گرم فلز رسوبی تجاوز نمی کند، مطابقت دارد. که در آن “” Z ،4، 8 یا 16 است (جدول 12 را ببینید). مثال: E8018-C1 H8 [E5518-C1 H8]. در این حالت، الکترود حداکثر 8 میلی لیتر هیدروژن به ازای هر 100 گرم فلز رسوب داده شده در هنگام آزمایش مطابق با این مشخصات تولید می کند.

E XX XX-X HZ R

R : Designates that the electrodes meet the requirements of the absorbed moisture test (an optional supplemental test for all low hydrogen electrodes) (see Table11). Example:  E8018-C1 R [E5518-C1 R].

مشخص می کند که یک الکترود الزامات آزمایش رطوبت جذب شده (یک آزمایش تکمیلی اختیاری برای تمام الکترودهای کم هیدروژن) را برآورده می کنند (جدول 11 را ببینید). مثال: E8018-C1 R [E5518-C1 R].

زیر نویس شکل 1 :

b- این نشانگرها اختیاری هستند و بخشی از طبقه بندی الکترود را تشکیل نمی دهند

3.1 الکترودهای جوشکاری دارای پوشش ، توسط مشخصات A5.5 و A5.5M از یک سیستم طبقه بندی (نشان داده شده در شکل 1) بر اساس واحدهای مرسوم ایالات متحده و سیستم بین المللی واحدها (SI) استفاده می کنند و بر اساس موارد زیر طبقه بندی می شوند:

(1) نوع جریان (جدول 1)

(2) نوع پوشش (جدول 1)

(3) وضعیت جوش (جدول 1)

(4) ترکیب شیمیایی فلز جوش (جدول 2)

(5) خواص مکانیکی فلز جوش در شرایط جوشکاری شده یا عملیات حرارتی شده پس از جوشکاری (جدول 3 و 4)

3.2 الکترودهای طبقه بندی شده تحت یک طبقه بندی نباید تحت هیچ طبقه بندی دیگری در این مشخصات طبقه بندی شوند، به جز این که یک الکترود ممکن است با یک مشخصه (نشانگر) ترکیب شیمیایی تعریف شده و همچنین با تعیین کننده ترکیب “-G” هم طبقه بندی شود. همچنین، یک الکترود ممکن است تحت هر دو مشخصات A5.5 و A5.5M طبقه بندی شود.

3.3 الکترودها ممکن است با استفاده از واحدهای مرسوم ایالات متحده تحت A5.5 یا با استفاده از سیستم بین المللی واحدها (SI) تحت A5.5M طبقه بندی شوند، یا ممکن است تحت هر دو سیستم طبقه بندی شوند. الکترودهای طبقه بندی شده تحت هر یک از سیستم های طبقه بندی باید تمام الزامات طبقه بندی تحت آن سیستم را برآورده کنند. سیستم طبقه بندی در شکل 1 نشان داده شده است.

A2.1 سیستم شناسایی طبقه بندی الکترود در این قسمت ، از الگوی استاندارد استفاده شده در سایر قسمتهای مربوط به مشخصات فنی فلز پرکننده AWS پیروی می کند.
حرف پیشوند “E” در ابتدای هر طبقه بندی مخفف کلمه ی الکترود (Electrode) است.

دو (یا سه) رقم اول بطور مثال، 70 [49]، حداقل استحکام کششی 70 ksi [490 مگاپاسکال] فلز جوش را نشان می‌دهد، برای حالتهای عملیات حرارتی شده (PWHT) یا بدون عملیات حرارتی پس از جوشکاری (در صورت نیاز) مطابق با بند آماده سازی مجموعه آزمایشی این مشخصات فنی. لازم به ذکر است که در این قاعده کلی استثناهایی وجود دارد. برای مثال، در مورد E7015-B2L [E4916-B2L]، حداقل استحکام کششی 75 ksi [520 مگاپاسکال] است. بنابراین، بررسی الزامات واقعی ذکر شده در این مشخصات فنی مهم است. رقم سوم (یا چهارم) قابلیت استفاده در وضعیتهای مختلف جوشکاری  را مشخص می کند که اجازه می دهد تا جوش های رضایت بخشی با الکترود تولید شود.
بنابراین، “1” مثلا در E7018-C2L (یاE 11018M) [E4918-C2L (یاE7018M)]، به این معنی است که الکترود در همه وضعیتها (تخت، افقی، عمودی و بالا سر یا سقفی) قابل استفاده است. “2” مانند E7020-A1 [E4920-A1]، نشان می دهد که الکترود برای استفاده در وضعیت صاف و برای ایجاد جوش گوشه در موقعیت افقی مناسب است. “4” مانند E8045-P2 [E5545-P2]، نشان می دهد که الکترود در وضعیتهای صاف، افقی و سقفی قابل استفاده است و به ویژه برای جوشکاری عمودی با پیشرفت رو به پایین (سرازیر) مناسب است. دو رقم آخر که با هم آمده اند ، نوع جریانی را که می توان با آن الکترود استفاده نمود و نوع روکش (پوشش) الکترود را مشخص می کند، همانطور که در جدول 1 فهرست شده است.
به استثنای الکترودهای مشابه الکترودهای نظامی (به عنوان مثال، E(X)XX18M(1))، طبقه بندی در این مشخصات همچنین شامل یک پسوند تعیین کننده است که با خط فاصله از نشانگرهای استحکام کششی و قابلیت جوشکاری جدا شده است. این نشانگر(مشخصه) ترکیب، مانند A1، B3، یاW1، بلافاصله طبقه‌بندی را متفاوت از طبقه‌بندی در AWS A5.1/A5.1M، مشخصات الکترودهای فولاد کربنی برای جوشکاری قوس دستی، شناسایی می‌کند. نشانگر(مشخصه) ترکیب، ترکیب شیمیایی فلز جوش را همانطور که در جدول 2 مشخص شده است نشان میدهد. به عنوان مثال، یک نشانگر ترکیب “A1” الکترود را به عنوان الکترودی که فلز جوش فولادی کربن-مولیبدن دارایجاد میکند ، شناسایی می نماید، زمانی که الکترود در جوشکاری قوس فلزی دستی به کار میرود.

A2.2 از نشانگر(مشخصه) های اختیاری نیز در این مشخصات فنی استفاده می‌شود تا الکترودهایی را که الزامات طبقه‌بندی اجباری و الزامات تکمیلی مشخصی را که بین خریدار و تامین‌کننده توافق شده است را شناسایی کنند. برخی از الکترودهای کم هیدروژن ممکن است دارای نشانگرهای اختیاری باشند. یک علامت تکمیلی اختیاری “HZ” پس از نشانگر(مشخصه)  ترکیب، نشان‌دهنده میانگین میزان هیدروژن نفوذی در جوش کمتر از “Z” میلی‌لیتر در 100 گرم فلزجوش رسوب‌شده هنگام آزمایش در حالت “as-received”  (یعنی حالتی که مستقیم از بسته بندی خارج شده) یاconditioned state  (حالتی که بازپخت شده است) مطابق با AWS A4.3 میباشد. همانطور که در جدول 12 مشخص شده است، الکترودهایی که حداقل یا کمترین حد هیدروژن را برآورده می‌کنند، می‌توانند هر حد هیدروژن بالاتری را برآورده کنند، حتی اگر اینها لزوماً همراه با طبقه‌بندی الکترود تعیین نشده باشند. بنابراین، به عنوان مثال، یک الکترود با مشخصه “H4” الزامات “H8” و “H16” را بدون اینکه به چنین مشخصه ای تعیین شده باشد برآورده می کند.(رابط پلاس : یعنی وقتی الکترودی پس از آزمون ،  مشخصه H4 گرفت بطور طبیعی H8 , H16 رو هم پوشش میدهد و نیاز به آزمون مجدد نیست.) به بند 17، شکل 1 و جدول 12 مراجعه کنید.

حرف “R” یک نشانگر است که برای طبقه بندی الکترودهای کم هیدروژن استفاده می شود. برای شناسایی الکترودهایی که برای مدت زمان معینی در معرض یک محیط مرطوب قرار گرفته اند و برای جذب رطوبت آزمایش شده اند، علاوه بر آزمایش رطوبت استاندارد مورد نیاز برای طبقه بندی الکترودهای کم هیدروژن مورد استفاده قرار می گیرد. به بند 16 و تبصره dجدول 1 و همچنین شکل 1 و جدول 11 مراجعه کنید.

A2.3 طبقه بندی “G“.

A2.3.1 این مشخصات شامل فلزات پرکننده طبقه بندی شده باعنوان E(X)XXXX-G می باشد. “G” نشان می دهد که فلز پرکننده (الکترود) از یک طبقه بندی کلی است. کلی است زیرا همه الزامات خاص مشخص شده برای هر یک از طبقه بندی های دیگر برای این طبقه بندی مشخص نشده اند. هدف در ایجاد این طبقه‌بندی، ارائه راهکاری است که به وسیله آن فلزات پرکننده (الکترود) که از یک جهت (مثلاً ترکیب شیمیایی) با همه طبقه‌بندی‌های دیگر متفاوت هستند (به این معنی که ترکیب فلز پرکننده – به عنوان مثال در مورد – ترکیب شیمیایی مشخص شده برای هیچ یک از طبقه بندی های موجود در مشخصات را برآورده نمی کند) همچنان می تواند طبق مشخصات (ویژه) طبقه بندی شود. هدف این است که اجازه دهیم فلز پرکننده مفید، بلافاصله تحت مشخصات موجود طبقه بندی شود ،فلزی (الکترودی) که در غیر این صورت باید منتظر بازنگری مشخصات می بود. بنابراین، این بدان معناست که دو فلز پرکننده، دارای طبقه بندی “G” ، ممکن است از نظر خاصی کاملاً متفاوت باشند (مثلاً ترکیب شیمیایی).

A2.3.2 تفاوت بین فلز پرکننده طبقه‌بندی «G» و فلز پرکننده از طبقه‌بندی مشابه بدون «G» (یا حتی با آن) ممکن است با استفاده از کلمات “Not required”  (نیاز نیست) و “Not specified”(مشخص نشده ) مشخص شود. استفاده از این کلمات به شرح زیر است:
(Not Required) “مورد نیاز نیست” ، در قسمت هایی از مشخصات فنی استفاده می شود که آزمون هایی را که باید برای طبقه بندی مواد جوش انجام شود تعیین می کند. این نشان می‌دهد که آن آزمون مورد نیاز نیست، زیرا نتایج آزمون خاص، الزامی برای طبقه‌بندی خاص نیست. هنگامی که یک آزمون “نیاز نیست”، انجام آزمایش مربوطه برای طبقه بندی فلز پرکننده به آن طبقه بندی ضروری نیست. هنگامی که یک خریدار اطلاعات ارائه شده توسط آن آزمون را بخواهد تا محصول خاصی از آن طبقه بندی را برای یک برنامه خاص در نظر بگیرد، خریدار باید آن اطلاعات را با تامین کننده محصول هماهنگ کند. خریدار باید با آن تامین کننده مشخص کند که روش آزمایش و الزامات پذیرش برای آن آزمایش چگونه است. خریدار ممکن است بخواهد آن اطلاعات را (از طریقAWS A5.01M/A5.01) در سفارش خرید وارد کند.
(Not Specified) “مشخص نشده” ، در قسمتی از مشخصات فنی استفاده می شود که به نتایج یک آزمون خاص اشاره دارد. این نشان می دهد که الزامات آن آزمون برای آن طبقه بندی خاص مشخص نشده است. اگر نتایج مورد نیاز از یک آزمون خاص با عنوان “مشخص نشده” ذکر شده باشد اما آزمون مورد نظر به عنوان “الزامی” نشان داده شود، نتایج آزمون باید گزارش شود.(رابط پلاس : یعنی معیار رد و قبول نداره و فقط باید گزارش بشه)

A2.3.3 درخواست برای طبقه بندی فلز پرکننده. (Request for Filler Metal Classification)
هنگامی که یک فلز پرکننده را نمی توان به غیر از طبقه بندی “G” طبقه بندی کرد، یک سازنده ممکن است درخواست کند که یک طبقه بندی جدید ایجاد شود. سازنده باید این کار را با استفاده از روش زیر انجام دهد:

(1) درخواست برای ایجاد طبقه بندی فلز پرکننده جدید باید به صورت کتبی ارسال شود. در این درخواست باید جزئیات کافی ارائه شود تا به کمیته فلزات پرکننده و مواد وابسته و کمیته فرعی مربوطه اجازه دهد تا تعیین کنند که آیا طبقه‌بندی جدید یا اصلاح طبقه‌بندی موجود مناسب‌تر است یا نه. به طور خاص، درخواست باید شامل موارد زیر باشد:

(الف) اعلامیه مبنی بر اینکه طبقه بندی جدید برای فروش تجاری ارائه خواهد شد.

(ب) کلیه الزامات طبقه بندی که برای طبقه بندی های موجود ارائه شده است، مانند محدوده ترکیب شیمیایی، الزامات خواص مکانیکی، و الزامات تست قابلیت استفاده(usability test requirements).

(ج) هر شرایطی برای انجام آزمون‌های مورد استفاده برای نشان دادن اینکه فلز پرکننده الزامات طبقه‌بندی را برآورده می‌کند (برای مثال، بیان اینکه شرایط جوشکاری مانند سایر طبقه‌بندی‌ها است کافی است).

(د) اطلاعات مربوط به توضیحات و استفاده مورد نظر، که به موازات طبقه بندی های موجود (برای آن بند از پیوست) است.
(ه) داده‌های آزمون واقعی برای همه آزمون‌های مورد نیاز برای طبقه‌بندی طبق الزامات مشخصات برای حداقل دو شماره ذوب یا لات تولید (یک دسته مشخص تولیدی) باید ارائه شود. علاوه بر این، اگر مشخصات در مورد خواص مکانیکی ساکت باشد (چیزی نگفته باشه)، داده‌های آزمون ارسالی باید شامل خواص مکانیکی فلز جوش مناسب از حداقل دو شماره ذوب یا لات تولید باشد.
درخواست طبقه‌بندی جدید بدون اطلاعات فوق فهرست‌شده در (الف) تا (ه) ناقص تلقی می‌شود. دبیر درخواست را برای اطلاعات بیشتر به درخواست کننده برمی گرداند.

(2) به منظور انطباق با خط مشیAWS  در موارد ثبت (اختراع) شده (Patented Items)، علائم تجاری و محدودیت تجاری، اگر طبقه بندی جدید پیشنهادی به ثبت رسیده باشد، اگر یک حق اختراع برای آن در انتظار است، یا اگر قصدی برای درخواست ثبت اختراع وجود دارد، درخواست کننده باید این را به روشنی بیان کند. در این موارد، دارنده اختراع باید اجازه استفاده از این فناوری را بدهد، مانند مجوز. دبیر نمونه هایی از عبارت های قابل قبول را در صورت لزوم به دارنده اختراع ارائه خواهد کرد.

(3) درخواست باید برای پردازش به دبیر کمیته فلزات پرکننده و مواد وابسته در دفتر مرکزیAWS  ارسال شود.

A2.3.4 پس از ایجاد طبقه بندی مشخص شده ی جدید، طبقه بندی -G ممکن است برای مدتی حفظ شود تا کاربران بتوانند اسناد موجود را به آن طبقه بندی مشخص منتقل کنند.(رابط پلاس : یعنی اول با طبقه بندی G شناسایی میشه بعدا نامگذاری اصلی انجام میشه)

A2.4 سیستم طبقه بندی بین المللی (International Classification System)

یک سیستم بین المللی برای تعیین فلزات پرکننده جوش (محصولات جوشکاری) توسط ISO ایجاد شده است. مجموعه ای کامل از استانداردهایISO برای فلزات پرکننده و مواد وابسته، شامل اکثریت قریب به اتفاق طبقه بندی هایAWS، اما نه همه، اکنون منتشر شده است. برخی از این استانداردهایISO مانند استانداردهایAWS دارای یک روش طبقه بندی واحد هستند. تعدادی از استانداردهایISO  در مورد فولادها استانداردهایی با “حضورمشترک” cohabitation)) هستند. یک استاندارد “حضورمشترک”، دو سیستم موازی را مشخص می کند که تقریباً با سیستم اروپایی (سمت “A”) و سیستمAWS (سمت “B”) مطابقت دارند. در هر مورد، سمت “B” معمولا شبیه به نام AWS است. جدول A1 ضمیمه طبقه‌بندی‌ها و نام‌گذاری‌ها را نشان می‌دهد که در مشخصات ISO ظاهر می‌شوند، مشابه طبقه‌بندی‌های فلز پرکننده موجود در این مشخصات.

1. حرف ” X” در اینجا تعیین کننده ترکیب شیمیایی است همانطور که در این جدول و جاهای دیگر این مشخصات فنی استفاده می شود.
2. اختصارات F ، H، H-fillets، V، V-down و OH موقعیت جوش را به شرح زیر نشان می دهد:
   F = Flat (تخت) // H = Horizontal (افقی) // H-fillet = Horizontal fillet  (سپری-افقی) //  =V Vertical – عمودی (برای الکترودهای 5mm و کمتر ، به جز 4mm و کمتر برای طبقه بندی E(X)XX 15-X ، E(X)XX 16-X، E(X) XX18 X // (یعنی برای الکترودهای قلیایی که پسوند آخرین رقمشون 15, 16, 18هست ،  برای  قطرهای 5mm,6mm ,8mm لازم نیست و برای بقیه الکترودها، قطرهای 6mm, 8mm لازم نیست که در وضعیت عمودی سربالا تست بشه) //  V-down = Vertical-downward  عمودی، سرازیر // OH = Over Head  – سقفی (برای الکترودهای 5mm و کمتر، به جز 4mm و کمتر برای طبقه بندی E(X)XX 15-X، E (X)XX 16-X، E(X)XX 18-X))  (یعنی برای الکترودهای قلیایی که پسوند آخرین رقمشون 15, 16, 18هست ، برای  قطرهای 5mm,6mm ,8mm لازم نیست و برای بقیه الکترودها، قطرهای 6mm, 8mm لازم نیست در وضعیت سقفی تست بشه)
3. اصطلاح “dcep” به جریان مستقیم الکترود مثبت (dc، قطبیت معکوس) اشاره دارد.   اصطلاح “dcen” به  جریان مستقیم الکترود منفی (dc، قطبیت مستقیم) اشاره دارد.
4. الکترودهای طبقه بندی شده با عنوان E(X)XX15-X ،  E(X)XX16-X ،  E(X)XX18-X ، E(X)XX18M(1))  یا E(X)XX45-X  که الزامات تکمیلی رطوبت جذب شده در جدول 11 را برآورده میکند  ممکن است با مشخصه (نشانگر) بیشتر مشخص شود همانطور که در جدول 11 و شکل 1 نشان داده شده است.   (یعنی ممکن است  پسوند R  را بگیرد به شرط اینکه آزمونهای مرتبط به بخش 16 را برآورده کند. )
5. الکترودهای طبقه بندی شده با عنوان  E(X)XX15-X،   E(X)XX16-X،   E(X)XX18-X، E(X)XX18M(1)  یا E(X)XX45-X که فلز جوشی تولید می کنند که الزامات هیدروژن نفوذی در جوش در جدول 12 را برآورده میکند با مشخصه بیشتر شناسایی میشود . همانطور که در جدول 12 و شکل 1 مشخص شده است . (منظور همان مشخصه Hx است که بعد از نام الکترد می آید. مانند E8018-B2-H4 )
6. استفاده از اصطلاح “پودر آهن” شامل پودرهای فلزی اضافه شده به پوشش الکترود برای آلیاژسازی فلز جوش می شود (به 14 مراجعه کنید).

آباد ایران