E7010-P1 - رابط پلاس

E7010-P1 یک الکترود با روکش سلولزی است. در بند A7.1.8. استاندارد AWS A5.5 تعریف کلی از گروه الکترودهای EXX10-P1 شده است.
A 7.1.8. الکترودهایEXX10-P1 (خط لوله).
این الکترودها عمدتاً برای جوش دادن اتصالات لب به لب لوله های با استحکام بالا در موقعیت جوش عمودی در حالت سربالا یا سرازیر طراحی شده اند. آنها با پوشش های سلولزی خود، قوس های جوشکاری با نفوذ عمیق و سرباره های نازک ایجاد میکنند که به راحتی کنده میشود. این ترکیب برای دستیابی به نفوذ کامل و کیفیت رادیوگرافی برای جوشکاری سرازیراتصالات لب به لب زمانی که محور لوله در موقعیت افقی قرار دارد بهترین گزینه است. در حالی که فلزات جوش تولید شده از این الکترودها حداقل الزامات ترکیب شیمیایی را ندارند، تامین کننده باید عناصر آلیاژی کافی را برای برآوردن الزامات خواص مکانیکی فراهم کند. تاکید ویژه باید برالزام حداقل مقادیراستحکام تسلیم باشد، زیرا اکثر مواد و سیستم های خط لوله انتقال به گونه ای طراحی شده اند که محدودیت های استحکام تسلیم را داشته باشند. کاربرد معمولی برای الکترودE7010-P1  برای جوشکاری مجموعه‌های لوله‌کشیAPI-5L-X52 است.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – از مهمترین فاکتورهای جوشکاری خطوط لوله عدم دسترسی به پشت جوش است ، لذا نفوذ جوش در اینجا بسیار مهم است.
  – P مخفف چه کلمه ای است؟
  – استحکام تسلیم فلز جوش این محصول جوشکاری با توجه به کاربرد آن اهمیت بالایی دارد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد معرفی کلی الکترودهای این بخش ، پیوست “معرفی” را مطالعه نمایید.

جدول زیر Table1  از استاندارد  AWS A5.5  مشخصات روکش الکترود ، وضعیتهایی که باید قابل جوشکاری باشد و نوع جریان جوشکاری را نشان میدهد.

1. حرف ” P1″ 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، V، V-down و OH موقعیت جوش را به شرح زیر نشان می دهد:
   F = Flat (تخت) // H = Horizontal (افقی) //  =V Vertical – عمودی (برای الکترودهای 5mm و کمتر   //  V-down = Vertical-downward  عمودی، سرازیر // OH = Over Head  – سقفی (برای الکترودهای 5mm و کمتر.// (رابط پلاس : یعنی برای الکترودهای سلولزی قطرهای 6mm, 8mm آزمایش جوشکاری در وضعیت های عمودی سربالا  و سقفی لازم نیست)
3. اصطلاح “dcep” به جریان مستقیم الکترود مثبت (dc، قطبیت معکوس) اشاره دارد.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – آیا با نحوه نامگذاری الکترودهای جوشکاری در استاندارد آشنا هستید؟

برای اطلاعات بیشتر پیوست “طبقه بندی الکترود” را مطالعه نمایید.

جدول زیر  Table5 از استاندارد AWS A5.5  آزمونهای اجباری که برای تایید الکترود لازم میباشد را مشخص کرده است. این آزمونها شامل آنالیز ترکیب شیمیایی ، آزمون خواص مکانیکی (شامل آزمونهای کشش و ضربه) ، آزمون رادیوگرافی ، آزمون جوش گوشه  و آزمون رطوبت روکش الکترود است. برای جوش گوشه وضعیت جوشکاری را هم معلوم کرده است.  همانطور که می بینید برای بعضی قطرها انجام آزمون را لازم نمیداند (NR¹)  البته این به شرطی است که حداقل دو قطر دیگر مورد آزمایش قرار بگیرد.

1. R یعنی “لازم است”. NR یعنی “لازم نیست”.
2. حرف ” P1″ در اینجا تعیین کننده ترکیب شیمیایی است همانطور که در این جدول و جاهای دیگر این مشخصات فنی استفاده می شود.
3. الکترودهای تولید شده در قطر‌هایی که نشان داده نشده‌اند باید طبق نزدیک‌ترین اندازه استاندارد به آن قطر آزمایش شوند.
4. در آزمون جوش گوشه در حالت عمودی برای الکترودهای E(X)XX10-X، جوشکاری ممکن است در حالت سربالا یا سرازیر انجام گردد.
5. (NR¹ ) قطر‌های استاندارد الکترود که به یک آزمایش خاص نیاز ندارد، می‌تواند طبقه‌بندی شود، مشروط بر اینکه حداقل دو قطر دیگر از آن طبقه‌بندی، الزامات مورد نیاز برای آن آزمون را برآورده کند ، یا قطری که میخواهد طبقه بندی شود باید مطابق با بندهای 8 تا 13، 14، 15 یا 16، بسته به الکترود طبقه بندی شده، الزامات مشخصات را برآورده کند. (رابط پلاس: مثلا اگه قطرهای  4 و 5 میلیمتر تست بشه قطر 2.5  میلیمتر نیاز به تست نداره اما اگه قطر 4 و 5 تست نشده باشه، باید همون قطر 2.5 تست بشه با وجودی که در جدول گفته نیاز نیست که در این حالت باید کلیه الزامات رو مثل بقیه قطرها برآورده کنه که شامل  آنالیز شیمیایی ، خواص مکانیکی ، رادیوگرافی وآزمون رطوبت میشه و در صورت داشتن نشانگرهای تکمیلی،  آزمون مقاومت به جذب رطوبت و آزمون هیدروژن نیز باید انجام بشه.)

 (رابط پلاس – نکته مهم : در جدول 5، این الکترود ، با طیقه بندی E7010-X مشخص شده است که پسوند X میتواند چند مشخصه (نمایشگر) را در بر بگیرد (در این موردP1  A1, G,)  . در آن جدول برای این طبقه بندی آزمون ضربه برای تمام قطرها NR آمده یعنی نیاز نیست اما در زیر نویس اشاره کرده که برای آزمون ضربه به جدول 4 مراجعه کنید که در آن جدول برای این محصول یعنی E7010-P1 الزام دمای آزمون و کمینه انرژی جذب شده آمده است. از نظر تیم رابط پلاس این یک نقص است. استاندارد میتوانست به جای ذکر NR در همان خانه آزمون ضربه بنویسد “به جدول 4 مراجعه کنید” چون کاربر معمولی اگر زیرنویس را مطالعه نکند به راحتی اشتباه میکند و ممکن است سراغ جدول 4 نرود. از این مهم تر اینکه چه قطرهایی لازم است (R) و چه قطرهایی لازم نیست (NR) که بطور طبیعی مطابق آزمون کشش در نظر میگیریم چون اصولا نمونه کشش و ضربه از یک قطعه جوشکاری شده تهیه میشود. اما استاندارد میتواند در این مورد هم شفاف سازی نماید.)

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  _ اگر محصولی در یکی از آزمونهای اجباری پذیرفته نشد چه باید کرد؟ آن محصول رد و غیرقابل قبول است یا باید مجدد آزمایش شود  یا با اجازه ارفاقی مواردی را می شود تایید کرد ؟
  _ چرا در آزمونهای اجباری برای این الکترود ، آزمون رطوبت روکش الکترود لازم نیست ؟
  _ آیا برای این الکترود آزمونهای تکمیلی اختیاری انجام میشه؟

برای اطلاعات بیشتر پیوست “آزمونهای اجباری” را مطالعه نمایید.

جدول زیر Table2  از استاندارد AWS A5.5 مقادیر و محدودیتهای عناصر شیمیایی فلز جوش خالص را نشان میدهد.

1. مقادیر منفرد (تکی) حداکثر مقدار مجاز را نشان میدهد ، مگر در مواردی که به طور دیگری مشخص شده باشد.
2. فلز جوش باید برای عناصری که مقادیر خاصی برای آنها نشان داده شده است، آنالیز شیمیایی شود. سایر عناصر لیست شده بدون مقادیر مشخص شده، در صورت اضافه شدن عمدی، باید گزارش شود. مجموع این عناصر نامشخص اخیر و سایر عناصری که عمداً اضافه نشده اند نباید از 0.5 درصد تجاوز کند. (رابط پلاس : یعنی مجموع کل عناصری که برایشان مقداری مشخص نشده و همچنین عناصری که در این لیست هم نیومده نباید از 0.5 درصد بیشتر بشه)
3. منظور از UNS Number یعنی : SAE-HS-1086/ASTM DS-56    فلزات و آلیاژها در سیستم شماره گذاری یکپارچه.
4. در صد وزنی عنصر بور B برای هر فلز جوشی که عمداً اضافه شده باشد یا در مقادیر بیش از 0.0010 درصد مشخص شده باشد، باید گزارش شود.
5. درصد وزنی عنصر کبالت باید گزارش شود اگر عمداً اضافه شود، یا اگر مشخص باشد که در مقادیر بیش از 0.20 درصد وجود دارد.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – چطور مطمئن شویم فلز جوشی که آنالیز میکنیم فلز جوش خالص است و بوسیله فلز پایه رقیق نشده است؟
  – آیا جوشکاری آن اصول خاصی دارد؟

برای اطلاعات بیشتر پیوست “ترکیب شیمیایی” را مطالعه نمایید.

جدولهای زیر، Table 3 و Table 4  از استاندارد  AWS A5.5 الزامات آزمونهای کشش و ضربه ی  فلز جوش این الکترود را نشان میدهد . دمای یپیشگرم و دمای  بین پاسی حین جوشکاری وشرایط عملیات حرارتی پس از جوشکاری در ادامه در Table7 آمده است.
در Fig3 همین استاندارد، نحوه مونتاژ و شرایط جوشکاری برای ایجاد فلز جوش مناسب به منظور تهیه نمونه کشش و ضربه را نشان میدهد ( مانند ابعاد ورق ، زاویه پخ ، مقدار گپ ، تعداد پاس در هر لایه ، تعداد کل لایه های جوشکاری ، دمای پیش گرم و بین پاسی). جنس ورق مورد استفاده در  Table6 همین استاندارد آورده شده است ( این اطلاعات را در پیوست “خواص مکانیکی” میتوانید ببینید) . از همین قطعه جوشکاری شده یک نمونه دمبلی شکل برای آزمون کشش وپنج نمونه ضربه برای آزمون ضربه تهیه میگردد. از قطعه جوشکاری شده قبل از تهیه نمونه ، میتوان برای آزمون رادیوگرافی جهت بررسی سلامت جوش استفاده کرد.

1. درجدول 5 قطرهایی که باید آزمایش شود آورده شده است. (رابط پلاس : جدول آزمونهای الزامی – اونجا میگه مثلا اگه قطرهای 4 و 5 میلیمتر تست بشه قطر 2.5  میلیمتر نیاز به تست نداره)
2. مقادیر منفرد (تکی) حداقل مقدار است.
3. عدد 70 بعد از حرف “E” ، نشان دهنده استحکام فلز جوش است. (70 ksi است). [49 مگاپاسکال ضربدر 10[.

در جدول زیر Table 4   از استاندارد  AWS A5.5  الزام مقدار انرژی ضربه آمده است.

1. دمای آزمایش برای پنج نمونه باید در دمای ذکر شده یا کمتر از آن باشد. دمای واقعی مورد استفاده باید در اسناد گواهینامه هنگام صدور ذکر شود.
2. بیشترین و کمترین مقدار بدست آمده در محاسبه میانگین نادیده گرفته می شود. دو نمونه از سه نمونه باقیمانده باید برابر یا بیشتر از حداقل مقدار میانگین فهرست شده باشد. یکی از این سه مقدار باقیمانده ممکن است کمتر از حداقل مقدار میانگین باشد، اما نباید از حداقل مقدار منفرد فهرست شده کمتر باشد. میانگین سه مقدار باقیمانده نباید کمتر از حداقل مقدار میانگین ذکر شده باشد.
3. نمونه های آزمایش ضربه بدون عملیات حرارتی آزمایش میشود مگر اینکه (انجام عملیات حرارتی ) ذکر شده باشد.
4. مقادیر آزمایش ضربه باید به “نزدیکترین واحد کل” انرژی جذب شده مطابق با روش گرد کردن مشخص شده در بند 6 ثبت شود.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – آیا جوشکاری و تهیه نمونه جهت آزمون مکانیکی اصول و قواعد خاصی دارد؟ از چه فلز پایه ای میتوان استفاده کرد؟

برای اطلاعات بیشتر در مورد خواص مکانیکی ، الزامات و شرایط جوشکاری ، تهیه نمونه و انجام آزمون ، پیوست “خواص مکانیکی” را مطالعه نمایید.

دمای پیشگرم و بین پاسی در جوشکاری قطعه آزمون مکانیکی و نیز شرایط عملیات حرارتی بعد از آن در جدول زیر (Table 7) مشخص شده است.

1. عملیات حرارتی پس از جوش برای طبقه بندی هایی که در جدول 3 به عنوان “As-welded” (” همانطور که جوش داده شده” ) ذکر شده است، لازم نیست.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – آیا عملیات حرارتی بعد از تهیه نمونه های آزمون مکانیکی است یا قبل از آن ؟
  – آیا سرعت گرم وسرد شدن قانون خاصی دارد ؟

برای اطلاعات بیشتر در مورد فرآیند و نحوه  انجام عملیات حرارتی ، بندهای 9.4.1.1  تا 9.4.1.3 در پیوست “خواص مکانیکی” را مطالعه نمایید.

اشتباه نکنید این جدول مربوط به انبارداری محصولات جوشکاری نیست . این جدول (Table A2) شرایط نگهداری و بازپخت الکترود پس از بیرون آوردن از بسته بندی سازنده را نشان میدهد. همچنان که می بینید این الکترود نیازی به بازپخت و نگهداری در آون ندارد و توصیه استاندارد بر انجام نشدن آن است.

1. شرایط بالا مربوط به پس از بیرون آوردن نمونه از بسته بندی سازنده می باشد.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – منظور از Not recommended در اینجا چیست؟ آیا همان Not Specified است ؟
  –  چرا دمایی برای نگهداری و بازپخت این الکترود لحاظ نشده است؟ نگهداری در آون یا بازپخت این الکترود در صورت انجام آیا مفید است یا مضر یا بی اثر؟
  –  پوشش های سلولزی برای عملکرد مناسب به چه میزان رطوبت نیاز دارد؟
  –  جواب به این سوالات نگرش درستی به شما در انبارداری و حتی شرایط مصرف این الکترود میدهد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد شرایط نگهداری و بازپخت و نیز حداکثر مدت زمان مجاز نگهداری الکترودها در معرض هوا ،پیوست “نگهداری و پخت” را مطالعه نمایید.

این جدول Table A3  از استاندارد AWS A5.5 مربوط به سال 2014 است. در بازنگری 2022 این جدول حذف شده است. در این جدول برای هر قطر یک محدوده آمپر برای جوشکاری را پیشنهاد میدهد . این جدول در Annex A   استاندارد AWS A5.5  هست که در واقع پیوست غیر اجباریه. در واقع این آمپرها برای راهنمایی مصرف کننده خوبه اما پیشنهاد سازنده الکترود ترجیح دارد.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – سازندگان الکترود های جوشکاری الزاما آمپرهای یکسانی برای جوشکاری الکترودها پیشنهاد نمیدهند .چرا؟
  – در چه شرایطی از حداقل آمپر استفاده میشود؟
  – الکترودهای سلولزی پایین ترین آمپرهای پیشنهادی را دارد . چرا؟. الکترودهای روتیلی در رتبه بعدی است.

برای اطلاعات بیشتر در مورد آمپر مصرفی و مقایسه آمپر پیشنهادی الکترودهای مختلف ، پیوست “آمپر مصرفی” را مطالعه نمایید.

این الکترود دارای روکش سلولزی می باشد و جزء الکترودهای کم هیدروژن نیست و طبق Table5  یعنی جدول آزمونهای اجباری، این الکترود نیازی به اندازه گیری رطوبت پوشش الکترود ندارد.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – این الکترود نیاز به بازپخت نداره .محدودیت رطوبت روکش هم نداره. چرا ؟

این آزمون از آزمونهای اختیاری است. با توجه به نوع عملکرد الکترودهای سلولزی ، آزمون هیدروژن نفوذی برای این الکترودها انجام نمیگردد. در بند 3 جدول 12 آمده است : نشانگرهای هیدروژن نفوذی اختیاری برای همه گروههای  E(X)XX15(-)X، E(X)XX16(-)X، E(X)XX18(-)X یا E(X)XX45( -)X” میتواند به کار رود. یعنی این آزمون ویژه ی الکترودهای قلیایی میباشد پس برای الکترودهای سلولزی انجام نمیگردد.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  اگر از یک الکترود سلولزی آزمون هیدروژن نفوذی در جوش گرفته بشه فکر میکنید میزان هیدروژن جوش چند میلی لیتر در 100 گرم جوش میشه؟ H10 یا H20 یا H30 یا بالاتر ؟؟؟

برای اطلاعات بیشتر در مورد اثر هیدروژن در جوش و فرآیند انجام آزمون هیدروژن نفوذی ، پیوست “آزمون هیدروژن نفوذی در جوش” را مطالعه نمایید.

این آزمون که جزء آزمونهای اجباری است به عنوان ابزاری برای نشان دادن قابلیت کاربرد یک الکترود گنجانده شده است. این آزمون مربوط به ظاهر جوش است (یعنی صافی جوش، ,undercut  یا سوختگی کناره جوش، overlap یا همپوشانی ، ابعاد جوش و مقاومت در برابر ترک). همچنین یک روش عالی و ارزان برای تعیین کیفیت جوش در ریشه جوش (یکی از ملاحظات مهم برای الکترود) را نشان می دهد. نتایج آزمایش ممکن است تحت تأثیر میزان مهارت جوشکار باشد.
الکترودهای E(X)XX10-X در جدولهای 8 و 5 برای قطرهایی که درآزمون جوش گوشه ، وضعیت جوشکاری عمودی برایشان الزام شده ،در وضعیت عمودی، به سمت بالا یا پایین تست می شود (حالت سربالا یا سرازیر) . بقیه الکترودها به جز یک مورد در حالت عمودی سربالا تست میشود.  
 برای اطلاعات بیشتر پیوست “آزمون جوش گوشه” را مطالعه کنید.
 در آنجا ازمتن استاندارد، تمام مواردی که در مورد نحوه انجام این آزمون و معیارهای پذیرش است، آورده شده است. میتوانید از مطالعه جدول 8 اطلاعات جانبی خوبی نیز بدست آورید. مانند نسبت حدودی قطر الکترود و ساق جوش در جوش گوشه ، یا نسبت ضخامت ورق و قطر الکترود مصرفی . همچنین الکترودهای مختلف را میتوانید با هم مقایسه کنید . این اطلاعات در فرآیند اجرا و حتی طراحی جوش میتواند کمک کننده باشد.

این آزمون جزء آزمونهای اجباری است ، جوش شیاری که در 9.4.1 شرح داده شده ودر شکل 3 نشان داده شده (پیوست “خواص مکانیکی” را ببینید)، باید برای ارزیابی سلامت فلز جوش رادیوگرافی شود.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – آیا قبل از انجام رادیوگرافی مجاز هستیم سطح گرده جوش را ماشینکاری نماییم ؟ تا چه اندازه؟
  – آیا با Computed Radiology (CR) و Digital Radiology (DR) آشنا هستید؟
  – در شرایط زیر کدام نوع از الکترودها از نظر رادیوگرافی عملکرد بهتری دارد؟
   الف – در جوشکاری اتصالات طولانی و پیوسته در فلز پایه نسبتاً ضخیم
   ب – در اتصالات باز به اتمسفر، در سمت ریشه، در انتهای اتصالات، در اتصالات با توقف و شروع زیاد، و در جوش روی لوله با قطر کم یا در اتصالات کوچک، نازک و نامنظم

برای اطلاعات بیشتردر مورد روش انجام آزمون رادیوگرافی و معیارهای پذیرش عیوب جوش و رسیدن به پاسخ سوالات بالا پیوست “آزمون رادیوگرافی” را مطالعه نمایید. در آنجا با سلامت جوش الکترودهای سلولزی ، روتیلی و قلیایی بطور مقایسه ای آشنا میشوید. نحوه جوشکاری قطعه و نیازمندیهای آن در پیوست “خواص مکانیکی” آمده است.

برای تکمیل اطلاعات در مورد این محصول و بخشهای دیگر استاندارد AWS A5.5 ، لینکهای زیر از متن استاندارد، تدوین و دسته بندی شده است .

• شرح و کاربرد مورد نظر الکترودها (Description and Intended Use of Electrodes)
• ملاحظات جوشکاری (Welding Considerations)
• پذیرش و گواهینامه (Certification & Acceptance)
• روش ساخت.مفتول و روپوش (Method of Manufacture- Core Wire and Covering)
• شناسایی.بسته بندی.چاپ (Electrode Identification- Packaging- Marking of Packages)
• ایمنی و بهداشت (General Safety Considerations)
• الکترودهای حذف شده (Discontinued Classifications)
• درخواست تفسیر رسمی (Requesting an Official Interpretation on an AWS Standard)

آباد ایران