E7016 - رابط پلاس

الکترود E7016  طبق بند A7.6 از نوع الکترودهای کم هیدروژن است که با پوشش‌های غیرآلی ساخته می‌شود و دارای رطوبت کمینه است .
A7.6.6. طبقه بندی E7016 [E4916]
A7.6.6.1. الکترودهای E7016 [E4916] تمام مشخصات الکترودهای E7015 [E4915] ، به علاوه توانایی کار بر روی جریان متناوب  (AC) را دارد. مفتول الکترود و پوشش آن بسیار شبیه به E7015 [E4915] است، به جز استفاده از چسب سیلیکات پتاسیم (K₂O₃Si)  یا سایر نمک های پتاسیم (potassium salts) در پوشش الکترود برای راحتی استفاده از آن با جریان متناوب (AC). بیشتر بحث های قبلی در مورد الکترودهای E7015 [E4915] به همان اندازه برای الکترودهای E7016 [E4916] صادق می باشد. بحث در A6.13.4 نیز صدق می کند.(رابط پلاس : موضوع روکش الکترودهای کم هیدروژن)
 A7.6.6.2.الکترودهای تعیین شده به عنوان E7016-1 [E4916-1] دارای قابلیت استفاده و ترکیب فلز جوش مشابه الکترودهای E7016 [E4916] است با این تفاوت که مقدار منگنز در بالاترین حد محدوده تنظیم شده است. آنها برای جوش هایی در نظر گرفته شده است که به دمای انتقال* (transition temperature) کمتری نسبت به الکترودهای E7016 [E4916] نیاز دارد.
(رابط پلاس : *دمایی که در آن تغییر از شکست نرم (انرژی ضربه بالا) به شکست ترد (انرژی ضربه  پایین) رخ می‌دهد، دمای انتقال ترد به نرم نامیده می‌شود. (Ductile to Brittle Transition Temperature: DBTT) به طور کلی، یک سری آزمایش‌ها در دماهای مختلف انجام می‌شود که به ما اجازه می‌دهد دمای انتقال را تعیین کنیم. این ویژگی رفتارهایی را تعریف می‌کند که به طور قابل توجهی بر عملکرد ماده در محیط‌های کاربردی مختلف تأثیر می‌گذارد. داده‌های به‌دست‌آمده برای تعیین پارامترهای طراحی ایمنی حیاتی است.)

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – معمولاً مطلوب است که فلز جوش تا حد امکان با ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی فلز پایه مطابقت داشته باشد.
  اگر تطابق بهینه امکان پذیر نباشد، چه باید کرد؟
  – آیا فهمیدید چرا E7016 , E7018 قابلیت جوشکاری با جریان AC را دارد ولی الکترود E7015 ندارد؟

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

جدول زیر Table1  از استاندارد  AWS A5.1  مشخصات روکش این الکترود ، وضعیتهایی که باید قابل جوشکاری باشد و نوع جریان جوشکاری را نشان میدهد.

1. 1. حالتهای جوشکاری V , OH (سربالا و سقفی) برای این الکترود برای قطرهای 4mm و کمتر الزام دارد .(یعنی 5mm,6mm,8mm الزام ندارد) 
   2. اصطلاح “dcep” به جریان مستقیم الکترود مثبت (dc، قطبیت معکوس) اشاره دارد.
   3. الکترودهایی با الزامات تکمیلی الانگیشن، تست ضربه ، رطوبت جذب شده، و تست هیدروژن نفوذی ممکن است با مشخصات بیشتر شناسایی شوند که در Table10 , Table11 , Table3 , Table2 , AWS A5.1 نشان داده شده است.(برای درک بهتر این زیر نویس ، جدول مشخصات تکمیلی ** رو در پیوست “طبقه بندی الکترودها” مطالعه کنید .)
      
   • رابط پلاس : آیا میدانید ؟
     – آیا با نحوه نامگذاری الکترودهای جوشکاری در استاندارد آشنا هستید؟

   برای اطلاعات بیشتر پیوست “طبقه بندی الکترود” را مطالعه نمایید. برای درک بهتر بند 3  جدول مشخصات تکمیلی در آن را مشاهده کنید.

جدول زیر  Table4 از استاندارد AWS A5.1  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. وضعیت انجام جوشکاریها هم مشخص شده 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. . یعنی “لازم نیست”.
   اختصارات F، H، H-fillet، V و OH موقعیت های جوشکاری را به صورت زیر نشان می دهد:
2. آزمایش رطوبت ارائه شده در بخش 16 آزمایش مورد نیاز برای رطوبت پوشش (روکش الکترود) است. در بخش‌های 17 و 18، آزمون‌های تکمیلی تنها زمانی مورد نیاز است که از مشخصه های تکمیلی اختیاری مربوطه با مشخصه‌های طبقه‌بندی استفاده شود.(اگر آزمون تکمیلی یعنی آزمایش رطوبت جذب شده مربوط به بخش 17 تایید بشه میتونیم از پسوند R بعد از مشخصه اصلی نام الکترود استفاده کنیم مانند  E7016-R   و اگه آزمون هیدروژن نفوذی در جوش مربوط به بخش 18 انجام بشه بسته به میزان اعداد بدست آمده میتونیم از H4  یا H8 یا H16 بعد از نام الکترود استفاده کرد. مانند  E7016-H8  و اگه هر دو رو پاس کنه هر دو نماد رو میشه استفاده کرد مانند E7018-H4R)F = Flat ،  H = Horizontal  ،  H-fillet = Horizontal fillet ،  V = Vertical, progression upwards

(Flat : تخت / Horizontal:افقی / Horizontal fillet:سپری افقی/ Vertical, progression upwards: سربالا)

• 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 ؟

برای جواب به این سووال و دریافت اطلاعات بیشتر پیوست “آزمونهای اجباری” را مطالعه نمایید.

جدول زیر Table7  از استاندارد AWS A5.1 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. در صد وزنی عنصر بور B برای هر فلز جوشی که عمداً اضافه شده باشد یا در مقادیر بیش از 0.001 درصد شناخته شده باشد، باید گزارش شود.
3. UNS Number یک سیستم شماره گذاری یکپارچه  SAE/ASTM برای فلزات و آلیاژها ست.

• 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؟
  – الکتودهای E7016 , E7018 از نظر آنالیز یکسان است.E7015 نسبت به آن دو بیشینه منگنز کمتر و سیلسیم بیشتر دارد.

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

جدولهای زیر، Table 3 و Table 2 از استاندارد  AWS A5.1 الزامات آزمون های کشش و ضربه ی  فلز جوش این الکترود را نشان میدهد .

در Fig3 همین استاندارد، نحوه مونتاژو 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  Table5 همین استاندارد آورده شده است. 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. برای قطرهای مورد آزمایش به Table4 مراجعه کنید.(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 را نشان میدهد .

در جدول زیر Table 3 از استاندارد  AWS A5.1  الزام مقدار انرژی ضربه و دمای انجام آزمون آمده است.

1. بیشترین و کمترین مقادیر نتایج آزمون به دست آمده باید در محاسبه میانگین نادیده گرفته شوند. دو مورد از این سه مقدار باقیمانده باید برابر یا بیشتر از 27J  باشد.

• 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؟
  دمای پیشگرم و بین پاسی یرای جوشکاری قطعه آزمون مکانیکی برای هر الکترود چقدر است؟
  – الکترودهای E7015 , E7016 , E7018 از نظر الزامات خواص مکانیکی یکسان است.

(رابط پلاس : طبق شکل ۲ – زیرنویس 3 ، دمای پیش گرم باید حداقل 105 درجه سانتیگراد باشد. دمای بین پاسی باید بین  105  تا 175 درجه سانتی گراد باشد)

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

اشتباه نکنید این جدول مربوط به انبارداری محصولات جوشکاری نیست . این جدول Table A.3شرایط نگهداری و بازپخت الکترود پس از بیرون آوردن از بسته بندی سازنده را نشان میدهد. ممکنه اینجا سوالی پیش بیاد که اگه استاندارد اجازه میده که الکترود پس از بازکردن بسته بندی در آون نگهدارنده نگهداری بشه ، پس چه نیازی به بازپخت (Drying) در دمای بالاتر هست. در بند 9.2 مربوط به آزمون مکانیکی میگه اگه الکترودهای کم هیدروژن  در برابر جذب رطوبت در انبار محافظت نشده باشد، باید بازپخت شود (Drying)  برای حداقل یک ساعت و قبل از انجام آزمون . یعنی شرایط انبارداری مهمه . در بخش 5.3.2.1 از استاندارد  AWS D1.1 نیز در مورد بسته بندی ، بازپخت و تعداد دفعات مجاز باز پخت گفته که درپیوست “نگهداری و بازپخت” آورده شده است. بسته بندی وکیوم نیاز به بازپخت نداره. در نهایت همانطور که در زیرنویس جدول هم اومده نظر سازنده  برای تعیین دمای بازپخت محصول جوشکاری معتبرتر است.

1. شرایط نگهداری (Storage Conditions) مربوط به پس از بیرون آوردن نمونه از بسته بندی سازنده است.
2. این الکترود ممکن است جزء الکترودهای مقاوم به جذب رطوبت باشند . این به این معنی نیست که نگهداری در هوای محیط توصیه می شود.(یعنی اون الکترودهایی که پسوند R میگیره و مقاوم به جذب رطوبت هستن رو توصیه نمیکنیم در هوای محیط نگهداری بشه.)
3. به دلیل تفاوت های ذاتی در ترکیب پوشش الکترود (برندهای مختلف)، برای شرایط خشک کردن دقیق باید با سازندگان مشورت شود. (یعنی نظر سازنده ارجح است و این جدول صرفا پیشنهاد کلی است)
   • رابط پلاس : آیا میدانید ؟
     – اگر شرایط نگهداری الکترود بعد از باز کردن بسته از نظر دما و رطوبت مناسب نباشد چه مشکلی ایجاد میگردد؟
     – چه گزینه ای دمای پخت یک الکترود را تعیین میکند؟
     – چند بار میتوان یک الکترود را بازپخت نمود؟
     – بین 260 تا 425 درجه سانتیگراد و زمان یک تا دوساعت اختلاف قابل توجهی به نظر میرسه. به نظر شما این محدوده چرا این اندازه بزرگه و چرا استاندارد محدوده رو تنگ تر در نظر نگرفته ؟
     – آیا میدانید همه الکترودهای قلیایی در این مشخصات فنی شرایط نگهداری و پخت یکسانی دارد.

   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 A.4  از استاندارد A5.1  برای هر قطر یک محدوده آمپر برای جوشکاری را پیشنهاد میده . این جدول در Annex A   استاندارد AWS A5.1  هست که در واقع پیوست غیر اجباریه. در واقع این آمپرها برای راهنمایی مصرف کننده است و درعین حال باید در نظر داشت که پیشنهاد سازنده الکترود ترجیح داده میشود. در قسمت A6.14 میگه در حالت جوشکاری سربالا ، از مقدار کمینه ی آمپر استفاده بشه.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – سازندگان الکترود های جوشکاری آمپر های کاملا یکسانی برای جوشکاری الکترودها پیشنهاد نمیدهند .چرا؟
  – در چه شرایطی از حداقل آمپر استفاده میشود؟
  – الکترودهای E7016 , E7015 آمپر یکسانی دارد. الکترود E7018 محدوده آمپر کمی بالاتر از آن دو دارد.

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

جدول زیر Table10 از استاندارد A5.1 محدوده درصد وزنی رطوبت روکش (پوشش) الکترود را نشان میدهد.
میزان رطوبت پوشش الکترود)در صورت نیاز طبق Table4  جدول آزمونهای اجباری) ، باید با هر روش مناسب تعیین شود که حداکثر مقدار مجاز رطوبت روکش الکترد در قسمت (As-Receivd or Conditioned) در جدول زیر آمده است.
برای اینکه یک الکترود کم هیدروژن به عنوان الکترود مقاوم به جذب رطوبت با پسوند تکمیلی اختیاری «R» طبقه بندی شود، الکترودهای کافی باید در محیطی با دمای 27 درجه سانتی گراد ، 80 درصد رطوبت نسبی (RH) و به مدت حداقل 9 ساعت قرار گیرد.  که حداکثر مقدار مجاز رطوبت روکش الکترود بعد از قرار گیری در این محیط در قسمت (As-Exposed)  در جدول زیرآمده است.

1. پوشش الکترودهای دریافتی یا قرار گرفته در شرایط خاص باید طبق بند 16 تست رطوبت آزمایش شوند.(در بند 16.2 میگه الکترودها باید بطور مستقیم و بدون قرارگیری در شرایط خاص آزمایش شوند، مگر اینکه سازنده غیر از این توصیه کند که در شرایط خاص قرار گیرد – مثلا قرار گیری در دما و زمان مشخص .البته فقط با توصیه سازنده) (در اینجا As-Received معنی As-manufactured را میدهد. یعنی پس از تولید. یا محصول تولید شده ی نهایی)
    (پانویس صفحه 13 استاندارد 1 (2012) میگه  Conditioning¹  را می توان هر آماده سازی یا روشی مانند پخت الکترود در نظر گرفت که کاربر معمولاً آن را انجام نمی دهد.)
2. پوشش الکترودها قبل از انجام آزمون جذب رطوبت باید در معرض یک محیط مرطوب قرار گیرد که در بند 17 مشخص شده است (شرایط  رو در 1 میگه – یعنی محیط 80 درصد رطوبت و دمای 27درجه سانتیگراد به مدت حداقل 9 ساعت) همانطور که در بند 16 نیز مشخص شده است.

در بند 16 و 17 میگه هرجا که در روش و انجام آزمون اختلافی پیدا شد ، استاندارد  A4.4 رو مرجع در نظر بگیرید.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  چه زمانی استفاده از الکترود مقاوم به جذب رطوبت (داری نشانگر تکمیلی اختیاری R) لازم میشود؟
  اگر آزمون اجباری رطوبت روکش الکترود بیش از حد تعیین شده باشد چه باید بکنیم؟

برای اطلاعات بیشتر در مورد آزمون رطوبت و آزمون رطوبت جذب شده  ، پیوست “آزمون رطوبت” را مطالعه نمایید.

آزمون هیدروژن نفوذی در جوش از آزمونهای اختیاری میباشد و اجباری نیست . برای آزمون هیدروژن نفوذی در جوش باید از کوچکترین و بزرگترین قطر الکترود و بدون هیچ بازپختی آزمایش  صورت پذیرد ، مگر اینکه سازنده در مورد بازپخت توصیه ای داشته باشد. جدول زیر  Table11 از استاندارد  AWS A5.1  ، حداکثر مقدار مجاز هیدروژن نفوذی در جوش برای داشتن نشانگر (پسوند) تکمیلی H4  یا  H8  یا H16 بعد از نام الکترود را نشان میدهد. 

1. آزمایش هیدروژن نفوذی برای الکترودهای کم هیدروژن تنها زمانی مورد نیاز است که مشخصه (نشانگر) هیدروژن نفوذی اختیاری اضافه شود.
2. برخی از طبقه بندی های کم هیدروژن ممکن است الزامات H4 و H8 را برآورده نکند.
   
   توجه :در بند 18 میگه،کوچکترین و بزرگترین قطر هر الکترودی که نشانگر هیدروژن نفوذی دارد باید تست شود

توضیح : این جدول میگه اگه آزمون هیدروژن نفوذی رو انجام دادی ، بر اساس نتیجه بدست اومده میتونی یکی از مشخصه (نشانگر) های H4  یا  H8  یا H16  رو استفاده کنی. مثلا اگه میزان هیدروژن نفوذی کمتر از 4 میلی لیتر در 100 گرم جوش بود ، میتونی از مشخصه (نشانگر) H4 استفاده کنی. مانند E7016-H4

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – آیا در این آزمون انتخاب قطر الکترود دلخواه است؟ آیا برای هر قطری باید جداگانه آزمون بگیریم.؟
  – اگر آزمون رطوبت پوشش الکترود را بگیریم آیا گرفتن این آزمون اضافی و غیر ضروری نیست ؟
  – حضور هیدروژن در جوش چه مضراتی دارد؟

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

A6.10.2 آزمون جوش گوشه (سپری). این آزمون (یکی از آزمونهای اجباری است که) به عنوان روشی برای نشان دادن قابلیت استفاده یک الکترود گنجانده شده است. این آزمایش مربوط به ظاهر جوش است (یعنی شکل و صافی جوش، سوختگی کناره جوش (undercut)، سررفتن یا شره کردن  جوش (overlap)، اندازه و ابعاد جوش و مقاومت در برابر ترک). همچنین یک روش عالی و ارزان برای تعیین کافی بودن ذوب در ریشه جوش (یکی از ملاحظات مهم برای الکترود) را ارائه می دهد.
بر اساس جدول 4 جوشکاری در حالت عمودی برای این الکترود به شکل سربالا میباشد.

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 میباشد، آورده شده است. میتوانید از مطالعه جدول 6 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 برای شما مفید باشد.

11.1 – طبق Table 4 از جوش شیاری که در 9.4.1 توضیح داده شده و در شکل 2 نشان داده شده است باید برای ارزیابی سلامت فلز جوش رادیوگرافی شود.
نحوه جوشکاری قطعه و نیازمندیهای آن در پیوست “خواص مکانیکی” آمده است.
طبق Table8 این الکترود از نظر سلامت رادیوگرافی باید در Grade 1  باشد.

.A6.10.1 آزمون رادیوگرافی. تقریباً تمام الکترودهای فولادهای ساده کربنی تحت پوشش این مشخصات فنی، قادر به تولید جوش هایی هستند که بیشتر الزامات سلامت رادیوگرافی را برآورده می کند. با این حال، در صورت استفاده نادرست توسط هر یک از الکترودها ، ممکن است جوش های معیوبی ایجاد شود. برای الکترودهای برخی از طبقه‌بندی‌ها، الزامات رادیوگرافی در Table8 لزوماً نشان‌دهنده میانگین سلامت رادیوگرافی مورد انتظار در استفاده در تولید نیست.

• رابط پلاس : آیا میدانید ؟
  – آیا قبل از انجام رادیوگرافی مجاز هستیم سطح گرده جوش را ماشینکاری نماییم ؟ تا چه اندازه؟
  – 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 مختلف 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