کنترل و بازرسی کیفیت جوشکاری

جوشکاری یکی از کاربردی‌ترین و مهم‌ترین فرایندهای صنعتی محسوب می‌شود که در زمینه تولید و تعمیرات در صنایع متعدد مورداستفاده قرار می‌گیرد.

هنگامی که فلزی جوش داده می‌شود، گودال مذاب ایجاد شده سرد و جامد می‌گردد. در همین حین، کیفیت جوش می‌تواند توسط عواملی مانند سرباره، خطای انسانی ناشی از خستگی، تنظیم و تکنیک اشتباه، خطای تجهیزات ناشی از خرابی، اثرات محیطی مانند دما و رطوبت و پدیده متالورژیکی دچار اختلال شود.

به همین دلیل کنترل کیفیت و اعتبارسنجی جوشکاری بسیار حائز اهمیت بوده و وجود هرگونه عیب یا نقص در اتصالات جوشکاری شده می‌تواند منجر به خسارات و حوادث جبران‌ناپذیری شود؛ لذا در این مقاله، به بررسی روش‌های بازرسی و کنترل کیفیت توسط بازرس جوش در فرایند جوشکاری پرداخته‌ایم.

بازرس جوشکاری کیست؟

بازرس جوش، با استفاده از استاندارهای مشخص جهانی و بر اساس دستورالعمل‌های ذکر شده در آنها و با بهره‌گیری از تجهیزات و آزمون‌های موردنیاز جهت حصول اطمینان از مرغوبیت و کیفیت جوش اقدام می‌نماید.

همچنین از وظایف بازرس جوش می‌توان به بررسی فلز مبنا از نظر عيوب و انحرافات مجاز، بازبینی به‌کارگرفتن دستورالعمل جوشکاری تأیید شده، ارزیابی صلاحیت جوشکاران و اپراتورهای جوشکاری و…. اشاره نمود.

به‌طورکلی حصول اطمینان از کیفیت و ایمنی جوش از دو طریق زیر امکان‌پذیر است:

• برنامه‌های تضمین کیفیت (Quality Assurance) (QA): این برنامه، شامل بازرسی مواد اولیه، بررسی روش‌ها و تکنیک‌های جوشکاری، آزمون تعیین صلاحیت جوشکار، ارزیابی دستورالعمل جوشکاری، سلامت تجهیزات جوشکاری و کنترل ابعادی قطعات می‌باشد.
• برنامه‌های کنترل کیفیت: (Quality Control) (QC)

کنترل کیفیت جوشکاری (Welding Quality Control (QC)) چیست؟

تضمین و کنترل کیفیت نقش اساسی در حصول اطمینان از تولید جوش‌های سالم و قابل‌اعتماد و به‌حداقل‌رساندن دوباره‌کاری دارد به‌گونه‌ای که در برخی از صنایع جوشکاری مانند مخازن تحت‌فشار، فولاد سازه‌ای و تجهیزات بالابر، رعایت استانداردهای جوشکاری و پیروی از دستورالعمل‌های ویژه الزامی است.

لذا کنترل کیفیت جوشکاری، فرایندی است که به جهت اطمینان از کیفیت، ایمنی و دوام اتصالات جوشکاری شده صورت می‌گیرد. با انجام به‌موقع مراحل کنترل کیفیت جوشکاری و شناسایی عیوب در آن، می‌توان نسبت به اصلاح نواقص و حتی تغییر روش‌های جوشکاری به جهت جلوگیری از ایجاد آسیب‌های بیشتر اقدام نمود.

دستورالعمل جوشکاری چیست؟

هدف از درنظرگرفتن ویژگی‌های روش جوشکاری (WPS (Welding Procedure Specification مشخص‌کردن جزئیات فرایند جوشکاری یک قطعه یا ماده موردنظر است. به‌طوری‌که برخی کارخانه‌ها برای تولیدات خود یک گواهی کیفیت تنظیم می‌کنند تا شرایط آماده‌سازی، بررسی و تأیید مشخصات در آن ذکر شده و قابل‌کنترل باشد.

لذا تنظیم مشخصات روش جوشکاری می‌بایست بر اساس هدف و نیازهای سازنده و بنا به تأیید مشاور طرح تنظیم شده و ذکر جزئیات در آن ضروری است.

علاوه بر این تهیه و طراحی WPS برای مشخص نمودن پارامترهای قطعه، الکترود یا سیم جوش مصرفی، فرایند جوشکاری، تنظیمات دستگاهی و… می‌باشد که با استفاده از استاندارد AWS D1.1 و ASME- IX تهیه می‌گردد.

از طرفی با نمونه‌برداری از جوش و انجام تست‌های مخرب همچون کشش، خمش و ضربه نسبت به ارائه گواهی تأیید و اعتبار جوش PQR (Procedure Qualification Record) اقدام می‌شود.

کنترل کیفیت جوشکاری، شامل یک‌سری از اقدامات و فعالیت‌ها به جهت حصول اطمینان از کیفیت جوش و رعایت استاندارهای مشخص شده در آن است  که در ادامه به مهم‌ترین موارد آنها خواهیم پرداخت:

انجام فرایند کنترل و بازرسی کیفی قبل، حین و بعد از جوشکاری

به‌طورکلی کنترل کیفیت جوشکاری در سه مرحله پیش از جوشکاری، حین جوشکاری و پس از آن انجام می‌گیرد که در ادامه، هرکدام را به طور مجزا توضیح خواهیم داد:

1. کنترل و بازرسی کیفیت پیش از جوشکاری

در ابتدای مرحله کنترل کیفیت پیش از جوشکاری به بررسی نوع مواد جوش، کیفیت آنها و همچنین شرایط ترکیب پرداخته می‌شود و سپس موارد زیر مورد بررسی قرار می‌گیرد:

• اطلاع از کیفیت موردنظر کار و شرایط بهره‌برداری از قطعات
• مطالعه دقیق نقشه‌ها و مشخصات فنی
• انتخاب استانداردهای اجرایی
• انتخاب و ارزیابی روش جوشکاری
• انتخاب و بازرسی مواد مصرفی
• طرح و تنظیم نحوه اجرای جوشکاری
• بررسی تجهیزات جوشکاری
• آزمون جوشکار و اپراتور (الزاماً هر جوشکار ساختمانی می‌بایست دارای گواهینامه ۳G و ۴G باشد.)

2. کنترل و بازرسی کیفیت حین جوشکاری

در این مرحله از کنترل کیفیت، پارامترهای جوشکاری ازجمله سرعت، ولتاژ، آمپر، پیش گرم و… که باید توسط جوشکار رعایت شود، مورد بررسی قرار می‌گیرد. از دیگر موارد کنترل کیفیت حین جوشکاری می‌توان به گزینه‌های زیر اشاره نمود:

• بازرسی قطعاتی که به هم متصل شده و درزهایی که هماهنگی جوشکاری هستند.
• بازرسی محل‌های جوش و سطوح مجاور برای اطمینان از تمیزی و عدم آلودگی
• بازرسی سطوح برش‌کاری شده با شعله یا شیار زده شده از نظر پوسته
• بازرسی ترتیب و توالی جوشکاری، استفاده از قیدها و گیره‌ها و سایر تمهیدات برای کنترل جوشکاری
• بازرسی مواد مصرفی جوشکاری از نظر دارابودن شرایط مطلوب و گرم و خشک‌کردن الکترودهای روپوش‌دار
• بازرسی وضعیت جوشکاران و اپراتورهای جوشکاری از نظر داشتن مهارت
• بازرسی پیش‌گرمایش و در صورت لزوم حفظ درجه حرارت بین پاسی

3.کنترل و بازرسی کیفیت جوش پس از جوشکاری

پس از اتمام جوشکاری، کنترل و بازرسی کیفیت جوش از سه طریق زیر امکان‌پذیر است:

• بازرسی چشمی جوش (Visual inspection)
• بازرسی‌های غیرمخرب (Non-destructive inspection of welds) یا NDT
• بازرسی مخرب (Destructive welding inspection) یا DT

جمع‌بندی

امروزه جوشکاری یک مهارت و هنر پرکاربرد و حیاتی در صنایع و زمینه‌های مختلف محسوب می‌شود، اما درعین‌حال درصورتی‌که نکات ایمنی و استاندارهای لازم در آن رعایت نشود ممکن است باعث بروز حوادث جانی و مالی جبران‌ناپذیری شود، به همین دلیل بازرسی و کنترل کیفیت جوش یک فرایند بسیار مهم و دشوار تلقی می‌شود که در این مقاله تنها به توضیح مختصری از آن اکتفا کردیم.

نوع فلزات و مواد، تجهیزات مورداستفاده در جوشکاری، مهارت جوشکار و از همه مهم‌تر تجربه و دانش کافی بازرس جوش از عوامل حیاتی کنترل کیفیت جوشکاری محسوب می‌شوند.