جوشکاری فرآیند مهم و پر کاربردی است که از آن برای اتصال دو قطعه یا سطح به هم استفاده می‌شود. در این فرآیند اصطلاحات و تکنیک‌های زیادی وجود دارد که افراد جوشکار باید با آنها آشنایی داشته باشند. یکی از این اصطلاحات، پاس جوش است. پاس جوش یا weld pass، به مقدار الکترود مصرفی یا غیر مصرفی در نقطه اتصال سازه‌ها گفته می‌شود. در ادامه مطلب با پاس جوش بیشتر آشنا شده و به انواع آن پی خواهیم برد.
با پاس جوش بیشتر آشنا شوید
همانطور که می‌دانید در جوشکاری قوس الکتریکی علاوه بر اعمال گرما، باید از مواد پر کننده یا همان الکترود جوشکاری استفاده شود. این الکترودها در فضای خالی بین سطوح و قطعات قرار می‌گیرند و سبب اتصال آنها به یکدیگر می‌شوند. با این حال در روش جوشکاری آرگون، خبری از مصرف الکترود جوشکاری نیست. به قرارگیری الکترود مصرفی در روی نقطه اتصال جوشکاری، پاس جوش گفته می‌شود. در صورتی هم که چند لایه از پاس جوش در یک منطقه وجود داشته باشد، به آن لایه جوش گفته می‌شود. همچنین اگر در محل اتصال رسوب وجود داشته باشد، به آن مهره جوش می‌گویند. زمانی که برای تکمیل جوش به چند پاس نیاز باشد، هر پاس جوش بعدی مواد جوش بیشتری را اضافه می‌کند تا زمانی که عمق نفوذ مطلوب به دست آید. حال برای تعیین تعداد پاس جهت تکمیل یک جوش، موارد زیادی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. این موارد عبارتند از:
- ضخامت مواد در حال اتصال
- فرآیند جوشکاری مورد استفاده
- موقعیت جوش
- مهارت جوشکار
در بیشتر موارد برای ایجاد یک اتصال جوش قوی و قابل اعتماد، چندین پاس جوش مورد نیاز خواهد بود.
معنی لایه، پاس ریشه و پاس گرم در جوشکاری
یک لایه، پیشرفت واحد از جوش در طول یک اتصال است. نتیجه یک لایه، یک مهره یا پاس جوش است. هنگامی که چندین لایه برای تکمیل جوش مورد نیاز است، هر لایه بعدی مواد جوش بیشتری را اضافه می‌کند تا زمانی که عمق نفوذ مورد نظر به دست آید. حال پاس ریشه یا Root pass، به اولین پاس در فرآیند جوشکاری گفته می‌شود که دو قطعه یا عضو را در یک سازه ترکیب می‌کند. این پاس برای ایجاد خواص فلز جوش در پایه اتصال استفاده می‌شود. پاس گرم یا hot pass، پاس بعدی است که برای ایجاد خواص فلز جوش در قسمت بالایی اتصال جوش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اتصالات جوشکاری و عوامل مهم در انتخاب آنها
شکل اتصالات جوش و انتخاب نوع آنها، به واحد مهندسی مربوط است. جوشکارانی که مجری کار هستند، باید دو عامل مهم را برای این کار در نظر بگیرند.
- انجام اتصالات جوش با حداقل قیمت و بیشترین کیفیت
- مقاومت و استحکام کافی در برابر نیروهایی که به طور اتفاقی یا دائم بر اتصال وارد می‌شوند.
انواع اتصالات جوش که بر اساس استاندارد 0.AWSA3 که در سال 1994 بازبینی شده است، عبارتند از لب به لب، گوشه‌ای، سه پری و پیشانی.
انواع پاس جوشکاری
در این بخش به معرفی انواع پاس جوشکاری و خصوصیات آنها می‌پردازیم.
پاس ریشه‌ای Root Pass
Root Pass به اولین پاس در هر فرآیند جوشکاری اشاره دارد که دو قطعه یا عضو را در یک سازه ترکیب می‌کند. پاس‌های بعدی عمق جوش را به ضخامت مورد نظر افزایش می‌دهند و استحکام لازم را ایجاد می‌کنند. اولین پاس معمولاً پایه را برای پاس‌های پرکننده بعدی آماده می‌کند.
پاس گرم Hot Pass
پس از اتمام جوشکاری پاس ریشه، سرباره روی مهره جوش به اندازه کافی با آسیاب و برش سیمی حذف می‌شود. بعد از آن چیزی که نیاز به اقدام فوری دارد، hot pass یا همان پاس داغ است. زمانی که پاس روت شما آنطور که می‌خواهید پیش نمی‌رود، ممکن است یک پاس داغ در این شرایط مناسب باشد. پاس داغ فرآیندی است که به صافی یا صاف کردن پاس ریشه از قبل انجام شده و قابل استفاده، بدون نیاز به آسیاب و تمیز کردن جوش کمک می‌کند. البته باید توجه شود که هات پاس نباید خیلی گرم باشد. بلکه باید چند آمپر بالاتر از روت پاس داشته باشد. این آمپرهای کوچک اضافی، به ذوب شدن قسمت بالای پاس ریشه و بازسازی جوش محدب به شکل مقعر کمک می‌کند.
Fill Up Pass
برای پر کردن بخش اریب، پاس ساخته شده به عنوان ” fill up pass” شناخته می‌شود. البته به این پاس‌های جوش، fill pass هم گفته می‌شود. این پاس، پس از عبور پاس ریشه یا پاس گرم و قبل از عبور کلاهک یا درپوش می‌آید.
Capping
زمانی که سطح اریب به درستی پر شود، پاس‌های بعدی ایجاد می‌شود که به پاس‌های تقویت کننده و یا capping شناخته می‌شوند. capping فرآیند پایانی در یک توالی جوش است.
چگونه تعداد پاس‌های جوشکاری مورد نیاز را تعیین کنیم؟
روش اصلی برای تعیین تعداد پاس‌های جوشکاری مورد نیاز، طبق مشخصات زیر است. در صورتی که تعداد پاس‌های لازم ذکر نشده باشد، بسته به مهارت خود و عوامل زیر می‌توانید از تعداد پاس‌های جوش مناسب استفاده کنید. این موارد عبارتند از:
- سرعت: سرعت به طور مستقیم با تعداد پاس‌های جوشکاری در ارتباط است. هر چقدر سرعت حرکت بیشتر باشد، حجم جوش کمتر و تعداد پاس‌ها بیشتر می‌شود.
- پیکربندی اتصال: یک شیار اریب نسبت به شیار V به پاس‌های بیشتری نیاز دارد و شرایط دیگر را ثابت نگه می‌دارد.
- قطر الکترود: قطر الکترود بیشتر، باعث افزایش حجم در هر پاس و کاهش تعداد پاس‌ها می‌شود.
پاس جوش به صورت لب به لب
جوش لب به لب، یکی از ساده‌ترین و تطبیق پذیرترین انواع طراحی اتصالات جوش است. در جوش لب به لب اتصال به سادگی با قرار دادن دو قطعه فلزی از انتها به انتها و سپس جوشکاری در امتداد اتصال ایجاد می‌شود. نکته مهم این است که در یک اتصال لب به لب سطوح قطعات کار در حال اتصال، در یک صفحه قرار دارند و فلز جوش در صفحات سطوح باقی می‌ماند. بنابراین قطعات کار تقریباً موازی هستند و بر خلاف اتصالات لبه، روی هم قرار نمی‌گیرند.
پاس جوش به صورت گوشه ای
اتصال گوشه‌ای به هر مفصلی در جوشکاری گفته می‌شود که در آن دو قطعه با زاویه قائم به هم متصل می‌شوند. در واقع مواد به دست آمده یک شکل L را تشکیل می‌دهند. اتصال گوشه‌ای معمولاً در ساخت و ترکیب ورق‌های فلزی (اغلب فولاد ضد زنگ) یا مواد لوله‌ای استفاده می‌شود. همچنین به طور گسترده‌ای در لوله کشی و موارد این چنینی دیده می‌شود. در Corner Jointها، مواد باید به طور 90 درجه از هم قرار بگیرند تا اتصال گوشه‌ای رخ دهد. اتصال گوشه‌ای می‌تواند برای مواد ضخیم و همچنین نازک مورد استفاده قرار گرفته و آنها را به یکدیگر متصل کند. با این حال برای اتصال مواد نازک باید احتیاط بیشتری کرد؛ چرا که ممکن است مورد سوختگی و آسیب قرار بگیرند. ایجاد اتصالات گوشه ای نسبتاً ساده است و مانند هر اتصالی، مزایا و معایبی دارد. از مزایای اتصال گوشه‌ای میتوان به کاربرد بالای آن در ساخت و سازهای مختلف اشاره کرد. همچنین اتصال گوشه ای، یک اتصال قوی و قابل اعتماد بین دو قطعه است؛ البته در صورتی که این اتصال به درستی صورت گیرد. این اتصالات به سرعت قابل انجام هستند و نسبتا ساده می‌باشند. به خصوص اگر افراد به تمرین زیادی بپردازند، قادر به انجام آن در کوتاهترین زمان ممکن خواهند بود.
از معایب اتصال گوشه‌ای هم میتوان به لزوم اعمال حرارت و فشار کافی اشاره کرد که این موارد برای بسیاری از افراد سخت هستند. در صورت اشتباه، امکان ایجاد شکاف‌هایی در جوش وجود دارد که این عامل سبب اتصالات ضعیف می‌گردد. برای اجرای اتصالات گوشه‌ای، باید صبر و حوصله زیادی داشت. چرا که برخی از جوش‌های گوشه ممکن است به چندین پاس نیاز داشته باشند. در صورت نادیده گرفتن برخی از مراحل یا عجله در انجام آنها، ممکن است محصول نهایی در اتصالات با ضعف همراه باشد.
ضرورت استفاده از پخ سازی در جوشکاری
برای جوش دادن دو سطح از دو فلز، باید از عملیات پخ سازی استفاده شود. پخ زدن یا کونیک کردن لبه‌ها، باعث آماده شدن قطعه فلزی برای جوشکاری می‌شود. این فرآیند موجب می‌شود تا جوش بهتر به عمق گپ فرو برود و اتصالات جوش محکم‌تر شوند. حال چیزی که اهمیت دارد این است که طرح پخ در جوشکاری باید به درستی انتخاب شود. چرا که طرح آن در کیفیت اتصال نقش زیادی دارد. در صورتی که ورقه‌ها نازک باشند، نیازی به این فرآیند نیست. اما برای ورقه‌ها با ضخامت متوسط، نیاز به پخ زدن به طور یک طرفه است. همچنین اگر ورقه‌ها ضخیم باشند، پخ زدن باید به صورت دو طرفه صورت بگیرد. در صورتی که به این عوامل توجه داشته باشید، جوشکاری با کیفیت لازم انجام شده و خللی در کار رخ نخواهد داد.
جمع بندی
به مقدار الکترود مصرفی یا غیر مصرفی در نقطه اتصال فرآیند جوشکاری، پاس جوش یا weld pass می‌گویند. در صورتی که چند لایه از پاس در منطقه وجود داشته باشد، به آن لایه جوش گفته می‌شود. برای تعیین تعداد پاس جوش باید به موارد متعددی توجه شود. این موارد شامل ضخامت مواد در حال اتصال، فرآیند جوشکاری، مهارت جوشکار و موقعیت جوش می‌باشد. پاس‌های جوشکاری انواع مختلفی دارند که در متن به طور کامل به آنها اشاره کردیم.
