بررسی جوش ماهیچه ای و جوش شیاری

جوش ماهیچه ای نیز یکی از انواع روش‌های اتصالات جوشی برای اتصال قطعات به شمار می‌آید که با اسامی گوناگونی نظیر جوش نبشی، جوش گوشه نیز آن را می‌شناسند.

این روش جوشکاری برخلاف روش جوش شیاری نیازی به آماده‌سازی لبه‌های قطعه کار اعم از پخ‌زنی ندارد بلکه با روی هم قرار دادن عضوهای اتصال عملیات جوشکاری انجام می‌شود.

جوش ماهیچه ای دارای مقطعی مثلثی شکل است و در مقایسه با جوش شیاری نیاز به دقت بالایی ندارد.

همچنین جوش ماهیچه ای یا گوشه در اموری نظیر، انواع اتصالات نبشی (گوشه‌ای)، سپری، صلیبی و … بکار می‌رود که در ادامه به بررسی تخصصی این موضوعات خواهیم پرداخت.

♦ جوش ماهیچه ای لب به لب (Butt joint):

این روش به دو صورت جوش نفوذ یعنی چسبیده و با فاصله (بدون نفوذ) انجام می‌شود.

♦ جوش ماهیچه ای با صفحات روی هم (lap joint):

از ساده‌ترین و پرکاربردترین روش جوش ماهیچه ای به شمار می‌آید و با ایجاد یک شیار ساده می‌توان عملیات جوشکاری را بر روی قطعه مدنظر اعمال کرد.

اغلب از این روش وقتی استفاده می‌شود که دو قطعه با ضخامت مختلف بر روی هم قرار گرفته باشند.

این روش، دارای خرده روش‌هایی نظیر جوش کام، جوش نقطه‌ای و جوش انگشتانه است.

♦ جوش ماهیچه ای گونیا یا گوشه (corner joint):

این روش معمولاً برای جوشکاری بیرونی و لبه دو قطعه بکار می‌رود که شکل L را درست می‌کند، علامت این روش در نقشه‌ها شکل هندسی مثلث (گونیا) است.

♦ جوش ماهیچه ای پیشانی (edge joint):

از این روش زیاد استفاده نمی‌شود زیرا جوش در این روش به صورت کامل به ضخامت قطعه کار نفوذ نمی‌کند.

برای جوش دادن عضوها در این روش، لبه‌های قطعات کار به صورت موازی کنار هم قرار گرفته و عملیات جوشکاری اعمال می‌شود.

♦ جوش ماهیچه ای سپری (tee joint):

اتصال بین دو عضو که به طور تقریبی نسبت به هم با زاویه 90 درجه قرار گرفته‌اند و شکل T را درست می‌کنند.

نکته: در جوشکاری قطعاتی که بیش از 80 میلیمتر ضخامت دارند با طرح اتصال لب به لب، حین پخ‌زدگی باید از کمترین زاویه برای ایجاد پخ استاده شود که در اصطلاح به درز باریک (narrow gap) آن را می‌شناسند.

اندازه جوش ماهیچه ای با استفاده از 2 روش به دست می‌آید:

1- اندازه ساق جوش ماهیچه ای که با علامت z نشان داده می‌شود.

2- اندازه گلویی جوش ماهیچه ای که با علامت a نمایش داده می‌شود.

گلویی چیست و به چند دسته تقسیم می‌شود؟

¤ گلویی تئوری (theoretical throat):

فاصله عمودی از مرکز زاویه اولین اتصال تا وتر بزرگ‌ترین مثلث متساوی‌الساقین که در مقطع جوش‌ها محاط می‌شود و تعیین مقدار اندازه آن بر عهده تیم طراح سازه می‌باشد.

¤ گلویی مؤثر (effective throat):

کوتاه‌ترین فاصله از مرکز زاویه جوش‌ها تا سطح را گویند که در آن مقدار تحدب مقطع در نظر گرفته نمی‌شود و تعیین مقدار اندازه آن بر عهده مهندس جوش است که با توجه به دستورالعمل جوشکاری (wps) تعیین می‌شود.

¤ گلویی واقعی (actual throat):

زمانی که در گلویی مؤثر، تحدب در نظر گرفته شود به آن گلویی واقعی گویند، اندازه گلویی واقعی از اندازه گلویی تئوری بزرگ‌تر خواهد بود و تعیین مقدار اندازه آن بر عهده جوشکار صلاحیت‌دار است که با توجه به ابعاد ذکر شده در نقشه ایجاد می‌گردد.

⇓ویدئو نحوه اندازه‌گیری ساق جوش ماهیچه‌ ای⇓

تصویر انواع سطح گرده جوش ماهیچه‌ ای و چگونگی اندازه گلویی جوش

تصویر زیر مطابق با استاندارد AWS D1.1 مقدار ساق جوش در اتصال لب به لب روی هم را نشان می‌دهد.

قبل از توضیح این مبحث باید بگویم برای یادگیری و تسلط کامل به مبحث جوشکاری و همچنین نقشه خوانی جوش‌ها روی لینک زیر کلیک کنید ⇓⇓⇓⇓

پکیج آموزش نقشه خوانی

فرمول تجربی برای تعیین تقریبی تعداد پاس‌های جوش ماهیچه ای با تکنیک multi passes:

t: مقدار ضخامت قطعه

d: قطر الکترود مصرفی

n: تعداد پاس‌ها

به عنوان مثال برای جوشکاری در حالت 2F دو قطعه پلیت اتصال T joint با ضخامت 10 میلیمتر با الکترود E6013 به قطر 3.25mm حدوداً 3 پاس مناسب است.

این جوش معمولاً همراه جوش ماهیچه‌ ای و به صورت تکمیلی بکار می‌رود و اغلب برای زمانی است که از درز روی هم استفاده شده و از نظر ابعاد محدودیت وجود نداشته باشد.

از این جوش به منظور جلوگیری از کمانش قطعات که دارای درز روی هم هستند استفاده می‌شود.

این جوش برای انتقال نیروی کششی عمود بر سطح جوش مناسب زیرا عمق نفوذ جوش در قطعه تحتانی چندان بالا نیست.

• ورق زیر سری تیرها
• اتصال لوله
• صفحات کف ستون
• نبشی جان به تیر

مزایا و معایب‌ استفاده از جوش ماهیچه ای:

◊ مزایا:

← سهولت در کار و عدم نیاز به افراد متخصص.

← مقرون به صرفه از نظر اقتصادی.

← سرعت‌العمل بالای پیشروی کار به دلیل عدم نیاز به دقت زیاد در انجام امور جوشکاری.

← سازگاری با درزهای اتصال.

◊ معایب:

← خطوط جوشکاری ایجاد شده دارای ظاهری ناصاف و اعوجاج است!

← ترک خوردگی و تخلخل در دراز مدت.

کلام آخر: از همه عزیزان خواهشمندیم قبل و حین جوشکاری حتماً نکات ایمنی را رعایت کنند!

جوش شیاری (Groove) در ساختمان‌های با اسکلت فلزی و اتصال قطعات از جنس مختلف به هم در 99% مواقع از جوشکاری استفاده می‌شود.

جوشی شیاری یکی از انواع روش‌های اتصالات جوشی به شمار می‌آید که با اختلاف تفاوت کمی نسبت به سایر روش‌ها اجرا می‌شود.

در این روش با استفاده از الکترود و دیگر تجهیزات متناسب با جوشکاری، بین درز دو قطعه، جوش شیاری ایجاد می‌کنند که برای اتصال استاندارد و نفود کامل جوش حتماً دو لبه‌ی قطعه کار باید به صورت آماده شده و در یک راستا کنارهم قرار بگیرند تا عملیات قابل اجرا باشد.

در واقع منظور از آماده بودن لبه‌های قطعه کار، صیقل دادن آنها به شکل‌های خاص مطابق با نیاز کار مدنظر است.

در روش جوش شیاری Groove weld اغلب از درز ساده و درز جناغی برای اتصال قطعات استفاده می‌شود که در ادامه مقاله به صورت مفصل به توضیح آنها خواهیم پرداخت.

نکته: اسکلت فلزی به دو روش جوشی و پیچی اجرا می‌شود که در پکیج آموزش نقشه خوانی به صورت تخصصی در رابطه با این موضوع پرداخته‌ایم.

♦ جوش شیاری لبه مربعی یا لبه گونیایی (Square Groove Weld):

در این روش لبه‌ی قطعات مدنظر در جوش یکطرفه و دو طرفه به شکل مربع یا لبه گونیایی درمی‌آیند و سپس می‌توان از آنها استفاده کرد.

♦ جوش شیاری نیم‌ جناغی (Bevel Groove Weld):

در این روش برخلاف روش فوق، یکی از اعضای اتصال به شکل لبه گونیایی و یکی دیگر از اعضای اتصال به صورت یکطرفه یا دو طرفه پخ داده می‌شود.

♦ جوش شیاری جناغی یا v شکل (V- Groove Weld):

در این روش لبه‌ی هر دو قطعه اتصال مدنظر به شکل نیم جناغی یکطرفه یا دو طرفه آماده‌سازی می‌شوند.

♦ جوش شیاری نیم‌ لاله‌ای یا j شکل (J- Groove Weld):

در این روش یکی از قطعات مدنظر به شکل مربعی و دیگر عضو به صورت یکطرفه و یا دو طرفه‌ی j شکل پخی داده می‌شوند.

♦ جوش شیاری لاله‌ای یا u شکل (U- Groove Weld):

در این روش هر دو عضو اتصال به شکل j یکطرفه و یا دو طرفه آماده‌سازی می‌شوند.

♦ جوش شیاری نیم جناغی لبه گرد (Flare-Bevel Groove Weld):

در این روش یکی از اعضای اتصال به شکل لبه گونیایی و دیگر عضو اتصال به شکل یکطرفه یا دو طرفه منحنی پخ‌سازی (کونیک کردن لبه‌ها) می‌شوند.

♦ جوش شیاری جناغی لبه گرد (Flare-V- Groove Weld):

در این روش هر دو قطعه کار به شکل یکطرفه یا دو طرفه منحنی آماده‌سازی می‌شوند.

♦ جوش شیاری لبه اریب (Scarf Groove Weld):

در این روش هر دو عضو اتصال به شکل یکطرفه یا دو طرفه مورب آماده‌سازی می‌شوند.

نکته 1: در فرآیند جوشکاری و پخ‌زنی لبه‌های عضو اتصال ما به دنبال بهترین کیفیت و حداقل آسیب در جوشکاری هستیم و با این هدف باید قطعات را آماده کنیم.

⊗ انتخاب نوع پخ در محل اتصال به موارد زیر بستگی دارد ⇓⇓⇓

♦ پخی دادن به عضوهایی که ضخامت نازکی دارند نیاز نیست، اما عضو با ضخامت متوسط بهتر است به صورت یکطرفه یعنی در یک عضو پخی داده شود و در عضوی که ضخامت زیادی دارد باید به صورت دو طرفه پخی انجام گردد.

نکته 2: انواع روش‌های جوش شیاری براساس نوع شکل درز و شیار تقسیم‌بندی می‌شوند که در توضیحات فوق به بررسی آنها پرداختیم.

نکته 3: میزان نفوذ جوش شیاری به دو نوع است:

1- نفوذ کامل (complete joint penetration (CJP)) 2- نفوذ نسبی (partial joint penetration (PJP))

در جوش نفوذ کامل، فلز جوش در تمام لایه‌های ضخامت قطعه کار نفوذ می‌کند اما در نفوذ نسبی همانطور که از اسمش پیداست، فلز جوش در بعضی از لایه‌های ضخامت کار نفوذ می‌کند.

تصویر قسمت های مختلف جوش شیاری

• اتصال دائم قطعات کار
• اصلاح معایب ایجاد شده در قطعه‌های کار بر اثر ریخته‌گری
• ساخت مقاطع قوطی شکل
• اتصالات لب به لب، گونیا و سپری

◊ مزایای استفاده از جوش شیاری:

← امکانات قابل دسترس و آسانی در طراحی و اجرا

← ظاهری زیباتر و صاف‌تر در مقایسه با جوش ماهیچه‌ای

← استحکام جوش

◊ معایب استفاده از جوش شیاری:

← نیازمند افراد متخصص و متبهر

← قیمت گران‌تر در مقایسه با جوش ماهیچه‌ای به دلیل آماده‌سازی لبه‌ها قبل از جوش و پخ‌زنی آنها

← نیازمند تست‌های پیچیده بعد از اجرای جوش

گردآورنده: گروه آموزشی استوارسازان با نظارت علمی مهندس سیدعلی منتظری