بررسی آزمایشگاهی تعداد دفعات جوشکاری تعمیری در محل اتصال بر روی استحکام کششی قطعه فولادی

محورهای موضوعی : آنالیز سازه - زلزله

علی سیدکاظمی ¹ , محمود میرزاآقایی ²

1 - عضو هیأت علمی تمام وقت، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
2 -

تاریخ دریافت : 1395/05/21 تاریخ پذیرش : 1395/08/30 تاریخ انتشار : 1395/09/01

کلید واژه: استحکام کششی, جوشکاری تعمیری, فلز پایه, فلز جوش, ناحیه متأثر از حرارت,

چکیده مقاله :

فولاد کاربرد وسیعی در صنعت ساختمان دارد و یکی از اتصالات متعارف فولاد، اتصال جوشی است. کیفیت جوش باید با شرایط مندرج در استاندارد مورد استفاده و با قرارداد منطبق باشد. در صورتی‌که این موارد احراز نگردد باید اقدامات اصلاحی بر اساس استاندارد انجام گیرد. پس از اجرای اقدامات اصلاحی قطعه باید مجدداً تحت بازرسی، آزمون و کنترل کیفی قرار بگیرد و با شرایط مورد نیاز مطابقت داده شود و شرایط و علل ایجاد عیب باید بدرستی بررسی و رفع گردد. رفع عیوب جوش های غیر قابل قبول بعنوان تعمیرات جوش نامیده می شود. در این تحقیق تأثیر تکرار عملیات جوشکاری تعمیری بر خواص کششی قطعه در ناحیه اتصال مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور چهار نمونه (نمونه بدون تعمیر، یکبار تعمیر، دو بار تعمیر و سه بار تعمیر) با ضخامتهای 10 میلیمتر و 20 میلیمتر، بصورت شیاری یکطرفه ( vشکل) جوشکاری شدند و ارزیابی مقاومت در برابر کشش انجام شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که برای نمونه های به ضخامت 10 و 20 میلیمتر، مقدار میانگین تنش های تسلیم و تنش های نهایی در حالت سه بار تعمیر نسبت به حالت بدون تعمیر افزایش می یابند. همچنین گسیختگی حاصل از کشش نمونه ها اغلب در خارج از منطقه متأثر از حرارت رخ می دهد و استحکام کششی فولاد نرمه(37St) با انجام سه بار تکرار تعمیر در نواحی جوشکاری شده، قابل پذیرش می باشد.

چکیده انگلیسی:

       Steel is extensively used in the construction industry and, welded joint is a conventional type of steel joints. It is important that the welding quality should comply with standard terms and consistent with the contract. If the terms are not met and the quality of weld is poor, corrective actions (repairs) should be taken in accordance with the standard. Once the corrective actions (repairs) have been completed, the piece (the weldments) must be re-inspected, tested and checked in accordance with the requirements, and the conditions and causes of defect should be carefully reviewed and resolved.  Fixing unacceptable welding defects is simply called "welding repair". This study, investigates the effect of repeated welding repairs on tensile properties of the component in the welding area. To this end, four samples (samples without repair, one repair, two repairs and three repairs) with thicknesses of 10 mm and 20 mm, were welded unilaterally (v shape), and an evaluation of tensile strength was implemented. The results show that for samples with the thickness of 10 and 20 mm, the mean yield stresses and the ultimate stresses of three repair welds increase compared to original welds. Furthermore, the failure in tensile often occurs out of the heat-affected zone and the tensile strength of mild steel (st37) subjected to three repairs is acceptable in the welding area.

منابع و مأخذ:

1. ازهری، م.، میرقادری، س. ر.، طراحی سازه­های فولادی (جلد ششم-طراحی اتصالات)، تهران، انتشارات ارکان دانش، چاپ اول، 1388 .

2. دفتر مقررات ملی ساختمان، مبحث دهم مقررات ملی ساختمان: طرح و اجرای ساختمانهای فولادی، تهران، نشر توسعه ایران، چاپ چهارم، 1392.

3. سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور. دفتر امور فنی و تدوین معیارها، آیین نامه اتصالات در سازه‌های فولادی (نشریه شماره 264)، تهران، انتشارات سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، چاپ سوم، 1385.

4. سازمان مدیریت و برنامه­ریزی کشور. دفتر امور فنی و تدوین معیارها، آیین‌نامه جوشکاری ساختمانی ایران (نشریه شماره 228)، تهران، انتشارات سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، 1380.

 5. طاحونی، ش.، راهنمای جوش و اتصالات جوشی، تهران، نشر توسعه ایران، چاپ چهارم، 1382.

6. وزارت مسکن و شهرسازی. کمیته آموزش استان تهران، آشنایی با فرایند جوشکاری و بازرسی جوش در  ساختمان، تهران، انتشارات بهینه، ویرایش چهارم، 1385.

7. AWS D1 Committee on Structural Welding, Structural Welding Code-Steel, American Welding Society, 23^rd Edition, 2015.

8. محرمی، ر.، میرزاجانی، س.، کوپایی، س.، تحلیل تغییرشکل و تنش­های پسماند در جوش تعمیری یک قطعه نیروگاهی به کمک المان محدود، اولین کنفرانس بین‌المللی و سومین کنفرانس ملی سد و نیروگاههای برق آبی، ایران: تهران، 19 و 20 بهمن ماه، 1390.

9. توکلی شوشتری، م. ر.، مؤید، م. ه.، داودی، ع.، اثر حرارتی بعد از جوشکاری بر تغییرات ریز ساختار و سختی فولاد زنگ نزن رسوب سختی‌شونده 4-17 PH ترمیم شده به روش جوشکاری، دومین همایش مشترک انجمن مهندسین متالوژی ایران و جامعه ریخته‌گران ایران، ایران: کرج، 28 و 29 آبان ماه، 1387.

10. غلامی، م.، گلعذار، م. ع.، اشرفی زاده، س. ف.، تأثیر تکرار جوشکاری تعمیری بر ریزساختار خواص مکانیکی و خوردگی فولاد، ششمین همایش مشترک انجمن مهندسی متالوژی ایران و انجمن علمی ریخته­گران ایران، ایران: تهران، 16 الی 18 آبان ماه، 1391.

 

11. Nascimento, M.-P., Voorwald, H.-J.C., Payao Filho, J.d.-C., Fatigue Strength of Tungsten Inert Gas- Repaired Weld Joints in Airplane Critical Structures, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 211, No. 6, 2011, pp 1126–1135.

12. Gegel, G., Hoefert, D., hirvela, J., Oehrlein, R., Effect of Weld Repair on Static and Dynamic Tensile Properties of E357-T6 Sand Castings, International Journal of Metalcasting, Vol. 7, No. 4, 2013, pp 43-48.

13. Gorka, J., Effect of Repair Welding on the Properties of Welded Joints of Steel S700MC, International Journal of Engineering Science and Innovative Technology, Vol. 2, No. 5, 2013, pp 383-390. 

14. Wenchun, J., Yun, L., Guodong, Z., Wanchuck, W., Tu, S.T., Experimental to Study the Effect of Multiple Weld-Repairs on Microstructure, Hardness and Residual Stress for a Stainless Steel Clad Plate, Materials and Design, Vol. 51, 2013, pp 1052-1059.

15. Zeinoddini, M., Arnavaz, S., Zandi, A.P., Alizadeh Vaghasloo, Y., Repair Welding Influence on Offshore Pipelines Residual Stress Fields­: An Experimental Study. Journal of Constructional Steel Research, Vol. 86, 2013, pp 31-41.