خطرات جوشکاری

نوشته‌ها

عدم ذوب و نفوذ

انواع خطا در جوش لب به لب جوشکاری تیگ

معرفی

توسعه فن آوری به این معنی است که تقاضاهای سنگین تری برای مواد فولادی ایجاد می شود و بنابراین مواد جدید با استحکام کششی بهبود یافته به طور مداوم در حال توسعه هستند.

استفاده از این مواد جدید باعث کاهش ابعاد مواد می شود به طوری که زمانی که قبلاً مجبور بودید از صفحات 8 میلی متری استفاده کنید اکنون فقط از صفحات 6 میلی متری برای به دست آوردن همان استحکام استفاده می کنید.

هنگام ساخت جوش لب به لب، اگر ابعاد مواد کاهش یابد، سطح جوش نیز کاهش می یابد.

توسعه باعث افزایش تقاضا برای کیفیت جوش فردی و به طور کلی ساخت و ساز جوش شده می شود.

افزایش تقاضا برای جوشکاری به این معنی است که جوشکاری TIG بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

خواسته های کیفیت در وهله اول بر عهده مهندسان، تکنسین های جوشکاری و جوشکار خواهد بود.

مهندس مسئول طراحی ساختمان است.

تکنسین های جوشکاری مسئول انتخاب روش صحیح جوشکاری، شرح مشخصات روش جوشکاری و کنترل داخلی هستند.

جوشکار کار واقعی جوش را انجام می دهد و بنابراین مسئولیت کیفیت جوش ها بر عهده اوست.

حتی اگر همه طرف های درگیر در کار خود بسیار مراقب باشند، خطاهای جوشکاری رخ می دهد.

بنابراین جوشکار لزوماً مقصر خطاها نیست، اما این یک واقعیت است که در این فرآیند خطا رخ می دهد.

بخش های زیر به خطاهایی می پردازد که جوشکار در هنگام جوشکاری لب به لب جوشکاری TIG روی آن تأثیر می گذارد.

تعیین و تعاریف خطاهای جوشکاری DS/ISO 6520

DS/ISO 6520 یک استاندارد دانمارکی و بین المللی است که عناوین و تعاریف خطاهایی را که در جوشکاری رخ می دهد را نشان می دهد.

استاندارد همه انواع خطاها را فهرست می کند، از جمله آنهایی که نمی توان آنها را به صورت بصری کنترل کرد.

انواع خطاها به شش گروه اصلی زیر تقسیم می شوند:

  • ترک
  • تخلخل ها
  • شامل
  • عدم ادغام و عدم نفوذ
  • شکل ناقص
  • خطاهای مختلف که به هیچ یک از آنها تعلق ندارد

گروه های بالا

استاندارد انواع مختلف خطاها را در ستون ها با توضیحات و تصاویر نشان می دهد.

استاندارد انواع مختلف خطا

استاندارد انواع مختلف خطا

ستون 1 هر نوع خطا را با یک عدد نشان می دهد.

ستون 2 گروهی از حروف را نشان می دهد که به ارزیابی رادیوگرافی IIW (موسسه بین المللی جوشکاری) اشاره دارد.

ستون 3 نشان دهنده تعیین خطا در زبان دانمارکی، انگلیسی و فرانسوی است. نام آلمانی در ضمیمه B آمده است.

ستون 4 توضیح به زبان انگلیسی را نشان می دهد.

ستون 5 توضیح را به زبان دانمارکی نشان می دهد.

ستون 6 تصویری از خطا در صورت نیاز به توضیح بیشتر.

DS/ISO 6520 هیچ الزامی برای اندازه خطاها ارائه نمی کند و بنابراین برای ارزیابی جوش مناسب نیست.

ارزیابی بصری با نشان دادن علامت گذاری طبق DS/R 325 انجام می شود.

علامت گذاری ارزیابی رادیوگرافی را می توان بر اساس جدول ارزیابی رادیوگرافی IIW ارائه کرد.

خطاهای جوشکاری

ترک ها

ترک در ارتباط با جوشکاری TIG به ندرت دیده می شود، اما ممکن است به صورت ترک های عمودی یا افقی ایجاد شود.

ترک ها می توانند در فلز جوش، ناحیه تحت تاثیر حرارت یا در فلز اصلی ایجاد شوند.

ترک ها

رایج ترین نوع ترک در جوشکاری TIG ترک های دهانه انتهایی هستند که اصطلاحاً به آن ترک های دهانه می گویند.

Error type no. 104

دلیل ایجاد ترک می تواند موارد زیر باشد:

  • استفاده اشتباه یا عدم استفاده از تسهیلات شیب به پایین
  • بخیه های خیلی کوچک یا خیلی کم
  • دستور جوش اشتباه
  • سرد شدن خیلی سریع ناحیه جوش
  • گرمایش پیش و پس از آن اشتباه بوده یا وجود ندارد

رفتار

حفره ها

طبق استاندارد DS/ISO 6520 حفره ها به عنوان حفره هایی در جوش به دلیل گازهای به دام افتاده تعریف می شوند.

به دلیل احتمال زیاد بروز این خطا، اغلب در جوش های TIG حفره هایی یافت می شود.

Cavities

دلیل تشکیل تخلخل ها می تواند موارد زیر باشد:

  • نداشتن یا ناخالص بودن گاز محافظ
  • نظافت ناکافی لبه های شیار و

مواد پرکننده

  • تنظیم نادرست جریان محافظ

گاز

  • شیب اشتباه مشعل
  • اندازه نازل گاز اشتباه است
  • وقفه خیلی سریع محافظ

گاز در انتهای جوش

  • بادکش ناشی از اگزوز به اشتباه قرار داده شده است

واحد

  • اتصالات شلنگ نشتی
  • تهویه ناکافی مشعل TIG از قبل

جوشکاری

حفره انقباض

حفره انقباضی حفره ای است که در انتهای جوش ایجاد می شود.

Shrinkage Cavity

این خطا زمانی رخ می دهد که فلز جوش خیلی سریع جامد شود.

می توان با شیب تدریجی جریان جوشکاری که باعث می شود فلز جوش با سرعت کمتری جامد شود، از آن جلوگیری کرد.

گنجاندن فلزی

گنجاندن تنگستن یک مشکل خاص برای جوشکاری TIG است.

وجود تنگستن در جوش ممکن است باعث ایجاد ترک شود زیرا تنگستن ضریب انبساط دیگری نسبت به فولاد دارد.

error

دلایل این گنجاندن تنگستن می تواند موارد زیر باشد:

  • نقطه الکترود تنگستن حوضچه جوش یا لبه های شیار را لمس کرده است.
  • نقطه الکترود دارای زاویه تیز کردن اشتباه است.
  • نوع و ابعاد الکترود نادرست است.
  • بیرون زدگی خیلی طولانی.

عدم فیوژن و نفوذ

عدم ذوب و نفوذ خطایی است که زمانی رخ می دهد که همجوشی بین فلز جوش و فلز اصلی یا بین پاس های جوش ناکافی باشد.

فقدان فیوژن نیز ممکن است در پایین اجرا رخ دهد. خطا در جوشکاری TIG به دلیل قابلیت نفوذ زیاد این روش زیاد نیست.

عدم ذوب و نفوذ

عدم ادغام و نفوذ ممکن است ناشی از موارد زیر باشد:

  • شدت جریان خیلی کم
  • زاویه شیب اشتباه مشعل TIG
  • تغذیه بیش از حد سیم پرکننده
  • ابعاد خیلی بزرگ سیم پرکننده

عدم همجوشی در ریشه جوش

این خطا زمانی رخ می دهد که نفوذ root run کامل نباشد. این خطا در جوشکاری TIG به دلیل قابلیت نفوذ زیاد این روش چندان رایج نیست.

عدم همجوشی در ریشه جوش

این خطا زمانی رخ می دهد که نفوذ root run کامل نباشد. این خطا در جوشکاری TIG به دلیل قابلیت نفوذ زیاد این روش چندان رایج نیست.

عدم همجوشی در ریشه جوش

عدم همجوشی در ریشه جوش می تواند ناشی از موارد زیر باشد:

  • تطبیق اشتباه آماده سازی جوش.
  • “ریشه دماغه” خیلی بزرگ (نافذ کردن کف V-prep با آسیاب کردن کافی نیست)
  • شدت جریان جوشکاری خیلی کم
  • زاویه شیب اشتباه مشعل TIG
  • ابعاد سیم خیلی بزرگ

آندرکات

یک آندرکات معمولاً در ناحیه بین فلز جوش و فلز اصلی ظاهر می شود و می تواند هم در قسمت جلو و هم در پشت رخ دهد.

Undercut

آندرکات می تواند ناشی از موارد زیر باشد:

  • شدت جریان جوشکاری بسیار بالا
  • قوس خیلی بلند
  • زاویه شیب اشتباه مشعل TIG
  • نداشتن سیم پرکننده
  • تغذیه سیم پرکننده در محل نامناسب

مازاد مواد جوش

 مواد جوش بیش از حد باعث ضعف ساختار جوشی مشابه اثرات زیر برش می شود.

علاوه بر این، مقدار بیش از حد سیم پرکننده استفاده می شود که به معنای هزینه های جوشکاری غیر ضروری است.

مواد جوش بیش از حد  بیشتر به دلیل تغذیه بیش از حد سیم پرکننده است.

نفوذ بیش از حد

نفوذ بیش از حد خطایی است که زمانی رخ می دهد که فلز جوش از طریق ریشه جوش ساخته شده از یک طرف بیرون بزند و در جایی که فلز جوش و فلز اصلی به هم می رسند، استحکام جوش را ضعیف می کند.

نفوذ بیش از حد ریشه می تواند ناشی از موارد زیر باشد:

  • جریان جوشکاری خیلی زیاد
  • “ریشه بینی” خیلی بزرگ (بلانت ناکافی

پایین V-prep با آسیاب)

  • تغذیه اشتباه سیم پرکننده
  • جوشکاری بیش از حد داغ دو راه میانی و بسته شدنی

آماده سازی ناقص پر شده

پر شدن ناقص آماده سازی یک کانال در فلز جوش به دلیل رسوب ناکافی فلز جوش است.

آماده سازی جوش ناقص می تواند ناشی از موارد زیر باشد:

  • تغذیه ناکافی سیم پرکننده
  • تغذیه اشتباه سیم پرکننده
  • جوشکاری خیلی داغ

تقعر ریشه

یک شیار کم عمق به دلیل انقباض جوش لب به لب در ریشه زمانی که فلز جوش جامد می شود.

لوازم جانبی جوشکاری فرونیوس- ماسک جوشکاری weldingmask- Fronius

ایمنی شخصی در جوشکاری تیگ

راهنمای ایمنی شخصی در جوشکاری تیگ-سپر جوشکاری از صورت و چشم ها در برابر گرما و نور محافظت می کند و به صورت سپر دستی یا کلاه ایمنی در دسترس است.

mig-welding-a-large-pipe

خطرات جوشکاری

خطرات بهداشتی جوش‌کاری

خطرات ایمنی جوش‌کاری

خطرات جوش‌کاری در محیط‌های بسته

کاهش خطرات جوش‌کاری

فن آوریهای جدید جوش‌کاری

  • جوش‌کاری لیزری
  • جوش‌کاری با پرتوهای الکترونی
  • روبوت های جوش‌کاری

مقدمه:

در عملیات جوش‌کاری قطعات فلزی با استفاده از گرما یا فشار یا هر دو بهم متصل می شوند.

لحیم‌کاری شامل اتصال قطعات یک فلز با فلز یا آلیاژی ( ترکیبی از فلزات) پر‌کننده می‌باشد که نقطه ذوب آن از نقطه ذوب فلز اصلی کمتر است که مواد پر‌کننده(مثل سرب و کادمیوم) ممکن است خیلی سمی باشند.

برش فلزات در اثر گرم کردن فلز با شعله و برخورد مستقیم جریانی از اکسیژن خالص روی مسیر برش انجام می‌شود.

بیش از 80 نوع فرایند جوش‌کاری وجود دارد که برخی از انواع عمومی‌تر آن عبارتند از:

جوشکاری قوس الکتریکی: جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود دستی ( SMAW)- جوش‌کاری با گاز محافظ با الکترود مصرف شونده(MIG) – جوشکاری با گاز محافظ با الکترود تنگستنی(TIG) – جوش‌کاری با قوس پلاسما(PAW) و جوشکاری زیرپودری. در برخی دیگر از روش‌های جوش‌کاری از گاز اکسی استیلن ، جریان برق، لیزر، پرتوهای الکترونی، اصطکاک، امواج ماوراء صوت، واکنش‌های شیمیایی، گرمای حاصله از گاز سوختنی و روبوت و … استفاده می‌نمایند.

خطرات بهداشتی جوشکاری:

گازها و فیوم‌ها

دود جوش‌کاری مخلوطی از ذرات بسیار ریز(فیوم) و گاز‌ها می‌باشد. بسیاری از مواد موجود در دود جوش‌کاری مثل کروم، نیکل، آرسنیک، آزبست، منگنز، سیلیس، بریلیوم، کادمیوم، اکسید‌های نیتروژن، فسژن، اکرولئین، ترکیبات فلوراید، مونوکسید کربن، کبالت، مس، ازن، سلنیم و روی بسیار سمی می‌باشند.

معمولاً گازها و فیوم‌های جوشکاری از منابع زیر تولید میشوند:

  • ماده اصلی یا فلز اصلی تحت جوشکاری یا ماده پر‌کننده مورد استفاده
  • پوشش‌ها و رنگ‌های روی فلز تحت جوش‌کاری یا پوشش الکترود‌ها
  • گازهای مورد استفاده مصرف حاصله از سیلندرها
  • واکنش‌های شیمیایی که در اثر نور ماوراء بنفش حاصله از قوس الکتریکی و گرما ایجاد میشوند.
  • فرایند و مواد مصرفی مورد استفاده
  • آلودگیهای موجود در هوا مثل بخارات متصاعد شده از مواد پاک‌کننده و گریس‌زدا

نام بردن از تمامی اثرات سوء بهداشتی در اثر جوش‌کاری بسیار مشکل می‌باشد زیرا ممکن است فیوم‌ها حاوی چندین نوع ماده مضر باشند(بسته به عواملی که در بالا به آنها اشاره شد). هر یک از ترکیبات موجود در گاز یا دود جوشکاری می‌توانند یک بخش خاص از بدن فرد را تحت تاثیر قرار دهند مثل ریه‌ها، قلب، کلیه‌ها و سیستم عصب مرکزی. با وجود اینکه کلیه جوش‌کاران در معرض خطر قرار دارند، ولی افراد سیگاری دچار آسیب‌های شدیدتری می‌گردند. تماس با گازهای جوش‌کاری اثرات کوتاه‌مدت یا بلند‌مدت  بر سلامتی افراد داردکه می‌توان آنها را به صورت زیر شرح داد:

اثرات سوء بهداشتی کوتاه‌مدت (حاد):

تماس با فیوم فلزات ( مثل روی، منیزیم، مس و اکسید آن) باعث بروز بیماری به نام تب فیوم فلز می‌گردد.

علائم این بیماری بین 4 تا 12 ساعت پس از تماس نمایان می‌شود و شامل احساس سرماخوردگی، عطش، تب، دردهای عضلاتی، درد قفسه سینه، سرفه، خس‌خس کردن، کوفتگی، حالت تهوع و احساس مزه بد در دهان است.برخی ترکیات موجود در فیوم مثل کادمیوم در مدت زمان کوتاه نیز ممکن است کشنده باشند و گازهای متصاعد شده در فرایند جوشکاری نیز بسیار خطرناک می‌باشند. برای مثال اشعه ماوراء بنفش منتشر شده در اثر واکنش با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا، ازن و اکسید‌های نیتروژن تولید‌ می‌کند.

این گازها در مقادیر زیاد کشنده‌اند و می‌توانند منجر به التهاب و تحریک بینی و گلو و بیماری‌های شدید ریوی گردند.

اشعه ماوراء بنفش تولیدی با حلَالهای هیدروکربنی کلر‌دار مثل تری‌کلرو‌اتیلن، تری کلرو‌اتان، متیلن کلراید و پرکلرواتیلن ترکیب می‌شود و گاز فسژن تولید می‌نماید. حتی مقادیر بسیار کم فسژن نیز کشنده است، اگرچه علائم اولیه مسمومیت با آنکه شامل سر‌گیجه، احساس سرما و سرفه است، پس از 5 تا 6 ساعت ظاهر می‌شود. جوش‌کاری با قوس الکتریکی نباید هیچ‌گاه در فاصله کمتر از 200 فوت ( 61 متر) از مخازی حاوی محلول‌های گریس‌زدا انجام شود.

اثرات طولانی‌مدت(مزمن)

مطالعه بر روی جوش‌کاران، افرادی که با شعله فلزات را برش می‌دهند و کارگرانی که در کنار کوره‌ها کار می‌کنند، نشان می‌دهد که خطر ابتلا به سرطان ریه و گاهی اوقات سرطان حنجره و دستگاه ادراری در جوشکاران بیشتر از بقیه است. این موضوع نیز چندان غیر‌منتظره نمی‌باشد  چرا که مواد سمی موجود در دود جوشکاری مثل کادمیوم، نیکل، بریلیوم، کروم  و آرسنیک موادی هستند که باعث بروز سرطان ریه می‌گردند.

ممکن است جوشکاران انواع مشکلات مزمن دستگاه تنفسی را نیز تجربه کنند؛ همانند برونشیت، آسم، ذات‌الریه، امراض ریوی که در اثر تنفس ذرات فلزی ایجاد می‌شوند.کاهش ظرفیت تنفسی ریه، سیلیکوزیز( تنگی نفس در اثر تنفس مداوم ذرات حاوی سیلیس) و …

دیگر مشکلات و بیماری‌های ناشی از جوش‌کاری عبارتند از: بیماریهای قلبی، بیماریهای پوستی، افت شنوایی، ورم معده، ورم روده کوچک و زخم معده و روده کوچک. همچنین جوشکارانی که در معرض فلزات سنگین مثل کرم و نیکل می‌باشند، ممکن است دچار بیماریهای کبدی نیز گردند.

جوشکارانی که با سطوح دارای پوشش آزبست کار می‌کنند نیز احتمال دارد به بیماریهای آزبستوز، سرطان ریه و بیماریهای دیگر ناشی از آزبست مبتلا شوند. چنین افرادی باید قبل از آغاز به کار با این مواد آموزش دیده و از تجهیزات و وسایل حفاظتی مناسب نیز برخوردار باشند.

سایر خطرات تهدید‌کننده سلامتی:

گرما:

گرمای شدید و جرقه‌های ناشی از جوشکاری ممکن است باعث سوختگی شود. جراحات چشمی نیز از تماس با خاکستر داغ، تراشه فلزات، جرقه‌ها و الکترود‌های داغ حاصل می‌شود. بعلاوه تماس طولانی مدت با گرما منجر به استرس حرارتی در فرد خواهد گردید.

جوش‌کاران بایستی از علائمی همچون خستگی، سرگیجه، کم‌اشتهایی، تهوع، درد ناحیه شکمی و بی‌حوصلگی آگاهی داشته باشند. تهویه، جدا‌سازی و ایجاد فاصله مناسب با منبع حرارتی، رعایت فواصل استراحت و نوشیدن مایعات مناسب می‌تواند افراد را در برابر خطرات مرتبط با گرما محافظت نماید.

 

متن کامل در فایل PDF خطرات جوشکاری