AWS A5.x معدن الحشو Classification — قطب كهربائي & Wire Designations
تحدد سلسلة AWS A5.x تصنيفات المواد المستهلكة للحام لكل عملية اللحام بالقوس. تحدد كل مواصفة تسميات بناءً على مقاومة الشد، وقدرة الوضع، ونوع الطلاء، وغاز الحماية. يشير الجدول 5.7 في D1.1:2025 إلى تصنيفات A5.x لمطابقة معدن الحشو مع مجموعات المعدن الأساسي.
كيف تعمل تسميات الأقطاب الكهربائية
تُشفر كل تسمية لمعدن الحشو من AWS معلومات أساسية حول المادة المستهلكة في سلسلة أبجدية رقمية منظمة. تخبر التسمية اللحام والمهندس بالضبط ما هو مصمم للقيام به القطب الكهربائي أو السلك. يعد فهم هذا النظام أمرًا أساسيًا لكتابة مواصفة إجراء اللحام الصحيحة واختيار المادة المستهلكة المناسبة للمفصل.
خذ القطب الكهربائي الأكثر شيوعًا للحام الإنشائي، E7018، كمثال. يحمل كل حرف في التسمية معنى محددًا:
يشير البادئة E إلى مادة مستهلكة للقطب الكهربائي. يشير الرقمان التاليان (70) إلى الحد الأدنى لمقاومة الشد بالكيلو رطل لكل بوصة مربعة (70 ksi = 490 ميجا باسكال). يشير الرقم الثالث (1) إلى قدرة الوضع: 1 يعني جميع الأوضاع (مسطح، أفقي، رأسي، علوي)، بينما 2 يعني مسطح وأفقي فقط. بالنسبة إلى E7018، تقصر الملاحظة a في Table 1 من AWS A5.1 اللحام الرأسي والعلوي على الأقطاب بقطر 5/32 in (4.0 mm) فأقل؛ ولا تشمل الأقطار الأكبر اللحام الرأسي أو العلوي. يشير الرقم الرابع (8) إلى نوع الطلاء وخصائص التيار — في هذه الحالة، طلاء منخفض الهيدروجين بمسحوق الحديد مصمم للتشغيل بالتيار المتردد أو التيار المستمر الموجب.
بالنسبة لسلك GMAW/GTAW، تتغير البادئة إلى ER (قطب كهربائي/قضيب)، وتتبع التسمية نمطًا مختلفًا. ER70S-6 تتفكك كالتالي: ER = قطب كهربائي/قضيب، 70 = 70 ksi شد، S = سلك صلب، 6 = كيمياء مزيل الأكسدة. بالنسبة للسلك المحشو بالتدفق، يستخدم E71T-1: E = قطب كهربائي، 7 = 70 ksi، 1 = جميع الأوضاع، T = أنبوبي (محشو بالتدفق)، 1 = محدد قابلية الاستخدام المحمي بالغاز.
مواصفات A5.x الرئيسية
تنشر AWS مواصفات A5.x منفصلة لكل مجموعة من نوع المعدن الأساسي وعملية اللحام. يغطي الجدول أدناه المواصفات الأكثر شيوعًا المشار إليها في تصنيع الفولاذ الإنشائي بموجب D1.1.
| Spec | Scope | Common Classifications | Process | Standard |
|---|---|---|---|---|
| A5.1 | Carbon steel SMAW | E6010, E6011, E6013, E7014, E7018, E7024 | SMAW | A5.1:2025 |
| A5.5 | Low-alloy SMAW | E7018-A1, E8018-C3, E9018-G | SMAW | A5.5:2014 |
| A5.18 | Carbon steel GMAW/GTAW | ER70S-3, ER70S-6 | GMAW, GTAW, PAW | A5.18:2023 |
| A5.20 | Carbon steel FCAW | E71T-1, E71T-8, E71T-11 | FCAW | A5.20:2005 |
| A5.28 | Low-alloy GMAW/GTAW/PAW | ER80S-D2, ER90S-G | GMAW, GTAW, PAW | A5.28:2020 |
| A5.36 | Unified FCAW/MCAW | E71T1-C1A2-CS1 | FCAW, MCAW | A5.36:2016 (مسحوبة) |
| A5.9 | Stainless steel | ER308L, ER309L, ER316L | GMAW, GTAW, SAW | AWS A5.9 |
التصنيفات المعروضة هي أسماء تسميات لم تتغير عبر الإصدارات؛ قد تختلف متطلبات الخصائص الميكانيكية وطرق الاختبار بين الإصدارات. ارجع دائمًا إلى الإصدار المحدد في مستندات العقد الخاصة بك.
نظام التسمية الموحد A5.36
مثّل AWS A5.36 تحولًا جوهريًا في كيفية تصنيف الأقطاب الكهربائية المحشوة بالتدفق والمحشوة بالمعدن، وقد سحبت AWS هذه المواصفة منذ ذلك الحين. قبل A5.36، كانت أقطاب FCAW الفولاذ الكربوني تندرج تحت A5.20 وأقطاب FCAW السبائك المنخفضة تحت A5.29. استخدمت هاتان المواصفتان أنظمة تسمية مختلفة، مما جعل الإحالة المرجعية صعبة وحد من المعلومات المشفرة في التسمية نفسها.
وفقًا للبند 3.4 من AWS A5.36:2016، يمكن أيضًا تصنيف الأقطاب المصنفة وفق AWS A5.20 أو A5.29 أو A5.18 أو A5.28 وفق AWS A5.36، فقط عند استيفاء جميع متطلبات كل مواصفة. مثال على التسمية: E71T1-C1A2-CS1
يخبر محدد غاز الحماية (C = ثاني أكسيد الكربون، M = غاز مختلط) المستخدم بالضبط أي غاز تم اختبار وتصنيف القطب الكهربائي به. يستخدم A5.36 الشكل 1 الحرف A لحالة as-welded و P للمعالجة الحرارية بعد اللحام. A5.36 الجدول 2 يعين Z عندما لا يوجد متطلب صدم؛ المحدد 2 هو -20 درجة فهرنهايت. في E71T1-C1A2-CS1، A تعني as-welded و 2 هي فئة الصدم -20 درجة فهرنهايت. لاحقة الكيمياء (CS = فولاذ كربوني، NI = سبيكة نيكل) توفر معلومات تتطلب البحث في جداول المكملات بموجب نظام A5.20 القديم.
تظل تسميات A5.20 و A5.29 الحالية صالحة للأقطاب الكهربائية المصنفة بموجب تلك المواصفات. ملاحظة: سحبت AWS مواصفة A5.36، وأزال D1.1:2025 كل إشارة إليها، لذا فإن تسمية A5.36 مرجع تاريخي فقط. لا يزال D1.1:2025 يشير إلى A5.18 وA5.20 وA5.28 وA5.29 للأقطاب التي تستوفيها؛ عند كتابة مواصفة إجراء اللحام بموجب D1.1:2025، ارجع إلى تصنيف A5.18 أو A5.20 أو A5.28 أو A5.29 الذي يستوفيه القطب.
معدن الحشو في مواصفة إجراء اللحام D1.1
يعد تصنيف معدن الحشو أحد أهم الإدخالات في مواصفة إجراء اللحام. بموجب D1.1، يتم التحكم في اختيار معدن الحشو بواسطة الجدول 5.7، الذي يربط مجموعات المعدن الأساسي بمجموعات معدن الحشو المتوافقة. يجب أن يوفر معدن الحشو قوة مطابقة أو زائدة للمعدن الأساسي الذي يتم لحامه.
بالنسبة لمواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا (البند 5)، يجب أن يكون معدن الحشو مدرجًا في الجدول 5.7 لمجموعة المعدن الأساسي المعمول بها. يتطلب استخدام معدن حشو خارج الجدول 5.7 تأهيل مواصفة إجراء اللحام عن طريق الاختبار بموجب Clause 6. يتطلب نموذج مواصفة إجراء اللحام ثلاثة إدخالات لمعدن الحشو: رقم مواصفة A5.x (على سبيل المثال، A5.18)، وتصنيف القطب الكهربائي (على سبيل المثال، ER70S-6)، والاسم التجاري أو العلامة التجارية للمصنع.
معدن الحشو هو متغير أساسي بموجب كل من الجدول 5.5 (متغيرات مواصفة إجراء اللحام الأساسية المؤهلة مسبقًا) و الجدول 6.6 (متغيرات مواصفة إجراء اللحام الأساسية المؤهلة). يتطلب تغيير في تصنيف معدن الحشو — على سبيل المثال، التبديل من ER70S-6 إلى ER70S-3 — مواصفة إجراء لحام جديدة أو معدلة. يتطلب تغيير في مواصفة A5.x (على سبيل المثال، من A5.18 إلى A5.28) دائمًا إجراءً جديدًا.
يحدد تصنيف معدن الحشو أيضًا فئة التسخين المسبق بموجب الجدول 5.11. تغطي الفئة B في الجدول 5.11 عملية SMAW بأقطاب منخفضة الهيدروجين وSAW وGMAW وFCAW، بما في ذلك E71T-1 وE71T-11. تقتصر الفئة A على SMAW بأقطاب غير منخفضة الهيدروجين مثل E6013. يؤثر هذا التمييز بشكل مباشر على تكلفة التصنيع والجدول الزمني، مما يجعل اختيار معدن الحشو قرارًا مبكرًا حاسمًا في تطوير مواصفة إجراء اللحام.
"اختيار معدن الحشو هو أول شيء أتحقق منه في مواصفة إجراء اللحام. إذا لم يتطابق تصنيف القطب الكهربائي مع
— Field observation, structural fabrication فحص practiceالجدول 5.7لمجموعة المعدن الأساسي، فإن مواصفة إجراء اللحام غير متوافقة حتى قبل أن يبدأ اللحام في اللحام. معظم حالات رفض معدن الحشو التي أراها هي استخدام E71T-11 حيث تم تحديد E71T-1 — السلك ذاتي الحماية لا يلبي متطلبات الهيدروجين للتطبيق."
تصنيف معدن الحشو بموجب AWS A5 هو مسؤولية المهندس وفقًا لمواصفة إجراء اللحام، ولكن اللحام مسؤول عن التحقق من أن رقم دفعة القضيب أو السلك يتطابق مع مواصفة إجراء اللحام في كل محطة عمل. الخطأ الأكثر شيوعًا في ورشة العمل هو استخدام معدن حشو متبقي من إجراء مؤهل مختلف — تتبع رقم الدفعة غير قابل للتفاوض في أعمال جسور D1.5 ويتم تطبيقه بشكل متزايد في تطبيقات D1.1 عالية القوة.
— اللحام inspector observation, fabrication shop, 2026
الأسئلة المتكررة
يصنف E7018 بموجب AWS A5.1. تشير E إلى قطب كهربائي. يشير 70 إلى 70 ksi (490 ميجا باسكال) الحد الأدنى لمقاومة الشد. يشير 1 إلى مجموعة جميع الأوضاع: يصنف Table 1 في AWS A5.1 القطب E7018 للأوضاع المسطح والأفقي والرأسي والعلوي، لكن الملاحظة a في Table 1 تقصر الوضعين الرأسي والعلوي على أقطاب بقطر 5/32 in (4.0 mm) فأقل. يشير 8 إلى طلاء منخفض الهيدروجين بمسحوق الحديد. طلاء منخفض الهيدروجين هو السبب في أن E7018 يندرج تحت D1.1 الجدول 5.11 الفئة B للتسخين المسبق، مما يتطلب درجات حرارة تسخين مسبق أقل من الأقطاب الكهربائية غير منخفضة الهيدروجين مثل E6013.
كلاهما قطبان كهربائيان FCAW مصنّفان بموجب A5.20، لكنهما يستخدمان طرق حماية مختلفة. E71T-1 محمي بالغاز (FCAW-G) ويتطلب غاز حماية خارجي من ثاني أكسيد الكربون أو الأرجون/ثاني أكسيد الكربون. E71T-11 ذاتي الحماية (FCAW-S) ولا يتطلب غازًا خارجيًا. ينتج E71T-1 معدن لحام أنظف بهيدروجين أقل ويفضل للتصنيع في الورش. يفضل E71T-11 للتركيب في الموقع حيث تجعل الرياح الحماية بالغاز غير عملية. بموجب D1.1 الجدول 5.11، يندرج E71T-1 تحت الفئة B (منخفض الهيدروجين). ولأن E71T-11 هو FCAW، يضعه الجدول 5.11 في الفئة B مع SAW وGMAW وSMAW منخفض الهيدروجين.
وفقًا للبند 3.4 من AWS A5.36:2016، يمكن أيضًا تصنيف الأقطاب المصنفة وفق AWS A5.20 أو A5.29 أو A5.18 أو A5.28 وفق AWS A5.36، فقط عند استيفاء جميع متطلبات كل مواصفة.
ارجع إلى مواصفة وتصنيف AWS A5.x الذي يتطابق مع المادة المستهلكة الخاصة بك. يسرد الجدول 5.7 في D1.1 مجموعات معدن الحشو التي توفر قوة مطابقة لكل مجموعة من مجموعات المعدن الأساسي. بالنسبة لمواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا، يجب أن يكون معدن الحشو مدرجًا في الجدول 5.7 لمجموعة المعدن الأساسي المعمول بها. يجب أن تنص مواصفة إجراء اللحام على المواصفة (على سبيل المثال، A5.18)، والتصنيف (على سبيل المثال، ER70S-6)، والاسم التجاري للمصنع.