Table 5.6 · البند 7.2Mill Test Report (MTR) — How to Read One for D1.1 اللحام Compliance
يشهد تقرير اختبار المطحنة على التركيب الكيميائي والخصائص الميكانيكية لدفعة معينة من الفولاذ. للتوافق مع D1.1:2025، يربط تقرير اختبار المطحنة (MTR) الفولاذ الخاص بك بمجموعات المعدن الأساسي في الجدول 5.6، والتي تحدد متطلبات التسخين المسبق، واختيار معدن الحشو، وما إذا كان يمكن تأهيل إجراء اللحام (WPS) الخاص بك مسبقًا.
الربط بـ D1.1: يوضح تقرير اختبار المطحنة (MTR) الخاص بك مواصفات ASTM. يربط الجدول 5.6 تلك المواصفات بمجموعة المعدن الأساسي (من الأول إلى الخامس). تحدد المجموعة التسخين المسبق الخاص بك وفقًا للجدول 5.11 ومعدن الحشو الخاص بك وفقًا للجدول 5.7. بدون تقرير اختبار المطحنة (MTR)، لا يمكنك البحث عن أي من هذه المتطلبات.
ما يحتويه تقرير اختبار المطحنة (MTR)
تقرير اختبار المطحنة هو السجل المعتمد لمنتج الفولاذ لدفعة محددة (دفعة) من الفولاذ. يجب أن تكون كل شحنة من الفولاذ الإنشائي مصحوبة بتقرير اختبار المطحنة (MTR) الذي يعود إلى المطحنة المنتجة. تحتوي الوثيقة عادةً على المعلومات التالية:
- رقم الدفعة
- معرف فريد يتم تعيينه بواسطة المطحنة لدفعة معينة من الفولاذ المنصهر. رقم الدفعة هو الرابط الأساسي للتتبع بين الفولاذ المادي وخصائصه المعتمدة. كل لوح أو عارضة أو شكل من نفس الدفعة يشترك في نفس التركيب الكيميائي.
- مواصفات ودرجة ASTM
- المعيار الذي تم إنتاج الفولاذ لتلبيته، مثل ASTM A992، ASTM A572 Gr.50، أو ASTM A36. هذا هو الحقل الذي يتصل مباشرة
بالجدول 5.6من D1.1. إذا كانت المواصفات والدرجة مدرجة فيالجدول 5.6، فإن الفولاذ معتمد لإجراءات اللحام المؤهلة مسبقًا (Prequalified WPSs). - التحليل الكيميائي
- التركيب الكيميائي الفعلي للدفعة، مُبلغ عنه كنسب مئوية بالوزن. تشمل العناصر الرئيسية الكربون (C)، المنجنيز (Mn)، السيليكون (Si)، الفوسفور (P)، الكبريت (S)، وبالنسبة لبعض الدرجات، الكروم، النيكل، الموليبدينوم، الفاناديوم، والنحاس. تُستخدم هذه القيم لحساب مكافئ الكربون لتحديد التسخين المسبق البديل وفقًا
للملحق B. - الخصائص الميكانيكية
- نتائج الاختبارات من العينات المسحوبة من الدفعة، بما في ذلك الحد الأدنى لمقاومة الخضوع (ksi أو MPa)، ومقاومة الشد (ksi أو MPa)، والاستطالة (بالمائة)، وفي بعض الحالات قيم تأثير Charpy V-notch. يجب أن تفي هذه المتطلبات بمواصفات ASTM المدرجة في تقرير اختبار المطحنة (MTR).
- أبعاد المنتج وكميته
- حجم وشكل وكمية المواد التي يغطيها التقرير. قد يغطي تقرير اختبار المطحنة (MTR) واحد قطعًا متعددة من نفس الدفعة.
من تقرير اختبار المطحنة (MTR) إلى التوافق مع D1.1: ثلاث خطوات
الغرض الكامل من قراءة تقرير اختبار المطحنة (MTR) للتوافق مع D1.1 هو الإجابة على ثلاثة أسئلة: ما هي المجموعة التي ينتمي إليها الفولاذ الخاص بي، وما هو التسخين المسبق الذي أحتاجه، وما هي معادن الحشو المتوافقة؟ فيما يلي سير العمل:
Table 5.6
خذ مواصفات ودرجة ASTM من تقرير اختبار المطحنة (MTR) الخاص بك وابحث عنها في D1.1 الجدول 5.6. يسرد الجدول المعادن الأساسية المعتمدة المنظمة حسب المجموعة (من الأول إلى الخامس). على سبيل المثال، يظهر A992 في المجموعة الثانية. يظهر A36 في كل من المجموعة الأولى (للسماكات حتى 3/4 in) والمجموعة الثانية (جميع السماكات). إذا لم يكن الفولاذ الخاص بك مدرجًا في الجدول 5.6، فإنه غير معتمد لإجراءات اللحام المؤهلة مسبقًا (Prequalified WPSs) ويجب تأهيله عن طريق الاختبار وفقًا للبند 6.2.1 باستخدام سجل تأهيل الإجراء (PQR).
Table 5.11
تحدد مجموعة المعدن الأساسي من الجدول 5.6 فئة التسخين المسبق التي تنطبق في الجدول 5.11. تعتمد درجة حرارة التسخين المسبق على ثلاثة عوامل: مجموعة الفولاذ، وفئة عملية اللحام (التي تعكس مستوى الهيدروجين)، وسماكة المادة. استخدم حاسبة التسخين المسبق للبحث عن القيمة الدقيقة لمجموعتك.
Table 5.7
يحدد الجدول 5.7 معادن الحشو التي توفر قوة مطابقة لكل مجموعة من مجموعات المعدن الأساسي. تستخدم فولاذ المجموعة الأولى والثانية أقطاب E60XX أو E70XX للحام SMAW، وتدفقات F6XX أو F7XX للحام SAW. تتطلب المجموعات الأعلى معادن حشو ذات قوة أعلى. يجب أن يطابق معدن الحشو أو يتجاوز قوة المعدن الأساسي لتلبية متطلبات D1.1.
مجموعات المعدن الأساسي الخمس
ينظم الجدول 5.6 من D1.1:2025 جميع المعادن الأساسية المعتمدة في خمس مجموعات بناءً على مقاومة الخضوع ومحتوى السبائك. إن فهم المجموعة التي ينتمي إليها الفولاذ الخاص بك أمر أساسي لكل قرار يتبع ذلك في D1.1.
المجموعة الأولى — الفولاذ الطري (30-50 ksi مقاومة الخضوع)
أكثر أنواع الفولاذ الإنشائي شيوعًا للتطبيقات الخفيفة. يشمل A36 (حتى 3/4 in)، A53، A500، A501، A1011 SS، و API 5L. تتميز هذه الأنواع بأقل متطلبات للتسخين المسبق وأوسع نطاق من معادن الحشو المعتمدة. تعمل معظم ورش التصنيع الصغيرة بشكل أساسي مع فولاذ المجموعة الأولى.
المجموعة الثانية — الفولاذ الإنشائي (36-55 ksi مقاومة الخضوع)
المجموعة الأساسية للتصنيع الإنشائي. تشمل A992 (الفولاذ القياسي ذو الشفة العريضة)، A572 Gr.50، فولاذ التجوية A588، A913 Gr.50، و A36 بجميع السماكات. إذا كنت تقوم بتصنيع إطار مبنى فولاذي في الولايات المتحدة، فإن معظم الفولاذ الخاص بك هو من المجموعة الثانية. متطلبات التسخين المسبق معتدلة وتزداد مع السماكة.
المجموعة الثالثة — الفولاذ عالي القوة (55-65 ksi مقاومة الخضوع)
تشمل A572 Gr.60 و Gr.65، A633 Grade E، و A913 Gr.60 و Gr.65. تتطلب هذه الأنواع من الفولاذ درجات حرارة تسخين مسبق أعلى وتحكمًا أكثر دقة في مدخل الحرارة. تُستخدم في التطبيقات التي تقلل فيها القوة العالية من أحجام الأعضاء والوزن الإنشائي الإجمالي.
المجموعة الرابعة — الفولاذ عالي القوة (70 ksi مقاومة الخضوع)
تشمل A709 HPS70W (فولاذ عالي الأداء للجسور)، A913 Gr.70، و A1066 Gr.70. تتطلب هذه الأنواع من الفولاذ أعلى درجات حرارة للتسخين المسبق بين درجات الفولاذ الإنشائي الشائعة الاستخدام. يتطلب مطابقة معدن الحشو أقطاب E80XX أو أعلى.
المجموعة الخامسة — الفولاذ عالي القوة جدًا (80 ksi مقاومة الخضوع)
تقتصر حاليًا على A913 Gr.80. تتميز هذه المجموعة بأشد متطلبات التسخين المسبق ومدخل الحرارة. لا تنطبق قيود مدخل الحرارة في البند 7.7 على درجات A913 وفقًا لحاشية سفلية في الجدول 5.6، لأن A913 يتم إنتاجه بعملية تحكم (التبريد والتطبيع الذاتي) تمنحه خصائص استجابة حرارية مختلفة عن الفولاذ المبرد والمطبع التقليدي.
ما يجب التحقق منه في تقرير اختبار المطحنة (MTR) قبل اللحام
قبل بدء اللحام، يجب على المصنع أو موظفي مراقبة الجودة التحقق من العناصر التالية في تقرير اختبار المطحنة (MTR) مقابل متطلبات وثائق العقد:
- المواصفة تتطابق مع وثائق العقد
- يجب أن تتطابق مواصفات ودرجة ASTM في تقرير اختبار المطحنة (MTR) مع ما تحدده وثائق العقد. إذا كان العقد يتطلب A992 ويظهر تقرير اختبار المطحنة (MTR) A36، فإن الفولاذ لا يفي بالمواصفات بغض النظر عما إذا كانت خصائصه الميكانيكية كافية.
- مقاومة الخضوع والشد تفي بالحد الأدنى
- يجب أن تفي قيم الاختبار الفعلية في تقرير اختبار المطحنة (MTR) بالحد الأدنى من المتطلبات للدرجة المحددة أو تتجاوزها. بالنسبة لـ A992، الحد الأدنى لمقاومة الخضوع هو 50 ksi ونطاق الشد هو 65–100 ksi. تشير القيم خارج هذه النطاقات إلى أن الفولاذ غير مطابق.
- التركيب الكيميائي ضمن الحدود
- تحدد كل مواصفة ASTM قيمًا قصوى (وأحيانًا دنيا) للعناصر الرئيسية. يمكن أن يؤدي الكربون أو المنجنيز الزائد إلى زيادة الصلابة وقابلية التشقق. تغذي قيم التركيب الكيميائي أيضًا حساب مكافئ الكربون المستخدم في
الملحق Bمن D1.1 لتحديد التسخين المسبق البديل. - تتبع رقم الدفعة
- يجب أن تكون كل قطعة من الفولاذ قابلة للتتبع إلى رقم دفعة في تقرير اختبار المطحنة (MTR). إذا وصل الفولاذ بدون تتبع، لا يمكن للمصنع التحقق من مواصفاته، ولا يمكن إثبات التوافق مع D1.1. يعتبر عدم وجود تتبع علامة حمراء يجب أن توقف التصنيع حتى يتم حل المشكلة.
مكافئ الكربون من التركيب الكيميائي لتقرير اختبار المطحنة (MTR)
يوفر التحليل الكيميائي في تقرير اختبار المطحنة (MTR) جميع القيم اللازمة لحساب مكافئ الكربون باستخدام صيغة الملحق B من D1.1. مكافئ الكربون هو رقم واحد يمثل المحتوى الكلي للسبائك في الفولاذ وقابليته للتشقق الناتج عن الهيدروجين في المنطقة المتأثرة بالحرارة.
يستخدم الملحق B من D1.1 صيغة CE(IIW): CE = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15. تعني قيمة CE أعلى أن الفولاذ أكثر قابلية للتصلب وقد يتطلب تسخينًا مسبقًا أعلى من قيم الجدول 5.11 القياسية. يوفر الملحق B طريقة بديلة لتحديد التسخين المسبق بناءً على CE ومستوى الهيدروجين والتقييد — وهو مفيد عندما تبدو قيم الجدول القياسية متحفظة بشكل مفرط أو عند العمل مع الفولاذ بالقرب من حدود المجموعة.
Use the carbon equivalent calculator to compute CE(IIW) and Pcm directly from your MTR chemistry values.
"إذا لم يتطابق تقرير اختبار المطحنة (MTR) مع إجراء اللحام (WPS)، أوقف اللحام. أغلى إصلاح هو الذي تقوم به بعد تحميل الهيكل."
— Fabrication shop floor principle, consistent with D1.1:2025Table 5.6المعدن الأساسي requirements
الأسئلة المتكررة
In practice, yes. A mill test report (MTR), mill certificate (mill cert), and certified material test report (CMTR) all refer to the same document: the steel producer's certified record of chemical analysis and mechanical test results for a specific heat of steel. The terms are used interchangeably in the structural steel industry. EN 10204 uses the term inspection certificate, but the content is equivalent.
D1.1:2025 Clause 7.2.1 requires that contract documents designate the specification and classification of base metal. The code requires you to know what steel you are welding so you can apply the correct preheat, filler metal, and procedure. The MTR is the standard industry document that proves which specification applies. While D1.1 does not prescribe the document format, most contract documents and building codes require MTRs for structural steel traceability.
Table 5.6 organizes approved base metals into five groups based on strength and chemistry. Group I includes common mild steels like A36 and A500 with yield strengths of 30 to 50 ksi. Group II includes structural steels like A992, A572 Gr.50, and A588 with yield strengths of 36 to 55 ksi. Group III covers higher-strength steels like A572 Gr.60 and A913 Gr.60 at 55 to 65 ksi. Group IV includes A709 HPS70W and A913 Gr.70 at 70 ksi. Group V is A913 Gr.80 at 80 ksi yield.
Three steps. First, find the ASTM specification and grade on your MTR. Second, look up that specification in D1.1 Table 5.6 to find the base metal group (I through V). Third, use the group to look up the minimum preheat temperature in Table 5.11 based on your welding process category and material thickness. For example, A992 steel is Group II. For SMAW with low-hydrogen electrodes on 1 in thick plate, Table 5.11 Category B requires 50 degrees F minimum preheat.
Confirm the heat number, ASTM specification, grade, dimensions, chemistry, and mechanical test results all match the material delivered and the contract documents. If the MTR cannot be tied to the piece mark or heat number on the steel, the fabricator cannot prove the base metal group for D1.1 preheat, filler-metal selection, or WPS qualification.
Yes. The specification and grade on the MTR determine whether the steel is listed for prequalified D1.1 work. The chemistry can also reveal high carbon equivalent or alloy content that increases hydrogen-cracking risk. If the material is not covered by the prequalified base metal tables, the WPS must be qualified by testing instead of treated as a routine prequalified procedure.