Table 5.6 · البند 7.2Mill Test Report (MTR) — How to Read One for D1.1 Welding Compliance
يشهد تقرير اختبار المطحنة بالتركيب 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، التي تحكم إدراج مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا ومطابقة معدن الحشو. يُبحث عن التسخين المسبق بشكل منفصل في الجدول 5.11 حسب مواصفات الفولاذ وعملية اللحام وتصنيف هيدروجين القطب الكهربائي والسماكة — وليس حسب المجموعة.
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). تُستخدم المجموعة لإدراج مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا ومطابقة معدن الحشو وفق الجدول 5.7. يُبحث عن التسخين المسبق في الجدول 5.11 حسب مواصفات الفولاذ وعملية اللحام وتصنيف هيدروجين القطب الكهربائي والسماكة — وليس حسب المجموعة. يظهر A36 في كل من الفئة A والفئة B حسب العملية. 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
مجموعة الجدول 5.6 ليست مفتاحًا واحدًا لواحد لفئة التسخين المسبق في الجدول 5.11. ابحث في الجدول 5.11 حسب مواصفات الفولاذ وعملية اللحام وتصنيف هيدروجين القطب الكهربائي والسماكة. يظهر A36 في كل من الفئة A والفئة B حسب العملية. استخدم حاسبة التسخين المسبق للبحث عن القيمة الدقيقة لتركيبتك.
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
D1.1:2025 Table 5.6 organizes approved prequalified base metals into five groups by specification, grade, thickness limits, and mechanical properties. The group establishes base-metal eligibility and supports filler-metal matching in Table 5.7. The separate Table 5.11 lookup is not by group; use the steel specification, welding process, electrode hydrogen designation, and thickness.
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)
Currently limited to A913 Gr.80. This is the highest-strength prequalified grouping in Table 5.6; verify the exact grade, WPS limits, filler-metal match, and the independent Table 5.11 row before welding. The heat input limitations of Clause 7.7 do not apply to A913 grades per a footnote in Table 5.6, because A913 is produced by a controlled process (quenching and self-tempering) that gives it different thermal response characteristics than conventional quenched and tempered steels.
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. ملاحظة المصدر: هذه الصيغة غير مقروءة بدقة المصدر التي نتحقق مقابلها (تطبعها نسخة AWS D1.1:2025 من الملحق B كصورة منخفضة الدقة)؛ وهي تطابق صيغة B6.1.1 لمكافئ الكربون في AWS D1.1:2020 (شاهد OCR لإصدار 2020، مقطع دون تغيير)؛ تحقق من المعيار المنشور.
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 5.6base metal requirements
الأسئلة المتكررة
من الناحية العملية، نعم. يشير تقرير اختبار المطحنة (MTR)، وشهادة المطحنة (mill cert)، وتقرير اختبار المواد المعتمد (CMTR) جميعها إلى نفس الوثيقة: السجل المعتمد لمنتج الفولاذ للتحليل الكيميائي ونتائج الاختبارات الميكانيكية لدفعة معينة من الفولاذ. تُستخدم المصطلحات بالتبادل في صناعة الفولاذ الإنشائي.
يتطلب البند 7.2.1 من D1.1:2025 أن تحدد وثائق العقد مواصفات وتصنيف المعدن الأساسي. يتطلب الكود منك معرفة نوع الفولاذ الذي تقوم بلحامه حتى تتمكن من تطبيق التسخين المسبق الصحيح، ومعدن الحشو، والإجراء. تقرير اختبار المطحنة (MTR) هو الوثيقة الصناعية القياسية التي تثبت المواصفات المطبقة. بينما لا يصف D1.1 تنسيق الوثيقة، تتطلب معظم وثائق العقد وأكواد البناء تقارير اختبار المطحنة (MTRs) لتتبع الفولاذ الإنشائي.
ينظم الجدول 5.6 المعادن الأساسية المعتمدة في خمس مجموعات بناءً على القوة والتركيب الكيميائي. تشمل المجموعة الأولى الفولاذ الطري الشائع مثل A36 و A500 بقوة خضوع تتراوح من 30 إلى 50 ksi. تشمل المجموعة الثانية الفولاذ الإنشائي مثل A992 و A572 Gr.50 و A588 بقوة خضوع تتراوح من 36 إلى 55 ksi. تغطي المجموعة الثالثة الفولاذ عالي القوة مثل A572 Gr.60 و A913 Gr.60 بقوة تتراوح من 55 إلى 65 ksi. تشمل المجموعة الرابعة A709 HPS70W و A913 Gr.70 بقوة 70 ksi. المجموعة الخامسة هي A913 Gr.80 بقوة خضوع 80 ksi.
ثلاث خطوات. أولاً، ابحث عن مواصفات ودرجة ASTM في تقرير اختبار المطحنة (MTR) الخاص بك. ثانيًا، ابحث عن تلك المواصفات في الجدول 5.6 من D1.1 للعثور على مجموعة المعدن الأساسي (من الأول إلى الخامس). ثالثًا، ابحث عن الحد الأدنى للتسخين المسبق في الجدول 5.11 حسب مواصفات الفولاذ وعملية اللحام وتصنيف هيدروجين القطب الكهربائي والسماكة — وليس حسب مجموعة الجدول 5.6. يظهر A36 في كل من الفئة A والفئة B حسب العملية. بالنسبة لـ A992 مع SMAW وأقطاب منخفضة الهيدروجين على لوح بسماكة 1 in، تتطلب الفئة B في الجدول 5.11 تسخينًا مسبقًا بحد أدنى 50 درجة F.
تأكد من أن رقم الصهرة ومواصفات ASTM والدرجة والأبعاد والكيمياء ونتائج الاختبارات الميكانيكية تطابق المادة المستلمة ووثائق العقد. إذا تعذر ربط التقرير بعلامة القطعة أو رقم الصهرة، فلا يمكن إثبات مواصفات الفولاذ اللازمة للجدول 5.11 أو مطابقة معدن الحشو في الجدول 5.7 أو تأهيل WPS.
نعم. تحدد المواصفات والدرجة ما إذا كان الفولاذ مدرجاً للعمل المؤهل مسبقاً، وقد تكشف الكيمياء مكافئ كربون أو محتوى سبائك مرتفعاً يزيد خطر التشقق الهيدروجيني. إذا لم تغط جداول المعادن الأساسية المؤهلة مسبقاً المادة، فيجب تأهيل WPS بالاختبار.