ما هو شكل اللحام؟
شكل اللحام هو الشكل المقطعي لطبقة اللحام النهائية. يصف ما إذا كان وجه اللحام متساطحًا مع المعدن الأساسي، أو مرتفعًا فوقه (محدب)، أو منخفضًا تحته (مقعر). يعتبر الشكل مهمًا لأنه يؤثر بشكل مباشر على عمر التعب، وتركيز الإجهاد، والقدرة على إجراء الفحص غير المتلف.
يتطلب البند 7.23 من D1.1:2025 أن تفي جميع اللحامات بمعايير الفحص البصري في الجدولين 8.1 أو 10.14 وأن تكون خالية من الشقوق والتداخلات وانقطاعات الشكل غير المقبولة الموضحة في الشكل 7.4، والجدول 7.8، والجدول 7.9.
الأشكال المقبولة مقابل غير المقبولة
يصنف الشكل 7.4 أشكال اللحام إلى ثلاث فئات: مرغوب، مقبول، وغير مقبول. يختلف التصنيف حسب نوع الوصلة:
لحامات الجروف (وصلات التناكبية): يجب أن يكون التعزيز ضمن حدود الجدول 7.9 الجدول أ. يجب أن يكون لوجه اللحام انتقال تدريجي إلى سطح المعدن الأساسي. التعزيز المفرط، والانتقالات المفاجئة، والتداخل غير مقبولة.
لحامات الزاوية (وصلات T، وصلات التراكب، الزوايا الداخلية): قد يكون الوجه محدبًا قليلاً، أو مسطحًا، أو مقعرًا قليلاً وفقًا للبند 7.23.1. يتم تحديد حدود التحدب بواسطة الجدول 7.9 الجدول ج. التحدب المفرط يركز الإجهاد عند أطراف اللحام وهو غير مقبول. الحلق غير الكافي (التحدب الذي يقلل من حجم اللحام الفعال عن الحد الأدنى) غير مقبول أيضًا.
لحامات الزاوية الخارجية: تخضع للجدول د، الذي يحدد التحدب بنصف سماكة البعد الحافة المكشوفة الأرق.
Convexity حدود — Tables 7.8 and 7.9
يستخدم D1.1 أربعة جداول تحدب محددة في الجدول 7.9. يربط الجدول 7.8 كل نوع وصلة ونوع لحام بالجدول المطبق ورسم الشكل 7.4.
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate السماكة (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*بالنسبة للهياكل المحمّلة دوريًا، الحد الأقصى R لـ t > 2 in هو 3/16 in [5 mm].
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
تنطبق هذه الحدود ليس فقط على العرض الكلي لوجه اللحام المكتمل ولكن أيضًا على عرض طبقة سطحية فردية في لحام متعدد الطبقات وفقًا للبند 7.23.1.
التحدب: لا يوجد قيود على التحدب طالما تم تحقيق الحد الأدنى لحجم اللحام (مع الأخذ في الاعتبار كل من الساق والحلق) وفقًا للحاشية ب من الجدول 7.9.
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
بالنسبة للحامات الزاوية الخارجية، الحد الأقصى للتحدب C = t/2، حيث t هي سماكة البعد الحافة المكشوفة الأرق. انظر الشكل 7.4F لمعرفة أين ينطبق الجدول ج مقابل د.
ماذا يعني "متساطح"؟
وفقًا للبند 7.23.3.1، يجب أن يتم تشطيب اللحامات المطلوبة أن تكون متساطحة بحيث لا تقلل من سماكة المعدن الأساسي الأرق أو معدن اللحام بأكثر من 1/32 in [1 mm]. يجب ألا يتجاوز التعزيز المتبقي 1/32 in [1 mm] في الارتفاع ويجب أن يندمج بسلاسة في أسطح المعدن الأساسي مع مناطق انتقال خالية من النقر.
يجب إزالة جميع التعزيزات حيث يشكل اللحام جزءًا من سطح تلامس أو تزاوج.
لا يعني "متساطح" مسطحًا تمامًا. بل يعني ضمن 1/32 in من سطح المعدن الأساسي مع انتقال سلس وخالٍ من النقر. التجليخ الزائد الذي يرقق المعدن الأساسي تحت هذا التفاوت يعتبر عيبًا.
متطلبات تشطيب السطح
وفقًا للبند 7.23.3.2، حيث يتطلب تشطيب السطح، يجب ألا تتجاوز قيم خشونة السطح 250 ميكروبوصة [6.3 ميكرومتر] وفقًا لـ ASME B46.1.
بالنسبة للهياكل المحمّلة دوريًا، يجب أن يكون التشطيب موازيًا لاتجاه الإجهاد الأساسي، باستثناء أن خشونة نهائية تبلغ 125 ميكروبوصة [3.2 ميكرومتر] أو أقل يمكن تشطيبها في أي اتجاه.
يمكن استخدام التقطيع والتجويف كطرق أولية لإزالة المواد، بشرط أن يتبعها التجليخ أو التشغيل الآلي لتحقيق خشونة السطح المطلوبة.
طرق التجليخ والإصلاح
وفقًا للبند 7.25، يمكن إزالة معدن اللحام أو المعدن الأساسي بالتشغيل الآلي، أو التجليخ، أو التقطيع، أو التجويف. يجب أن يتم العمل بحيث لا يتم خدش أو تجويف معدن اللحام أو المعدن الأساسي المجاور. يُسمح بالتجويف بالأكسجين فقط على الفولاذ المدرفل.
لدى المقاول خيار إما إصلاح لحام غير مقبول أو إزالة واستبدال اللحام بالكامل وفقًا للبند 7.25.1. يجب إعادة اختبار اللحام المصلح أو المستبدل بالطريقة الأصلية بنفس معايير القبول.
يمكن استخدام الطرق على طبقات اللحام الوسيطة للتحكم في إجهادات الانكماش وفقًا للبند 7.26، ولكن لا يُسمح بالطرق على الطبقة الجذرية أو السطحية للحام أو المعدن الأساسي عند حواف اللحام.
Visual فحص Criteria — الجدول 8.1
الجدول 8.1 هو جدول معايير الفحص البصري الرئيسي. متطلبات الشكل هي البند (4): يجب أن تتوافق أشكال اللحام مع البند 7.23. ينطبق هذا على الوصلات غير الأنبوبية المحمّلة بشكل ساكن ودوري.
بنود الجدول 8.1 ذات الصلة التي تتفاعل مع قبول الشكل:
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
لحام يمر بجدول التحدب ولكنه يحتوي على نقر مفرط عند الأطراف لا يزال يفشل في الفحص البصري. يتم فحص الشكل، والنقر، والتقليل من الحجم معًا كجزء من الفحص البصري نفسه للبند 8.9.