بررسی اتصالات جوشی نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP

بررسی اتصالات جوشی

قبلاً در مقاله انواع اتصالات جوشکاری، به بررسی انواع اتصالات جوشکاری پرداختیم و توصیه می‌شود قبل از ادامه‌ی مطالعه این مقاله، مقاله قبلی را مطالعه کنید. انتخاب نوع اتصال جوشی و نوع فرآیند جوشکاری، مهم‌ترین بخش طراحی اتصال جوشی می‌باشد همچنین در نظر گرفتن سایر مواد مانند: اعوجاج جوشی، استحکام خستگی، مقاومت به خوردگی و …. در طراحی اتصال جوشی الزامی می‌باشند. لذا در نهایت مقدار هزینه و امکانات ایجاد نوع اتصال جوشی برای برآورده کردن الزامات و انتظارات موجود از سازه جوشی تعیین می‌کند که چه چیزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به بررسی اتصال نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP خواهیم پرداخت.

بررسی اتصال نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP

اتصال CJP که مخفف عبارت انگلیسی Complete Joint Penetration است؛ به معنای اتصال جوشی است که در آن فلز جوش در تمام ضخامت فلز پایه، نفوذ داده می‌شود.
اتصال PJP که مخفف عبارت انگلیسی Partial Joint Penetration است؛ به معنای اتصال جوشی است که در آن فلز جوش فقط در بخشی از ضخامت فلز پایه، نفوذ داده می‌شود.
باید توجه داشت که اتصال نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP بیشتر در وضعیت اتصال لب به لب یا Butt Joint تعریف می‌شود که در شکل زیر انواع آن‌ها را در پخ‌های مختلف مشاهده می‌کنید. اما این نوع اتصالات در اتصال گوشه Fillet نیز می‌توانند تعریف شوند.

نحوه اجرای اتصال نفوذ کامل CJP

در استاندارد جوشکاری AWS D1.1، در مورد نحوه اجرای اتصال نفوذ کامل CJP توضیح داده است. اجرای اتصال نفوذ کامل CJP، در دو نوع زیر می‌تواند انجام شود.

نوع ۱: برای انجام اتصال نفوذ کامل CJP در نوع ۱، جوشکاری از هر دو طرف انجام می‌شوند. به عنوان مثال، یک شیار V شکل از یک طرف جوش داده می‌شود و سپس با تکنیک پشت‌برداری (Back Gouging) جوشکاری از سمت دیگر شروع می‌شود تا اتصال نفوذ کامل ایجاد شود. جوشکاری ممکن است با استفاده از پشت بند (Backing) به منظور اطمینان از نفوذ کامل استفاده شود که در این صورت باز هم جزء نوع ۱، انجام اتصال نفوذ کامل CJP می‌باشد.

نوع ۲: برای اتصالات لوله‌ای (Tubular Connections) قابل استفاده است. جوشکاری می‌تواند از یک یا دو سمت اجرا شود. اما این نوع بیشتر برای مقاطع لوله‌ای با قطر کوچکتر که دسترسی به سمت ریشه ممکن نیست استفاده می‌شود.

کاربرد اتصال نفوذ کامل CJP

تقریباً برای اکثر سازه‌های حساس جوشی مانند ساخت مخازن تحت فشار و سازه‌های فرا ساحلی و غیره کد و استاندارد مربوطه، کارفرما را برای استفاده از اتصال نفوذ کامل CJP ملزم کرده است. اما طبق آنچه گفته شده اجرای اتصال نفوذ کامل CJP می‌تواند بسیار هزینه‌بر باشد. اما این هزینه بیشتر برای بسیاری از کاربردها الزامی است و حتماً باید از اتصال CJP برای طراحی اتصالات استفاده شود.

اتصالات جوشکاری CJP و PJP در کدهای جوشکاری AWS D1.5 ، AWS D1.1 و CSA W59 تعریف شده‌اند و فقط برای جوشکاری سازه (Structural Welding) قابل استفاده هستند. لذا این بحث در استاندارد ها و کد‌های جوشکاری مانند: ASME section VIII، ASME section I، ASME B31.3 و API 1104 ارائه نشده است.

بررسی علائم نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP در نقشه‌ها

دانستن نحوه مشخص کردن اتصال نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP، در نقشه های مهندسی ضروری می‌باشد. چرا که برداشت نادرست از آنها می تواند سبب اجرای نادرست اتصال جوشکاری بشود. در استاندارد جوشکاری AWS D1.1، نحوه مشخص کردن علائم نفوذ کامل CJP و اتصال نفوذ ناقص PJP در نقشه‌ها آورده شده است که می‌تواند در شکل زیر آنها را بررسی بفرمایید.

نوع اتصال PJP یا CJP در قسمت انتهای یا دم پیکان علائم جوشکاری مشخص می‌شود. مشخص کردن نوع اتصال CJP ضروری است اما اگر اتصال PJP باشد نگارش آن ضروری نیست اما حتماً باید مقدار اندازه گلویی جوش (Throat Size) بر روی پیکان در اتصال PJP مشخص شود.

مزیت‌های اتصال نفوذ کامل CJP

اتصال نفوذ کامل CJP، دو مزیت اصلی دارند که در ادامه آنها را بررسی می‌کنیم.

۱) جوش‌های با نفوذ کامل استحکام بالاتری نسبت به سایر انواع جوش دارند و علت آن وجود ضخامت بیشتر اندازه جوش می‌باشد.
۲) خوردگی در جوش معمولاً در حفره‌های هوا (Air Pockets)، ترک‌ها (Cracks) و شکاف‌های داخل جوش (Gaps) شروع می‌شود. این فضا‌ها شروع خوردگی را تسهیل می‌بخشند. یک جوش نفوذ کامل این فضا‌ها را از بین می‌برد و باعث بهبود مقاومت در برابر خوردگی اتصال می‌شود.