What Is a مواصفة إجراء اللحام (WPS)?
This دليل explains what a welding procedure specification is, why it matters on structural welding work, and how to read the main fields before a welder starts production. Use it to separate WPS instructions from PQR test records, qualification notes, and project-specific القبول متطلبات.
وفقًا لـ AWS D1.1:2025 Clause 5.2.1: “يجب على Contractor إعداد جميع مواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا كوثائق مكتوبة.”
النسخة المختصرة في جملة واحدة: مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي الوصفة. سجل تأهيل الإجراء (PQR) هو الدليل على أن الوصفة تعمل. مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا بموجب D1.1 Clause 5 لا تحتاج إلى سجل تأهيل الإجراء (PQR) — فقد قام الكود بالفعل بالتحقق منها من خلال عقود من الاستخدام الصناعي.
تعريف مواصفة إجراء اللحام (WPS) والغرض منها
مواصفة إجراء اللحام هي وثيقة رسمية مكتوبة تحدد المتغيرات لتطبيق لحام معين لضمان قابلية التكرار. في كل مرة يستخدم فيها Welder مؤهل مواصفة إجراء اللحام (WPS) هذه، فإنه يلحم بنفس المعايير — نفس عملية اللحام، نفس مجموعة المعدن الأساسي، نفس معدن الحشو، نفس التسخين المسبق، نفس حدود التقنية. هذا الاتساق هو ما ينتج عنه خصائص ميكانيكية متوقعة والامتثال للكود.
بموجب AWS D1.1:2025 Clause 5.2.1، يمكن أن تتبع مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا المكتوبة أي تنسيق مناسب. يوفر AWS Annex J نماذج، ولكن يمكن لـ Fabricator استخدام تنسيقه الخاص بشرط معالجة جميع المتغيرات المطلوبة لكل Table 5.5. مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي وثيقة حية: تتطلب التغييرات في المتغيرات الأساسية التي تتجاوز التفاوتات المسموح بها مواصفة إجراء لحام جديدة أو منقحة. للحصول على شرح تفصيلي للنموذج خطوة بخطوة، راجع دليلنا الميداني لـ Annex J.
مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي نقطة البداية لجميع الإنشاءات الملحومة بموجب D1.1. قبل بدء أول قوس، يجب أن يكون لدى Contractor مواصفة إجراء لحام مكتوبة تغطي التركيبة المحددة للمعدن الأساسي، عملية اللحام، معدن الحشو، Welding Position، و Joint Geometry المستخدمة. لا توجد مواصفة إجراء لحام (WPS)، لا يوجد لحام متوافق.
ما يجب أن تحتويه مواصفة إجراء اللحام (WPS)
يحتوي D1.1:2025 Table 5.5 على قسمين. يسرد القسم العلوي 21 متغيرًا يجب تضمينها في مواصفة إجراء لحام مؤهلة مسبقًا مكتوبة. يضيف القسم السفلي 10 إدخالات لتفاوت المتغيرات (البنود 22-31) تحدد النطاقات المسموح بها لمعايير مثل شدة التيار، الجهد الكهربائي، وسرعة اللحام. من بين المتغيرات الـ 21 المطلوبة، عملية اللحام (البند 1) فقط تحمل حاشية سفلية تتطلب مواصفة إجراء لحام منفصلة عند التغيير — تتطلب التغييرات في المتغيرات الأخرى مواصفة إجراء لحام منقحة أو إعادة تأهيل لكل Clause 5.2.1.
Table 5.5Table 5.6 — Group I, II, III, IV, or VTable 5.11 — الحد الأدنى preheat and interpass tempFigure 5.1 for CJP, Figure 5.2 for PJP)The preheat calculator looks up variable (4) directly from D1.1:2025 Table 5.11. The carbon equivalent calculator supports the alternative preheat method from Annex B, which can reduce required preheat for certain steels. Both values belong on the written WPS.
مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا مقابل التأهيل بالاختبار
يوفر D1.1 مسارين متميزين لمواصفة إجراء لحام (WPS) متوافقة. فهم الفرق يحدد ما إذا كنت بحاجة إلى إجراء اختبارات تأهيل الإجراء قبل بدء لحام الإنتاج.
مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا
معفاة من اختبار التأهيل لكل Clause 6. لقد قام الكود بالتحقق من هذه التركيبات من خلال الخبرة الصناعية. لا توجد Test Weld، ولا يتطلب سجل تأهيل الإجراء (PQR).
المتطلبات: عملية معتمدة (لحام قوسي معدني محجب، لحام تحت الفلكس، لحام قوسي بالمعدن والغاز باستثناء GMAW-S، FCAW) + معدن أساسي من Table 5.6 + معدن حشو لكل Table 5.7 + وصلة من الشكل المؤهل مسبقًا المطبق (Figure 5.1 لـ CJP، Figure 5.2 لـ PJP، Figure 5.3 لـ لحام الزاوية) + تسخين مسبق لكل Table 5.11.
من يستخدمها: معظم ورش Structural Fabrication. فولاذ A36 أو A572 Gr.50، لحام أخدود قياسي أو Fillet Weld، سلك E7018 أو E71T-1 — مؤهل بالكامل مسبقًا.
مواصفة إجراء اللحام المؤهلة + سجل تأهيل الإجراء (PQR)
مطلوبة عندما يقع أي عنصر خارج حدود Clause 5. يتم إنتاج Test Weld، واستخراج العينات واختبارها، وتوثيق النتائج في سجل تأهيل الإجراء (PQR).
المحفزات الشائعة: نقل الدائرة القصيرة لـ لحام قوسي بالمعدن والغاز (GMAW-S)، Joint Geometry غير موجود في Figure 5.1، معدن أساسي غير موجود في Table 5.6، عمليات GTAW أو ESW.
من يستخدمها: Specialty Fabricator، أعمال مجاورة لحدود الضغط، Joint Geometry غير القياسية، أنواع الفولاذ عالية القوة غير الموجودة في Table 5.6.
ما هي المعادن الأساسية التي يمكن استخدامها في مواصفة إجراء لحام مؤهلة مسبقًا؟
يحدد D1.1:2025 Clause 5.3 و Table 5.6 المعادن الأساسية المعتمدة لمواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا، منظمة في خمس مجموعات حسب مستوى القوة. يمكن استخدام أنواع الفولاذ المدرجة في Table 5.6 فقط دون اختبار تأهيل. تشمل أنواع الفولاذ الهيكلية الشائعة عبر المجموعات ما يلي:
المجموعة الأولى: ASTM A36, A53 Gr.B, A106 Gr.B, A131, A139 Gr.B, A381 Gr.Y35, A500 Gr.B/C, A501 Gr.A, A516 Gr.55/60, A524 Gr.I/II, A573 Gr.58/65, A709 Gr.36, A1008 SS, A1011 SS, A1018 SS, API 5L Gr.B and X42, ABS Gr.A/B/D/E.
المجموعة الثانية: ASTM A36 (جميع السماكات), A131, A216, A501 Gr.B, A516 Gr.65/70, A529 Gr.50/55, A537 Class 1, A572 Gr.42/50/55, A588, A595, A606, A618, A633 Gr.A/C/D, A709 Gr.36/50/50W/HPS 50W, A710 Gr.A Class 2, A847, A913 Gr.50, A992, A1066 Gr.50, A1085, API 2H/2MT1/2W/2Y, API 5L X52, ABS.
المجموعة الثالثة: ASTM A537 Class 2, A572 Gr.60/65, A633 Gr.E, A710 Gr.A Class 2 and Class 3, A913 Gr.60/65, A1018 HSLAS Gr.60/70, A1066 Gr.60/65.
المجموعة الرابعة: ASTM A709 HPS 70W, A913 Gr.70, A1066 Gr.70.
المجموعة الخامسة: ASTM A913 Grade 80 — أعلى قوة للمعدن الأساسي المؤهل مسبقًا في Table 5.6. ملاحظة: لكل حاشية سفلية في Table 5.6، لا تنطبق قيود مدخل الحرارة في Clause 7.7 (التي تنطبق على أنواع الفولاذ المروية والمخففة) على A913 Grades 60, 65, 70, أو 80.
بالنسبة لأنواع الفولاذ غير المدرجة في Table 5.6، يحكم Clause 6.2.1 التأهيل بالاختبار. تقرير اختبار المطحنة (MTR) هو الوثيقة التي تؤكد أن المعدن الأساسي الخاص بك يفي بمواصفات ومتطلبات Table 5.6 قبل بدء اللحام.
عمليات اللحام المؤهلة مسبقًا
وفقًا لـ Clause 5.5.1، أربع عمليات مؤهلة للتأهيل المسبق بموجب D1.1:
لحام قوسي معدني محجب (لحام قوسي معدني محجب) — أقطاب كهربائية عصوية مصنفة وفقًا لـ AWS A5.1 أو A5.5. أقطاب كهربائية منخفضة الهيدروجين (E7018, E8018, إلخ) مطلوبة لأنواع الفولاذ من المجموعة الثالثة والرابعة وعندما يكون التسخين المسبق مرتفعًا بخلاف ذلك. يحكم Table 5.1 متطلبات مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا لـ لحام قوسي معدني محجب بما في ذلك الحد الأقصى لقطر القطب الكهربائي حسب Welding Position.
لحام تحت الفلكس (لحام تحت الفلكس) — تكوينات القطب الكهربائي الفردي والمتعدد. يحكم Table 5.2 متطلبات مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا لـ لحام تحت الفلكس. يمكن تحديد درجات حرارة التسخين المسبق ودرجات الحرارة بين الطبقات لـ لحام تحت الفلكس المتوازي أو المتعدد الأقطاب الكهربائية بالطريقة البديلة لـ Clause 5.7.3 عند إجراء اختبار صلابة HAZ.
لحام قوسي بالمعدن والغاز (لحام قوسي بالمعدن والغاز) — أي وضع نقل بخلاف الدائرة القصيرة. يتم استبعاد GMAW-S من التأهيل المسبق لكل Clause 5.5.1 و Table 5.3؛ لا يعدد الكود الأوضاع المسموح بها. GMAW-S (نقل الدائرة القصيرة) غير مؤهل مسبقًا ويتطلب تأهيل Clause 6. يجب أن تستخدم عمليات لحام قوسي بالمعدن والغاز و FCAW المستخدمة في مواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا مصادر طاقة ذات جهد ثابت (CV) لكل Clause 5.5.4. يحكم Table 5.3 متطلبات سلك لحام قوسي بالمعدن والغاز الصلب.
لحام قوسي بأسلاك محشوة (Flux-Cored اللحام بالقوس) — كلا النوعين المحمي بالغاز (FCAW-G) والمحمي ذاتيًا (FCAW-S). يحكم Table 5.4 متطلبات أسلاك FCAW و GMAW المحشوة. يجب أن يتوافق تكوين Shielding Gas لـ GMAW و FCAW-G مع AWS A5.32M/A5.32 لكل Clause 5.6.4.
مواصفة إجراء اللحام (WPS) مقابل سجل تأهيل الإجراء (PQR) — الفرق
هاتان الوثيقتان مرتبطتان ولكنهما تخدمان وظائف مختلفة تمامًا. الخلط بينهما هو أحد أكثر الأخطاء شيوعًا في وثائق اللحام.
مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي الوصفة — تخبر Welder بما يجب فعله. عملية اللحام، المعدن الأساسي، معدن الحشو، Joint Geometry، التسخين المسبق، المعايير الكهربائية، التقنية. تعيش في أرضية الورشة ويشير إليها Welder أثناء الإنتاج.
The PQR is the proof the recipe works — it documents that a test weld produced to the WPS parameters passed mechanical اختبار. Tensile, bend, and impact tests (when required) confirm the procedure produces welds with adequate المتانة, ductility, and toughness. The PQR supports the WPS; the WPS references the PQR.
مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا بموجب D1.1 Clause 5 لا تتطلب سجل تأهيل الإجراء (PQR). الكود نفسه يعمل كمبرر فني. هذه ميزة رئيسية لـ D1.1 على ASME Section IX، الذي يتطلب Procedure Qualification لكل مواصفة إجراء لحام (WPS) بدون إعفاء مؤهل مسبقًا.
المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT)
يمكن تضمين المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) في مواصفة إجراء لحام مؤهلة مسبقًا بشرط موافقة المهندس واستيفاء الشروط الخمسة التالية لـ Clause 5.9: (1) يجب ألا تتجاوز الحد الأدنى لقوة الخضوع للمعدن الأساسي 50 ksi [345 MPa]؛ (2) يجب ألا يكون الفولاذ مرويًا ومخففًا (Q&T)، أو مرويًا ومخففًا ذاتيًا (Q&ST)، أو معالجًا حراريًا ميكانيكيًا (TMCP)، أو مشغلًا على البارد لتحقيق خصائص ميكانيكية أعلى (مثل بعض درجات أنابيب ASTM A500)؛ (3) يجب ألا تكون هناك متطلبات لمتانة الشق للمعدن الأساسي، أو HAZ، أو معدن اللحام؛ (4) يجب أن تتوفر بيانات قوة وليونة كافية لمعدن اللحام في حالة المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT)؛ و (5) يجب إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) وفقًا لـ Clause 7.8.
بالنسبة لأنواع الفولاذ عالية القوة (المجموعة الثالثة والرابعة) وأنواع الفولاذ المروية والمخففة (Q&T)، تعتبر اعتبارات المعالجة الحرارية بعد اللحام (PWHT) حاسمة. تساعد حاسبة مدخل الحرارة في التحكم في الدورة الحرارية التي تؤثر على خصائص HAZ في هذه المواد.
الحاسبات التي تدعم مواصفة إجراء اللحام (WPS) الخاصة بك
المتغيرات التي تدخل في مواصفة إجراء لحام مكتوبة ليست تخمينات — بل تأتي من عمليات بحث وحسابات في جداول D1.1. تنتج هذه الأدوات القيم مباشرة.
Table 5.11Annex B — Alternative PreheatAnnex B alternative preheat method for certain steels.Table 7.7 — Clause 5.4.3“مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي مخطط Welder. بدونها، أنت تتخذ قرارات هندسية عند القوس — وهذا ليس المكان الذي يجب أن تتخذ فيه القرارات الهندسية.”
— المعيار CWI instruction, reflecting D1.1:2025 Clause 5.2.1 requirements for written WPSs
الأسئلة المتكررة
مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي وثيقة مكتوبة تحدد جميع متغيرات اللحام المطلوبة لإنتاج لحام سليم لتطبيق معين. بموجب AWS D1.1:2025 Clause 5.2.1، يجب على Contractor إعداد جميع مواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا كوثائق مكتوبة. تحدد مواصفة إجراء اللحام (WPS) عملية اللحام، المعدن الأساسي، معدن الحشو، Joint Design، درجات حرارة التسخين المسبق ودرجات الحرارة بين الطبقات، Welding Position، الخصائص الكهربائية، والتقنية. إنها مجموعة التعليمات التي يتبعها Welder في العمل.
مواصفة إجراء اللحام (WPS) هي الوصفة — تخبر Welder بما يجب فعله. سجل تأهيل الإجراء (PQR) هو الدليل على أن الوصفة تعمل. عندما لا يمكن تأهيل مواصفة إجراء اللحام (WPS) مسبقًا بموجب D1.1 Clause 5، يجب أن تكون مدعومة بسجل تأهيل الإجراء (PQR): يتم إجراء Test Weld وفقًا لمواصفة إجراء اللحام (WPS) المقترحة، ويتم استخراج العينات واختبارها ميكانيكيًا، وتوثق النتائج في سجل تأهيل الإجراء (PQR). تشير مواصفة إجراء اللحام (WPS) إلى سجل تأهيل الإجراء (PQR) كأساسها الفني. مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا بموجب Clause 5 لا تتطلب سجل تأهيل الإجراء (PQR).
بموجب AWS D1.1:2025 Clause 5.1، تُعفى مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا من Qualification Testing المطلوب في Clause 6. لكي تكون مؤهلة مسبقًا، يجب أن تستخدم مواصفة إجراء اللحام (WPS) عملية لحام معتمدة (لحام قوسي معدني محجب، لحام تحت الفلكس، لحام قوسي بالمعدن والغاز باستثناء نقل الدائرة القصيرة، أو FCAW)، ومعدن أساسي مدرج في Table 5.6، ومعدن حشو لكل Table 5.7، وتفاصيل وصلة من الشكل المؤهل مسبقًا المطبق (Figure 5.1 لـ CJP، Figure 5.2 لـ PJP، Figure 5.3 لـ Fillet Weld)، وتسخين مسبق لكل Table 5.11. يجب أن تكون جميع مواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا وثائق مكتوبة. تتطلب التغييرات في المتغيرات الأساسية المدرجة في Table 5.5 التي تتجاوز النطاقات المسموح بها مواصفة إجراء لحام جديدة أو منقحة.
المتغيرات الأساسية هي معايير اللحام التي، عند تغييرها بما يتجاوز الحدود المحددة، تتطلب مواصفة إجراء لحام جديدة أو منقحة. بالنسبة لمواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا بموجب D1.1:2025، يسرد Table 5.5 21 متغيرًا يجب تضمينها في مواصفة إجراء لحام مكتوبة، بما في ذلك عملية اللحام، Welding Position، مجموعة المعدن الأساسي، فئة التسخين المسبق، Filler Metal Classification، Electrode Diameter، شدة التيار، الجهد الكهربائي، سرعة اللحام، Shielding Gas، وضع النقل (لحام قوسي بالمعدن والغاز)، Weld Type، والمعالجة الحرارية بعد اللحام. يلزم وجود مواصفة إجراء لحام منفصلة عند تغيير عملية اللحام (البند 1) — وهو المتغير الوحيد في Table 5.5 الذي يحمل هذا المتطلب المحدد (الحاشية السفلية أ). تتطلب التغييرات في المتغيرات الأخرى التي تتجاوز نطاقات التفاوت المسموح بها مواصفة إجراء لحام جديدة أو منقحة لكل Clause 5.2.1.
بموجب D1.1:2025 Clause 5.5.1، العمليات المؤهلة مسبقًا هي لحام قوسي معدني محجب، لحام تحت الفلكس، لحام قوسي بالمعدن والغاز (باستثناء GMAW-S، نقل الدائرة القصيرة)، و FCAW. عمليات GTAW، ESW، EGW، و GMAW-S هي عمليات معتمدة من الكود ولكنها تتطلب تأهيل مواصفة إجراء اللحام (WPS) بالاختبار لكل Clause 6 وليست مؤهلة للتأهيل المسبق. يجب أن تستخدم عمليات لحام قوسي بالمعدن والغاز و FCAW المستخدمة مع مواصفات إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا مصادر طاقة ذات جهد ثابت (CV) لكل Clause 5.5.4.
يوفر D1.1:2025 Annex K (إرشادي — ليس جزءًا من المعيار) قائمة مرجعية من البنود الفرعية للكود التي يجب أن تتناولها مواصفة إجراء اللحام المؤهلة مسبقًا. وهي تغطي الأحكام عبر Clauses 1, 4, 5, 7, 9, و 10، بما في ذلك متطلبات مواصفة إجراء اللحام العامة (5.2-5.8)، المعدن الأساسي (5.3)، العمليات المؤهلة مسبقًا (5.5.1)، مطابقة معدن الحشو (5.6.1)، التسخين المسبق (5.7)، تفاصيل الوصلة (5.4.1 CJP، 5.4.2 PJP)، المتغيرات الأساسية (Table 5.5)، ومتطلبات Fabrication مثل الحد الأدنى لأحجام Fillet Weld (7.13)، إعداد المعدن الأساسي (7.14)، و Backing (7.9). يوفر Annex J نماذج مواصفات إجراء اللحام (WPS). يمكن أن تتبع مواصفة إجراء اللحام (WPS) أي تنسيق مناسب بشرط معالجة جميع المتغيرات المطلوبة.