شاخه‌ها

آزمون های جوشکاری

آزمون های جوشکاری

آزمون چشمي روشي براي شناسايي نواقص و معايب سطحي مي باشد.نتيجتا هر برنامه کنترل کيفيت که شامل بازرسي چشمي مي باشد ، بايد محتوي يک سري آزمايشات متوالي انجام شده در طول تمام مراحل کاري در ساخت باشد. بدين گونه بازرسي چشمي سطوح معيوب که در مراحل ساخت اتفاق مي افتد ميسر ميشود. کشف و تعمير اين عيوب در زمان فوق، کاهش هزينه قابل توجهي را در بر خواهد داشت. بطوري که نشان داده شده است بسياري از عيوبي که بعدها با روشهاي تست پيشرفته تري کشف مي شوند، با برنامه بازرسي چشمي قبل، حين و بعد از جوشکاري به راحتي قابل کشف مي باشند.سازندگان ، فايده يک سيستم کيفيتي که بازرسي چشمي منظمي داشته است را بخوبي درک کرده اند. ميزان تاثير بازرسي چشمي هنگامي بهتر مي شود که يک سيستمي که تمام مراحل پروسه جوشکاري(قبل،حين و بعد از جوشکاري) را بپوشاند، نهادينه شود. قبل از جوشکاري ، يک سري موارد نياز به توجه بازرس چشمي دارد که شامل زير است:

1.مرور طراحي ها و مشخصات Wps

2.چک کردن تاييديه پروسيجرها و پرسنل مورد استفاده PQR

3.بنانهادن نقاط تست

4.نصب نقشه اي براي ثبت نتايج

5.مرور مواد مورد استفاده

6.چک کردن ناپيوستگي هاي فلز پايه

7.چک کردن فيت آپ و تراز بندي اتصالات جوش

8.چک کردن پيش گرمايي

 در صورت نياز اگر بازرس توجه بسيار دقيقي به اين آيتم هاي مقدماتي بکند،مي تواند از بسياري مسائل که بعدها ممکن است اتفاق بيفتد، جلوگيري نمايد. مساله بسيار مهم اين است که بازرس بايد بداند چه چيزهايي کاملا مورد نياز مي باشد.اين اطلاعات را مي توان از مرور مستندات مربوطه بدست آورد. با مرور اين اطلاعات، سيستمي بايد بنا نهاده شود که تضمين کند رکوردهاي کامل و دقيقي را مي توان بطور عملي ايجاد کرد. نقاط نگهداري بايد بنا نهادن نقاط تست يا نقاط نگهداري جايي که آزمون بايد قبل از تکميل هر گونه مراحل بعدي ساخت انجام شود، در نظر گرفته شود. اين موضوع در پروژه هاي بزرگ ساخت يا توليدات جوشکاري انبوه، بيشترين اهميت را دارد. روشهاي جوشکاري مرحله ديگر مقدماتي اين است که اطمينان حاصل کنيم آيا روشهاي قابل اعمال جوشکاري ، ملزومات کار را برآورده مي سازند يا نه؟ مستندات مربوط به تاييد يا صلاحيت هاي جوشکاران هر کدام بطور جداگانه بايد مرور شود.طراحي ها و مشخصات معين مي کند که چه فلزهاي پايه اي بايد به يکديگر متصل شوند و چه فلز پرکننده بايد مورد استفاده قرار گيرد.براي جوشکاري سازه و ديگر کاربردهاي بحراني،جوشکاري بطور معمول بر طبق روشهاي تاييد شده اي که متغيرهاي اساسي پروسه را ثبت مي کنند و بوسيله جوشکاراني که براي پروسه ،ماده و موقعيتي که قرار است جوشکاري شود،تاييد شده اند،انجام مي گيرد.در بعضي موارد مراحل اضافي براي آماده سازي مواد مورد نياز مي باشد.بطور مثال در جاهايي که الکترودهاي از نوع کم-هيدروژن مورد نياز باشد،وسايل ذخيره آن بايد بوسيله سازنده در نظر گرفته شود. موادپايه قبل از جوشکاري ، شناسايي نوع ماده و يک تست کامل از فلزات پايه اي مربوطه بايد انجام گيرد.اگر يک ناپيوستگي همچون جدالايگي صفحه اي وجود داشته باشد و کشف نشده باقي بماند روي صحت ساختاري کل جوش احتمال تاثير دارد.در بسياري از اوقات جدالايگي در طول لبه ورقه قابل رويت مي باشد بخصوص در لبه هايي که با گاز اکسيژن برش داده شده است. مونتاژ اتصالات براي يک جوش،بحراني ترين قسمت ماده پايه،ناحيه اي است که براي پذيرش فلز جوشکاري به شکل اتصال،آماده سازي مي شود.اهميت مونتاژ اتصالات قبل از جوشکاري را نمي توان به اندازه کافي تاکيد کرد.بنابراين آزمون چشمي مونتاژ اتصالات از تقدم بالايي برخوردار است. مواردي که قبل از جوشکاري بايد در نظر گرفته شود شامل زير است:

1) زاويه شيار

Groove angle (2دهانه ريشه

(3 ترازبندي اتصال 

alignment (4  پشت بند

Backing (5  الکترودهاي مصرفي

Consumable insert (6  تميز بودن اتصال

Joint cleanliness (7  خال جوش ها

  (8پيش گرم کردن 

هر کدام از اين فاکتورها رفتار مستقيم روي کيفيت جوش بوجود آمده،دارند.اگر مونتاژ ضعيف باشد،کيفيت جوش احتمالا زير حد استاندارد خواهد بود.دقت زياد در طول اسمبل کردن يا سوار کردن اتصال مي تواند تاثير زيادي در بهبود جوشکاري داشته باشد.اغلب آزمايش اتصال قبل از جوشکاري عيوبي را که در استاندارد محدود شده اند را آشکار مي سازد،البته اين اشکالات ،محلهايي مي باشند که در طول مراحل بعدي بدقت مي توان آنها را بررسي کرد.براي مثال،اگر اتصالي از نوع T) (T-jointبراي جوشهاي گوشه اي(Fillet welds)، شکاف وسيعي از ريشه نشان دهد،اندازه جوش گوشه اي مورد نياز بايد به نسبت مقدار شکاف ريشه افزوده شود. بنابراين اگر بازرس بداند چنين وضعيتي وجود دارد،مطابق به آن ،نقشه يا اتصال جوش بايد علامت گذاري شود، و آخرين تعيين اندازه جوش به درستي شرح داده شود. جوشکاري در حين جوشکاري،چندين آيتم وجود دارد که نياز به کنترل دارد تا نتيجتا جوش رضايتبخشي حاصل شود.آزمون چشمي اولين متد براي کنترل اين جنبه از ساخت مي باشد.اين مي تواند ابزار ارزشمندي در کنترل پروسه باشد.بعضي از اين جنبه هاي ساخت که بايد کنترل شوند شامل موارد زير مي باشد:

1-      کيفيت پاسريشه جوشbead weldroot

2-      آماده سازي ريشه اتصال قبل از جوشکاري طرف دوم

3-     پيش گرمي و دماهاي ميان پاسي

4-      توالي پاسهاي جوش

5-      لايه هاي بعدي جهت کيفيت جوش معلوم

6-      تميز نمودن بين پاسها

7-      پيروي از پروسيجر کاري همچون ولتاژ،آمپر،ورود حرارت،سرعت.

 هر کدام از اين فاکتورها اگر ناديده گرفته شود سبب بوجود آمدن ناپيوستگي هايي مي شود که مي تواند کاهش جدي کيفيت را در بر داشته باشد. پاس ريشه جوش شايد بتوان گفت بحراني ترين قسمت هر جوشي پاس ريشه جوش مي باشد.مشکلاتي که در اين نقطه وجود دارد... در نتيجه بسياري از عيوب که بعدها در يک جوش کشف مي شوند مربوط به پاس ريشه جوش مي باشند.بازرسي چشمي خوب روي پاس ريشه جوش مي تواند بسيار موثر باشد.وضعيت بحراني ديگر ريشه اتصال در درزهاي جوش دو طرفه هنگام اعمال جوش طرف دوم بوجود مي آيد. اين مساله معمولا شامل جداسازي سرباره(slag) و ديگر بي نظمي ها توسط تراشه برداري(chipping)،رويه برداري حرارتي(thermal gouging) يا سنگ زني(grinding) مي باشد.وقتي که عمليات جداسازي کاملا انجام گرفت آزمايش منطقه گودبرداري شده قبل از جوشکاري طرف دوم لازم است.اين کار به خاطر اين است که از جداشدن تمام ناپيوستگي ها اطمينان حاصل شود.اندازه يا شکل شيار براي دسترسي راحت تر به تمام سطوح امکان تغيير دارد. پيش گرمي و دماهاي بين پاس پيش گرمي و دماهاي بين پاس مي توانند بحراني باشند و اگر تخصيص يابند قابل اندازه گيري مي باشند.محدوديت ها اغلب بعنوان مي نيمم،ماکزيمم و يا هر دو بيان مي شوند.همچنين براي مساعدت در کنترل مقدار گرما در منطقه جوش،توالي و جاي تک تک پاسها اهميت دارد .بازرس بايد ازاندازه و محل هر تغيير شکل يا چروکيدگي(shrinkage) سبب شده بوسيله حرارت جوشکاري آگاه باشد. بسياري از اوقات همزمان با پيشرفت گرماي جوشکاري اندازه گيري هاي تصحيحي گرفته مي شود تا مسائل کمتري بوجود آيد. آزمايش بين لايه اي براي ارزيابي کيفيت جوش هنگام پيشروي عمليات جوشکاري،بهتر است که هر لايه بصورت چشمي آزمايش شود تا از صحت آن اطمينان حاصل شود.همچنين با اين کار مي توان دريافت که آيا بين پاسها بخوبي تميز شده اند يا نه؟ با اين عمل مي توان امکان روي دادن ناخالصي سرباره در جوش پاياني را کاهش داد.بسياري از اين گونه موارد احتمالا در دستورالعمل جوشکاري اعمالي،آورده شده اند. در اين گونه موارد،بازرسي چشمي که در طول جوشکاري انجام مي گيرد اساسا براي کنترل اين است که ملزومات روش جوشکاري رعايت شده باشد. بعد از جوشکاري بسياري از افراد فکر مي کنند که بازرسي چشمي درست بعد از تکميل جوشکاري شروع مي شود.به هر حال اگر همه مراحلي که قبلا شرح داده شد،قبل و حين جوشکاري رعايت شده باشد،آخرين مرحله بازرسي چشمي به راحتي تکميل خواهد شد.از طريق اين مرحله از بازرسي نسبت به مراحلي که قبلا طي شده و نتيجتا جوش رضايت بخشي را بوجود آورده اطمينان حاصل خواهد شد. بعضي از مواردي که نياز به توجه خاصي بعد از تکميل جوشکاري دارند عبارتند از:

(1) ظاهر جوش بوجود آمده

(2) اندازه جوش بوجود آمده

(3) طول جوش

(4) صحت ابعادي

(5) ميزان تغيير شکل

(6) عمليات حرارتي بعد از جوشکاري

هدف اساسي از بازرسي جوش بوجود آمده در آخرين مرحله اين است که از کيفيت جوش اطمينان حاصل شود. بنابراين آزمون چشمي چندين چيز مورد نياز مي باشد.بسياري از کدها و استانداردها ميزان ناپيوستگي هايي که قابل قبول هستند را شرح مي دهد و بسياري از اين ناپيوستگي ها ممکن است در سطح جوش تکميل شده بوجود آيند.
ناپيوستگي ها بعضي از انواع ناپيوستگي هايي که در جوشها يافت مي شوند عبارتند از:

(1) تخلخل

(2) ذوب ناقص

(3) نفوذ ناقص در درز

(4) بريدگي(سوختگي) کناره جوش

(5) رويهم افتادگي

(6) ترکها

(7) ناخالصي هاي سرباره

(8) گرده جوش اضافي(بيش از حد)

در حالي که ملزومات کد امکان دارد مقادير محدودي از بعضي از اين ناپيوستگي ها را تاييد نمايد ولي عيوب ترک و ذوب ناقص هرگز پذيرفته نمي شود. براي سازه هايي که تحت بار خستگي و يا سيکلي (Cyclic) مي باشند، خطر اين ناپيوستگي هاي سطحي افزايش مي يابد. در اينگونه شرايط،بازرسي چشمي سطوح ،پر اهميت ترين بازرسي است که مي توان انجام داد. وجود سوختگي کناره (Undercut)،رويهم افتادگي(Overlap) و کنتور نامناسب سبب افزايش تنش مي شود؛ بار خستگي مي تواند سبب شکستهاي ناگهاني شود که از اين تغيير حالتهايي که بطور طبيعي روي مي دهد، زياد مي شود.به همين خاطر است که بسياري اوقات کنتور مناسب يک جوش مي تواند بسيار با اهميت تر از اندازه واقعي جوش باشد،زيرا جوشي که مقداري از اندازه واقعي کمتر باشد،بدون ناخالصي ها و نامنظمي هاي درشت،مي تواند بسيار رضايت بخش تر از جوشي باشد که اندازه کافي ولي کنتور ضعيفي داشته باشد. براي تعيين اينکه مطابق استاندارد بوده است ،بازرس بايد کنترل کند که آيا همه جوشها طبق ملزومات طراحي از لحاظ اندازه و محل(موقعيت) صحيح مي باشند يا نه؟اندازه جوش گوشه اي(Fillet) بوسيله يکي از چندين نوع سنجه هاي جوش براي تعيين بسيار دقيق و صحيح اندازه تعيين مي شود. در مورد جوشهاي شياري(Groove) بايد از لحاظ گرده جوش مناسب دو طرف درز را اندازه گيري کرد.بعضي از شرايط ممکن است نياز به ساخت سنجه هاي جوش خاص داشته باشند. عمليات حرارتي بعد از جوشکاري به لحاظ اندازه،شکل، يا نوع فلز پايه ممکن است عمليات حرارتي بعد از جوش در روش جوشکاري اعمال شود.اين کار فقط از طريق اعمال حرارت(گرما) در محدوده دمايي بين پاس يا نزديک به دماي آن ،صورت مي گيرد تا از لحاظ متالورژيکي خواص جوش بوجود آمده را کنترل نمود. حرارت دادن در درجه حرارت دماي بين پاس،ساختار بلوري را به استثناء موارد خاص تحت تاثير قرار نمي دهد.بعضي از حالات ممکن است نياز به عمليات تنش زدايي حرارتي داشته باشند.بطوري که قطعات جوش خورده بتدريج در يک سرعت مشخص تا محدوده تنش زدايي تقريبا °F1100تا F °1200 (590تا 650 درجه سانتي گراد) براي اکثر فولادهاي کربني گرما داده مي شود. بعد از نگهداري در اين دما به مدت يک ساعت براي هر اينچ از ضخامت فلز پايه،قطعات جوش خورده تا دماي حدود °F600(315 درجه سانتي گراد) در يک سرعت کنترل شده سرد مي شود. بازرس در تمام اين مدت مسئوليت نظارت بر انجام کار را دارد تا از صحت کار انجام شده و تطابق با ملزومات روش کار اطمينان حاصل نمايد. آزمايش ابعاد پاياني اندازه گيري ديگري که کيفيت يک قطعه جوشکاري شده را تحت تاثير قرار مي دهد صحت ابعادي آن مي باشد. اگر يک قسمت جوشکاري شده بخوبي جفت و جور نشود،ممکن است غير قابل استفاده شود اگرچه جوش داراي کيفيت کافي باشد. حرارت جوشکاري ، فلز پايه را تغيير شکل داده و مي تواند ابعاد کلي اجزاء را تغيير دهد.بنابراين، آزمايش ابعادي بعد از جوشکاري ممکن است براي تعيين متناسب بودن قطعات جوشکاري شده براي استفاده موردنظر مورد نياز واقع شود. آزمونهاي غير مخرب ( Non Destvuctive Testing) مهندسين معمولاً عادت دارند خواص يک ماده را روي نمونه‌هاي مخصوصي که از همين ماده تهيه شده‌اند با آزمونهاي استاندارد ارزيابي کنند. اطلاعات بسيار ارزشمندي از اين آزمونهاي به دست مي‌آيد که شامل خواص کششي، فشاري، برشي و ضربه‌اي ماده مورد نظر است. اما اين آزمونها ماهيت تخريبي دارند. بعلاوه خواص ماده به گونه‌اي که با آزمونهاي استاندارد تا حد تخريب تعيين مي‌شود، به يقين راهنماي روشني در مورد مشخصات کارايي قطعه‌اي نيست که بخش پيچيده‌اي از يک مجموعه مهندسي را تشکيل مي‌دهد . در طي توليد و حمل و نقل امکان دارد که انواع عيوب با اندازه‌هاي مختلف در ماده يا قطعه به وجود آيند. ماهيت و اندازه دقيق هر عيب روي عمليات بعدي آن قطعه تاثير خواهد داشت. عيوب ديگري نيز مانند ترکهاي حاصل از خستگي يا خوردگي ممکن است در طي کار قطعه ايجاد شوند. بنابراين براي آشکار سازي وجود عيبها در مرحله توليد و نيز جهت تشخيص و تعيين سرعت رشد اين نقصها در طول عمر قطعه يا دستگاه ، داشتن وسائل مطمئن ضروري است. منشا بعضي عيوب که در مواد و قطعات يافت مي‌شوند، عبارتند از : - عيوبي که ممکن است طي ساخت مواد خام يا توليد قطعات ريختگي به وجود آيند (ناخالصيهاي سرباره، حفره‌هاي گازي، حفره‌هاي انقباضي، ترکهاي تنشي و ... ) - عيوبي که ممکن است طي توليد قطعات به وجود آيند (عيوب ماشينکاري، عيوب عمليات حرارتي، عيوب جوشکاري، ترکهاي ناشي از تنشهاي پسماند و ...) - عيوبي که ممکن است طي مونتاژ قطعات به وجود آيند (کم شدن قطعات، مونتاژ نادرست، ترکهاي ناشي از تنش اضافي و ...) - عيوبي که در مدت کاربري و حمل و نقل به وجود مي‌آيند (خستگي، خوردگي، سايش، خزش، ناپايداري حرارتي و ...) روشهاي مختلف آزمونهاي غيرمخرب در عمل مي‌توانند به راههاي بسيار متفاوتي در عيب يابي به کار روند. اعتبار هر روش آزمون غيرمخرب سنجشي از کارايي آن روش در رابطه با آشکارسازي نوع و شکل و اندازه بخصوص عيبها است. بعد از آن که بازرسي تکميل شد، احتمال معيني وجود دارد که يک قطعه عاري از يک نوع عيب با شکل و اندازه بخصوص باشد. هر قدر اين احتمال بالاتر باشد اعتبار روش به کار رفته بيشتر خواهد بود. اما بايد اين واقعيت را به خاطر داشت که بازرسيهاي غيرمخرب براي اغلب قطعات به وسيله انسان انجام مي‌گيرد و در اصل دو نفر هميشه نمي‌توانند يک کار تکراري مشابه را بطور دقيق همانند يکديگر انجام دهند. از اين رو بايد يک ضريب عدم يقين در برآورد اعتبار بازرسي به حساب آورده شود و ارزش تصميماتي رد و يا قبول قطعه بايد از رويدادهاي آماري تخمين زده شود . نقش بازرسي غيرمخرب اين است که با ميزان اطمينان معيني ضمانت نمايد که در زمان بکارگيري قطعه براي بار طراحي، ترکهايي به اندازه بحراني شکست در قطعه وجود ندارند. همچنين ممکن است لازم باشد که با اطمينان، عدم وجود ترکهاي کوچکتر از حد بحراني را نيز ضمانت کند. اما رشد ترکهاي کوچکتر از حد بحراني. بويژه در مورد قطعاتي که در معرض بارهاي خستگي قرار دارند و يا در محيطهاي خورنده کار مي‌کنند، اهميت دارد، بطوريکه اين گونه قطعات، قبل از اين که شکست ناگهاني در آنها اتفاق بيفتد، به يک حداقل عمر کار مفيد برسند. در برخي حالتها، بازرسيهاي مرتب و متناوب جهت اطمينان از نرسيدن ترکها به اندازه بحراني ممکن است ضروري باشد. بکارگيري ايده‌هاي مکانيک شکست در طراحي، براي توانايي روشهاي مختلف آزمونهاي غيرمخرب در آشکارسازي ترکهاي کوچک، حد و مرز تعيين مي‌کند. اختلاف بين کوچکترين ترک قابل آشکارسازي و اندازه بحراني آن، ميزان ايمني يک قطعه است. در هر برنامه خاص بازرسي، تعداد عيوب شناسايي شده (هر چند زياد)، با تعداد واقعي آنها مطابقت پيدا نمي‌کند، بنابراين احتمال شناسايي يک قطعه سالم و بدون عيبهاي با اندازه‌هاي گوناگون کاهش مي‌يابد. اما هنگامي که قطعات بسيار مهم مورد نظر هستند، سعي بر اين است تا حد امکان عيبهاي بيشتري شناسايي شوند و تمايل به قبول تمام نشانه‌هاي وجود عيبها زياد است. زيرا اگر قطعه‌اي در طي بازرسي مردود و غيرقابل مصرف معرفي شود، بهتر از آن است که هنگام استفاده منجر به شکست فاجعه آميز شود. مسلم است مهندسي که ايده‌هاي مکانيک شکست را مورد استفاده قرار مي‌دهد، علاقه‌مند است که بداند به چه اندازه عيبها را در هنگام بازرسي مورد نظر داشته باشد. انتخاب روش با اين بررسي اوليه تعيين مي‌شود و تمام پارامترهاي ديگر در درجه دوم اهميت قرار مي‌گيرند. براي مثال بازرسي ترکهاي مربوط به خستگي قطعات فولادي به روش فراصوتي که نسبتاً براحتي قابل اجرا است، در مقابل تجزيه و تحليل به روش جريان گردابي براي آشکارسازي ترکهايي به طول 5/1 ميليمتر، کنار گذاشته مي‌شود زيرا احتمال آشکارسازي اين ترکها با فراصوتي 50 درصد و با جريان گردابي 80 درصد است. يکي از فايده‌هاي بديهي و روشن به کار بردن صحيح آزمونهاي غيرمخرب، شناسايي عيوبي است که اگر بدون تشخيص در قطعه باقي بمانند، موجب شکست فاجعه آميز قطعه و در نتيجه بروز خسارتهاي مالي و جاني فراوان خواهند شد. استفاده از اين روشهاي آزمون مي‌تواند فوايد زيادي از اين بابت ، در بر داشته باشد. بکارگيري هر يک از سيستمهاي بازرسي متحمل هزينه است، اما اغلب استفاده موثر از روشهاي بازرسي مناسب موجب صرفه‌جويي‌هاي مالي قابل ملاحظه‌اي خواهد شد. نه فقط نوع بازرسي، بلکه مراحل بکارگيري آن نيز مهم است. بکارگيري روشهاي آزمون غيرمخرب روي قطعات ريختگي و آهنگري کوچک بعد از آنکه کليه عمليات ماشينکاري روي آنها انجام گرفت، معمولا بيهوده خواهد بود. در اينگونه موارد بايد قبل از انجام عمليات ماشينکاري پرهزينه قطعات بدقت بازرسي شوند و قطعاتي که داراي عيوب غيرقابل قبول هستند، کنار گذاشته شوند. بايد توجه داشت کليه معايبي که در اين مرحله تشخيص داده مي‌شوند، نمي‌توانند موجب مردود شدن قطعه از نظر بازرسي باشند. ممکن است قطعه‌اي داراي ناپيوستگيها و ترکهاي سطحي بسيار ريز باشد که در مراحل ماشينکاري از بين بروند. آزمايش پرتو نگاري و تفسير فيلم Radiographic Testing and Film Interpretationتابش الکترومغناطيسي با طول موجهاي بسيار کوتاه، يعني پرتو ايکس يا پرتو گاما از درون مواد جامد عبور مي‌کند اما بخشي از آن، توسط محيط جذب مي‌شود. مقدار جذب پرتو در هنگام عبور از ماده به چگالي و ضخامت ماده و همچنين ويژگيهاي تابش بستگي دارد. تابش عبوري از درون ماده مي‌تواند به وسيله يک فيلم يا کاغذ حساس آشکار شده و روي صفحه فلورسنت مشاهده شود، يا اين که توسط دستگاههاي حساس الکترونيکي نشان داده شود. اگر بخواهيم دقيقتر بگوييم، عبارت پرتو نگاري به معني فرايندي است که در نتيجه آن ، تصويري روي فيلم ايجاد شود، بررسي اين فيلم را تفسير مي‌گوييم . بعد از اين که فيلم عکس گرفته شده پرتو نگاري ظاهر شد، تصويري سايه روشن با چگالي متفاوت مشاهده مي‌شود. قسمتهايي از فيلم که بيشترين مقدار تابش را دريافت کرده‌اند، سياهتر ديده مي‌شوند. همچنانکه پيشتر گفته شد، مقدار تابش جذب شده توسط ماده، تابعي از چگالي و ضخامت آن خواهد بود. همچنين وجود عيوب خاص، مانند حفره‌ها و تخلخل درون ماده، بر مقدار تابش جذب شده تاثير خواهد گذاشت. بنابراين پرتو نگاري مي‌تواند براي آشکار سازي انواع خاصي از عيوب در بازرسي مواد و قطعات به کار رود. استفاده از پرتو نگاري و فرآينده‌هاي مربوط به آن بايد به شدت کنترل شود، زيرا قرار گرفتن انسان در معرض پرتو مي‌تواند منجر به آسيب بافت بدن شود. آزمايش فراصوتي (Ultrasonic Testing) در اين روش، امواج صوتي با بسامد 5/0 تا 20 مگاهرتز به درون قطعه فرستاده مي‌شود. اين موج پس از برخورد به سطح مقابل قطعه باز تابيده مي‌شود. با توجه به زمان رفت و برگشت اين موج، مي‌توان ضخامت قطعه را تعيين کرد. حال اگر يک عيب در مسير رفت و برگشت موج باشد، از اين محل هم موجي بازتابيده خواهد شد که اختلاف زماني نسبت به مرحله اول، محل عيب را مشخص مي‌کند. روشهاي فراصوتي به طور گسترده‌اي براي آشکارسازي عيوب داخلي مواد به کار مي‌روند ولي مي‌توان از آنها براي آشکارسازي ترکهاي کوچک سطحي نيز استفاده کرد. بازرسي با ذرات مغناطيسي (Magnetic Particle Testing) بازرسي با ذرات مغناطيسي، روش حساسي براي رديابي عيوب سطحي و برخي نقصهاي زير سطحي قطعات فرو مغناطيسي است. پارامترهاي اساسي فرآيند به مفاهيم نسبتاً ساده‌اي بستگي دارد. هنگامي که يک قطعه فرومغناطيسي، مغناطيس مي‌شود، ناپيوستگي مغناطيسي که تقريباً در راستاي عمود بر جهت ميدان مغناطيسي واقع است، موجب ايجاد يک ميدان نشتي قوي مي‌شود. اين ميدان نشتي در رو و بالاي سطح قطعه مغناطيس شده حضور داشته و مي‌تواند آشکارا توسط ذرات ريز مغناطيسي ديدپذير شود. پاشيدن ذرات خشک يا ذرات مرطوب با يک مايع محلول بر روي سطح قطعه، موجب تجمع ذرات مغناطيسي روي خط گسل خواهد شد. بنابراين پل مغناطيسي تشکيل شده، موقعيت، اندازه و شکل ناپيوستگي را نشان مي‌دهد. يک قطعه را مي‌توان با به کاربردن آهنرباهاي دائم، آهنرباهاي الکتريکي و يا عبور يک جريان قوي از درون يا برون قطعه، مغناطيس کرد. با توجه به اين که با روش آخر مي‌توان ميدانهاي مغناطيسي با شدت زياد در داخل قطعه ايجاد کرد، اين روش به صورت گسترده‌اي در کنترل کيفي محصول به کار مي‌رود زيرا اين روش حساسيت خوبي براي شناسايي عيوب قطعات و آشکارسازي آنها عرضه مي‌دارد آزمايش جريان گردابي (Eddy Current Testing) اساس روشهاي آزمون الکترومغناطيسي بر اين است که وقتي يک سيم پيچ حامل جريان متناوب، نزديک ماده‌اي تقريباً رسانا قرار داده شود، جريانهاي گردابي يا ثانويه در آن ماده القا خواهد شد. جريانهاي القايي، ميداني مغناطيسي ايجاد خواهند کرد که در جهت مخالف ميدان مغناطيسي اوليه اطراف سيم پيچ است. تاثير متقابل بين ميدانها موجب ايجاد يک نيروي ضد محرکه الکتريکي در سيم پيچ شده و در نتيجه سبب تغيير مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ خواهد شد. اگر ماده از نظر ابعاد و ترکيب شيميايي يکنواخت باشد. مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ کاوشگر نزديک سطح قطعه در کليه نقاط سطح قطعه يکسان خواهد بود، به غير از تغيير اندکي که نزديک لبه‌هاي نمونه مشاهده مي‌شود. اگر ماده ناپيوستگي داشته باشد، توزيع و مقدار جريانهاي گردابي مجاور آن تغيير مي‌کند و در نتيجه کاهشي در ميدان مغناطيسي در رابطه با جريانهاي گردابي به وجود مي‌آيد، بنابراين مقدار مقاومت ظاهري سيم پيچ کاوشگر تغيير خواهد کرد . از روي تحليل اين آثار مي‌توان در مورد کيفيت و شرايط قطعه کار نتيجه‌گيري کرد. اين روشها بسيار متنوع هستند و با وسيله و روش آزمون مناسب، مي‌‌توان آنها را براي آشکارسازي عيوب سطحي و زير سطحي قطعات و تعيين ضخامت پوشش فلزات به کار برد و اطلاعاتي در زمينه مشخصات ساختاري مانند اندازه دانه بندي و شرايط عمليات حرارتي به دست آورد.همچنين مي‌توان خواص فيزيکي مانند رسانايي الکتريکي تراوايي مغناطيسي و سختي فيزيکي را تعيين کرد آزمون مايع نافذ(PT) ترکهاي سطحي و منافذي که با چشم عادي قابل رويت نمي باشند بوسيله آزمون مايع نافذ شناسايي ميشوند.اين روش در شناسايي منافذ جوش کاربرد فراواني دارد .قابل ذکر است که فولادهاي آستنيتيک و فلزات غير آهني که از روش ذرات مغناطيسي(MT) نميتوان آنها را تست نمود از روش مايع نافذ ارزيابي ميشوند. آزمون مايع نافذ را به دو طريق ، با استفاده از رنگ مرئي و فلورسنت ميتوان انجام داد.بدين صورت که ابتدا سطح قطعه مورد نظر را تميز و خشک مينماييم (سطح بايد عاري از هرگونه شي خارجي مثل براده ها باشد تا مايع نافذ بخوبي داخل ترکها نفوذ نمايد). سپس بوسيله مايع نافذ(penetrant) سطح موردنظر را مي پوشانيم که ميتوان اين عمل را با اسپري نمودن نافذ و يا غوطه ور ساختن قطعه درون نافذ انجام داد.بر اثر خاصيت مويينگي نافذ به درون ترکها نفوذ ميکند و براي اينکه از نفوذ آن اطمينان حاصل نماييم مدتي را صبر کرده(حدود 30 دقيقه) و سپس ماده نافذ اضافي را از روي سطح پاک ميکنيم. ظاهر کننده (Developer) که پودر سفيد رنگي ميباشد را روي سطح فوق اسپري ميکنيم . ظاهر کننده باعث ميشود مايع نافذ از ترکها بيرون کشيده شود و درنتيجه رنگ بر روي سطح پس ميزند. سپس بوسيله بازرسي چشمي تحت نور سفيد (در صورت استفاده از رنگ مرئي) و يا نور ماورابنفش (در صورت استفاده از رنگ فلورسنتي) نشانه هاي رنگي ايجاد شده را مشاهده نموده و محل عيوب و ترکها مشخص ميگردد. استفاده هاي عمومي: شناسايي و تشخيص محل عيوب سطحي در مواد بدون خلل و فرجکاربردها : شناسايي ترک و منفذ در جوششناسايي عيوب سطحي در ريخته گريشناسايي ترک ناشي از خستگي در اجسام تحت تنشمحدوديتها: جسم بايد تقريبا سطح غير متخلخل و صافي داشته باشد. زمان تخميني جهت ارزيابي كمتر ازيك ساعت. توضيحاتي پيرامون WPS& PQRدر نظر بگيريد در کارخانه اي بزرگ که تعداد زيادي پروژه در دست انجام است مسوول کنترل کيفي و يا ناظر هستيم. و با انواع و اقسام حالات جوشکاري برخورد ميکنيم انواع الکترودها,ورقها با ضخامتهاي متفاوت, ماشينهاي مختلف که تحت شرايط خاصي تنيم شده است ,جوشکاران که اغلب به روش سنتي(بدون رعايت اصول علمي)جوشکاري ميکنند را در نظر بگيريد. بهترين کار چک کردن کار با کتابچه اي است که به عنوان WPS((Welding Procedure ((specificationمعروف است. هر چند کاربرد اصلي اين دفترچه براي پرسنل توليد است اما در واقع زبان مشترک توليد کننده و بازرس و ناظر ميباشد که در بعضي مواقع کارفرماهاي بزرگ خودشان WPSمورى قبول خوى را به سازنده ارايه ميکنند و بناي بازرسي ها را بر اساس آن قرار ميدهند. فکر ميکنم تا حدودي مفهوم را ساده کرده باشم. استاندارد مرجعAWSََحدود 170 نوع اتصال را با پوزيشنهاي متفاوت معرفي کرده و انواع پارامترهاي جوشکاري را براي تمامي انواع فرايندها(SMAWMIG/MAG-TIG-SAW) معرفي کرده اين متغيرها شامل محدوده ضخامت مجاز براي نوع اتصال : – دامنه تغييرات مجاز براي آمپر - ولتاژ - قطر الکترود - نوع پودر - زاويه کونيک کردن - روش پيشگرم و پسگرم - و ... ميباشد. که بخشي از وظيفه QC_MANکنترل ميزان تطابق روش جاري جوشکاري با روش مشخص شده در WPSاست. در بعضي از موارد خاص که استاندارد روش خاصي ارايه نداده اغلب يک طراح جوش بنا به تجربيات خود پروسيجري ارايه ميدهد. در بعضي شرکتهاي بزرگ براي هر پروژه اي يک دفترچه WPSموجود است اما از آنجا که روشها و امکانات موجود هر کارخانه اغلب ثابت است لذا بنظر ميرسد که نيازي به -WPSهاي متفاوت نباشد. و تجربه نشان داده که براي کارهاي مشخص و ثابت بهتر است يک WPSتهيه شود و از تعدد ايجاد مدارک و مستندات دست وپاگير جلوگيري شود. يک WPSمعمولي ميتوانيد در حدود 200-250 صفحه باشد.يعني به همين تعداد اتصالات مختلف را نشان داده و روش جوشکاري مربوطه را توضيح داده است PQR (Procedure Qualification Record) ابتدا توضيح کوتاهي در مورد خود PQRلازم است که بايد گفت PQRنتايج آزمايشات مخرب و غير مخرب در مورد يک نوع مسخص جوش است.که از طرف آزمايشگاههاي معتبر بايد ارايه شود) حال به اين سوال ميرسيم که از کجا اعتبار يک WPSرا بفهميم؟ ومديران خط توليد يا تضمين کيفيت و يا ناظران و کنترل کيفيت چطور از اعتبار WPSاطمينان حاصل ميکنند؟) قطعا آن قسمت از WPSکه از متن استاندارد استخراج شده نياز به اينکار ندارد چراکه تمامي موارد پيشنهادي استاتدارد هم حاصل تجربيات گروه زيادي از متخصصان بوده است وفلسفه استفاده از استاندارد کوتاه کردن مسير تجربه است تا زودتر به نتيجه دلخواه برسيم.ولي جدا از نحوه برداشت ما از استاندارد در ستاندارد AWSمشخصا به اين موضوع اشاره شده که براي موارد پيشنهادي استاندارد نيازي به PQRنيست. اما براي آن مواردي که از استاندارد استخراج نشده و پيشنهاد واحد طراحي و يا مشاور طرح بوده بايد حتما PQRتهيه شود. روش تهيه PQRفرض کنيم نياز داريم براي 70 نوع از انواع اتصالات PQRتهيه کنيم.آيا بايد 70نمونه تهيه کنيم؟ و آيا اين کار عاقلانه است؟ مسلما خير. بنابر جداول مربوط به تهيه نمونه براي PQRميتوان تعداد بسيار کمتري براي تاييديه روش جوشکاري ( PQR) تهيه کرد به اين ترتيب که در جداول مربوطه بنا بر تغييرات ضخامت قطعات در اتصالات شبيه يه هم تعداد نمونه و نوع و تعداد آزمايشات براي آن نمونه معرفي شده. که پس از فرستادن قطعات به ازمايشگاههاي ذيصلاح و گرفتن جواب مثبت ميتوان به آن WPSاعتماد کرد و جوشکاري را آغاز کرد. مثال: فرض کنيد دفترچه WPSرا براي تهيه PQRدر اختيار داريد.مراحل زير براي تهيه PQRپيشنهاد ميشود.

 1. اتصالاتي که در استاندارد وجود دارد راتنها با متن استاندارد مطابقت دهيد تا چيزي از قلم نيفتاده باشد و تلرانسها دقيقا استخراج شده باشد و نظاير اين

 2. در مورد اتصالات شبيه به هم با مراجع به استاندارد يکي از پرکاربردترين ضخامتها را انتخاب کنيد.براي کارهاي سازه اي و اتصال نوع Grooveفرض کنيد که 45 نوع ضخامت مختلف به شما معرفي شده . بهترين کار اين است که با مراجعه به جداول استاندارد بهترين نمونه براي تهيه PQRانتخاب کنيم که اين بهترين انتخاب اغلب پرکاربردترين يا حساسترين اتصال است.مثلا Grooveبا ضخامت 30-30که بنابر جدول استاندارد ميبينيم که اين نوع اتصال محدوده ضخامتيmm 3تاmm 60را با اعتبار ميبخشد يعني براي ضخامت 2 تا 60 ديگر نيازي به تهيه PQRنداريم و اين از مزاياي استفاده از استاندارد است .

 3. حال که نمونه مورد نظر راانتخاب کرديم بايد در ابعاد مشخص(طول و عرض) که باز هم در استاندارد آمده است آنرا تهيه کنيم و توسط يک جوشکار که داراي کارت صلاحيت جوشکاري در حالت مربوطه(1G-2G-1F-2Fو غيره) است جوشکاري انجام شود .

 4. قطعه مورد نظر را به آزمايشگاههاي معتبر ارسال ميکنيم تا تحت تستهاي مختلف قرار گيرد. اين تستها اغلب خمش کناره، راديوگرافي، ماکرواچ، شکست و ... است.

5 .پس از اعلام نتيجه مثبت آزمايشگاه ميتوان جوشکاري را آغاز نمود .

منبع : Young Engineers House

 

Related Posts:

Leave a Reply

* Name:
* E-mail: (Not Published)
   Website: (Site url withhttp://)
* Comment: