کار اموزی جوشکاری

آزمونهای غیرمخرب

۱- ضرورت بازرسی

مهندسان باتعیین خواص بوسیله انجام آزمونهای استاندارد برروی قطعات آزمون کاملاآشنایند . بیشتردانستنیهای ارزشمندازقبیل داده های مربوط به خواص کششی فشاری برشی وضربه ای ماده به کمک این آزمونها بدست می آید.امااینگونه آز-

مونهاماهیتی ویرانگردارند.وانگهی خواص ماده که به کمک آزمون استانداردویرا-
نگرتعیین می شوند.لزوما”رهنمون روشنی بسوی مشخصه های کاربردی قطعه
پیچیده ای که بخشی ازمجموعه مهندسی بزرگتری است ارائه نمیکند.
درماده یاقطعه درحین ساخت انواع نقصهابه اندازه های مختلف ممکن است بوجود
آیدوماهیت واندازه دقیق نقص برکارکردآنی آن قطعه تاثیرمیگذارد نقصهای دیگر
مانندترکهای ناشی ازخستگی یاخوردگی درحین کارباماده نیزممکن است بوجود
آیدبنابراین برای آشکارسازی نقصهادرمرحله ساخت وهمچنین برای آشکارسازی
ومشاهده آهنگ رشد آنها درحین عمرکاری هرقطعه یا مجموعه باید وسایل قابل
اعتمادی دراختیارداشت.

منشاء انواع نقص درموادوقطعات
نقصهایی که ممکن است درحین ساخت مواداولیه ویاتولیدریختگیهابوجودآید
۱- جدانشینی ۲ – آخال های سرباره ۳ – تخلخل گازی ۴ – تخلخل انقباضی۵ – ترک تنشی

نقصهایی که ممکن است درحین ساخت قطعات بوجود آید
۱- ترکهای ناشی ازتنش باقیمانده۲- نقصهای جوشکاری ۳ – نقصهای ماشینکاری

نقصهایی که ممکن است درحین سوارکردن قطعات بوجود آید
۱- ترکهای ناشی از تنش اضافی۲- نقصهای ناشی از ۳- قطعات سوارشده ۴- قطعات گم شده
جوشکاری اضافی نادرست

نقصهایی که درحین عمرکاری بوجود می آید

۱- ناپایداری حرارتی۲- خزش۳- سایش ۴- خوردگی تنشی ۵ – خوردگی ۶ – خستگی

معمولا”نخستین مرحله دربررسی هرقطعه بازرسی چشمی آن است. باچشم غیر
مسلح تنها نقصهای بزرگ که باعث شکستگی پوسته شده اند آشکارمیشوند کارایی
بازرسی چشمی را بااستفاده ازمیکروسکوپ میتوان افزایش داداصول محرزفیزیکی شماری ازسیستمهای بازرسی غیرچشمی ساخته شده است که بدون تغییریا تخریب قطعات ومجموعه های مورد آزمون دانسته های مربوط به کیفیت ماده یا قطعه را بدست میدهند. اصول پایه وجنبه های اصلی سیستمهای عمده آزمون غیرمخرب T N.D. درجدو ل زیر آمده است.

سیستم مشخصه ها کاربرد

۱-مایع نفوذکننده آشکارسازی نقصهایی که سطح برای انواع فلزات وپلاستیکها شیشه
سطح کارراشکسته اند سرامیکهای شفاف کاربرد دارد

۲-ذرات مغناطیسی آشکارسازی نقصهایی که سطح کار تنها برای مواد فرومغناطیس مثل
راشکسته اندونقصهای زیرسطحی که بیشتر آهنها و فولادها
بکارنزدیکند

۳-روشهای الکتریکی آشکارسازی نقصهای سطحی و زیر برای هرفلزی قابل استفاده است
( گردابی ) سطحی وبرای اندازه گیری ضخامت
پوشش نارسانا مانند رنگ که برروی
فلزات بکار میرود

۴-آزمون فراصوتی آشکارسازی نقصهای درونی وترکهای برای اکثر موادبکارمیرود
زیرسطحی

۵ –پرتونگاری آشکارسازی نقصهای درونی وسطحی برای بیشترمواد کاربرددارداما
ونادرستی سوارکردن قطعات محدودیتهایی درحداکثرضخامت
وجود دارد

۲- چگونگی بازرسی

هنگام استفاده ازسیستمهای آزمون غیرمخرب باید دقت کافیبه عمل آوردوفرایند را
بگونه ای کنترل کرد که نه تنها کیفیت بلکه کمیت دانستنیهای بدست آمده نیزدقیق و
سودمند باشد. آزمون غیرمخرب نامناسب میتواند به خطاهای جدی دربررسی کیفی
قطعه منجرشود.لازمست که خطرناکترین حالتهای ممکن را برای شکست قطعه
پیش بینی کرد وازاین رهگذرقبلا”انواع وابعادجدی نقصهای بالقوه خطرناک را
شناخت .
دروهله اول نخست مسئولیت امربه عهده طراح فراورده است و اوست که باید در
ابتدامشخص کندچه نقصهایی غیرقابل پذیرش اند. ودرمورد روش مناسب بازرسی
راهنمایی کند. استفاده از روشهای بازرسی همیشه برای تشخیص ناپیوستگیهای
بسیار کوچک لازم نیست. مثلا” هر پوسته گرافیتی درچدن خاکستری نوعی ناپیوستگی است. ناپیوستگی به همین اندازه به عنوان پوسته گرافیتی نمونه وار
ممکن است . مثلا” دریک قطعه آهنگری آلومینیمی اهمیت فراوانی داشته باشد
وبدین ترتیب ازروش آزمونی باحساسیت بالااستفاده خواهدشداماچنانچه ازروشی
باهمین حساسیت برای قطعات ریختگی آهنی استفاده شودبیشترپوسته های گرافیت
مشخص میشوندوخود عاملی برای پنهان ماندن ترکهای بزرگترناپذیرفته خواهدبود

برای کاربردموفقیت آمیزآزمونهای غیرمخرب سیستم آزمون وهدفهای آن باهدف-
های بازرسی ونوع ترکهایی که قراراست آشکارشوند باید تناسب داشته باشند فرد
مسئول بایدآموزش دیده ومجرب باشدوبراساس استانداردهای پذیرفته شده توانایی
هرنوع تغییرناخواسته رادرهرقطعه ناجورداشته باشد. دست نیافتن به هریک ازاین
شرایط زمینه پیدایش خطا درموقع آشکارسازی وتشخیص ترکها رابوجود میاورد.

۳- اعتمادپذیری آشکارسازی نقص

 

درطراحی های متعارف ازتنش طراحی خاصی استفاده میشود که ازتقسیم مقدار
مشخصی تنش تسلیم یا تنش تاب برضریب اطمینان مناسب بدست می آید واین
(تاو) رابعنوان شاخصی برای ماده بکاررفته درساخت قطعه درنظرمی گیرند .
درهرحال مکانیک شکست درطراحی وجودترکهارادرقطعات پیش ازکاردهی
ودرخلال آن تایید میکندوسعی درتعیین کمی آثارچنین ترکهایی برکل قطعه دارد
مکانیک شکست ظرفیت قطعات سازه ای رابرای مقاومت درنقطه شروع پیشرفت
ناگهانی ترک بیان میکند قطعات رابوسیله ضریب شدت تنش بحرانی یا چقرمگی
شکست وهمچنین بزرگترین ترکی که قطعه میتوانددرهرمقطع خاصی تحمل کند
مشخص میکنند افزون برآن دراین ارزیابی کمی محیط کارقطعه رادرنظرمیگیرند
اعتمادپذیری هرروش آزمون غیرمخرب معیاری برای کارایی آن روش درآشکار
سازی ترکهایی با نوع شکل واندازه خاصی است پس ازانجام بازرسی درباره

احتمال قطعی عدم نقص باشکل نوع واندازه درقطعه میتوان اظهارنظرکرد. هر
چه این احتمال بیشترشوداعتبارروش بکاررفته بیشترخواهدشد .
نقش بازرسی غیرمخرب تضمین قابل قبول برای نبودن ترکهایی درحد شکست
براساس طراحی بارگذاری قطعات درحین کاراست تضمین قابل قبول برای نبودن
ترکهای کوچکترازحد بحرانی نیزممکن است لازم باشد. درهرفرایندبازرسی تعدادقابل توجهی ازنشانه های نقص به ترکهای واقعی مربوط نمی شود بنابراین احتمال تشخیص قطعه بدون عیب عمده کاهش میابد.

۴-برتریهای آزمون غیرمخرب

 

شناسایی نقصهایی که آشکارشدن آنها به شکست فاجعه بارقطعه منجرمیشودوازنظراقتصادی نیزپرهزینه وشامل خطرات جانی است ازبرتریهای روشن ومشخص کاربرد منطقی آزمون غیرمخرب است باوجوداین استفاده ازاین روشهای آزمون برتریهایی رابدنبال خواهد داشت .
اجرای هرنوع سیستم بازرسی هزینه ای رادربردارداماغالبا”استفاده موثرازروشهای بازرسی مناسب سبب صرفه جویی مالی قابل توجهی خواهدشدنه تنهانوع بازرسی بلکه مراحلی که طی آن بازرسی انجام میشوداهمیت دارند. کاربردروش آزمون غیرمخرب برای بازرسی قطعات ریختگی وآهنگری کوچک پس ازاتمام کلیه عملیات ماشینکاری نوعی اسراف خواهد بود دراینحالت بهتراست قطعات راپیش ازشروع ماشینکاری پرهزینه بررسی کنند وآنهایی راکه ترکهای غیرقابل قبول دارند رد کنند. باید تاکید شود که تمام ترکهای آشکارشده دراین مرحله سبب ردقطعه نخواهد شد برخی ازناهمواریهای سطحی درحدی هستندکه درمرحله ماشینکاری ازبین میروند .
درحالیکه بازرسی کنترل کیفیت دقیق میتواند سبب صرفه جویی مالی شود وازشکست فاجعه بارقطعه درحین کارجلوگیری کند لیکن تحمل سیستمهای بازرسی متعدد ویاخیلی حساس ممکن است ازنظراقتصادی وزمانی نوعی اسراف بشمارآید بازرسی بیش ازحد ممکن است به افزایش کارکرد فراورده ویااعتبارآن منجرنشود

۲
بازرسی باموادنفوذکننده
روش بازرسی با مواد نفوذ کننده برای آشکارسازی نقصهایی که سبب شکستن سطح کارشده اند بکارمیرود اساس این روش مبتنی برجذب مویینه مایع به درون نقص است وبدین ترتیب پس از ظهور تمام شکستگیهای سطحی با چشم دیده میشود. برای دیدن بهترنقص مایع نفوذکننده رایا بوسیله رنگ روشن ودیرپایی رنگ می کنند ویا آن رابه ماده فلوئورسانس آغشته می سازند درحالت نخست معمولا”رنگ بکاررفته قرمزاستودرحالت دوم برای دیدن نقص قطعه رازیرنورفرابنفش قرارمیدهند.
امروزه بازرسی باموادنفوذ کننده رنگی روش صنعتی مهمی است وبرای تعیین نقصهایی مانند ترک وجدالایگی ورویهم افتادگی ومنطقه های تخلخل سطحی دربسیاریقطعات بکارمیرود این روش

تقریبا”برای همه قطعات قابل استفاده است اعم ازاینکه قطعه بزرگ یاکوچک باشد شکل ساده یا پیچیده ای داشته باشد این روش برای بازرسی فراورده های ریختگی وکارشده فلزات آهنی یاغیرآهنی وهمچنین سرامیکها شیشه آلات وقطعات پلیمری بکارمیرود.
۱- اصول بازرسی باموادنفوذکننده
روش بازرسی با مواد نفوذ کننده پنج مرحله اساسی دارد که عبارتند از:
۱- آماده سازی سطح
۲- کاربرد مواد نفوذ کننده
۳- زدودن مواد اضافی

۴- ظهور
۵- مشاهده وبازرسی

۲- مشخصه های ماده نفوذ کننده

مایع نفوذ کننده باید مشخصه هایی برای موثرواقع شدن سیستم بازرسی داشته باشد مشخصه های مختلف مورد نظر درزیربیان شده اند وفرمول ماده نفوذ کننده شامل ترکیب متوازنی ازبسیاری پارامترهاست

۱- نفوذ
۲- قوام
۳- شارندگی
۴- انحلال پذیری
۵- پایداری
۶- شستشوپذیری
۷- مشخصه های حالت خشک
۸- دیدپذیری

۳- سیستم قابل شستشو با آب

این سیستم بااستفاده ازماده نفوذ کننده فلوئورسان یارنگ مرئی بگونه ای طراحی شده که میتوان ماده نفوذ کننده رابلافاصله بوسیله شستن با آب ازروی سطح قطعه زدود. بنابراین این فرآیندسریع وموثراست تحت کنترل درآوردن عمل شستشو هنگامیکه از پاشش آب برای زدودن مواداضافی استفاده میشود فوق العاده اهمیت دارد سیستم خوب شامل شرایط بهینه ای از فرایندمانندفشارودمای آب مدت چرخه شستشو ووضعیت سطح قطعه کار و مشخصه های زدایش ذاتی ماده نفوذ کننده است .

۴- سیستم مایع معلق

هنگامیکه آشکارسازی نقصهای بسیارریز لازم باشد معمولا”ازنفوذ کننده های بسیارحساسی که قابل شستشوباآب نیستند استفاده میشود این مواد بنیان روغنی دارندوپس ازکاربردبه فرایند دیگری نیازمندند ماده معلق را پس ازجذب کامل ماده نفوذ کننده به درون نقصها به کار می برند. برتری عمده این سیستم حل پذیر کردن مایع نفوذ کننده اضافی درآب و درنتیجه شستشو کردن آن است چنانچه فرایند به دقت کنترل شود مایع نفوذکننده درون ترکهاتحت تاثیرقرارنمیگیرد تشخیص نقصهای ریزی که غالبا”به سبب شسته شدن مواد نفوذ کننده ممکن نیست با استفاده ازاین سیستم محتملتراست .
۵- کاربرد مواد نفوذکننده

درعمل مواد نفوذ کننده را بوسیله یکی ازروشهای متداول بر روی سطح قطعه بکارمیبرند روش برگزیده به اندازه وشکل وتعدادقطعات موردبازرسی بستگی دارد. معمولا”برای بررسی چندین قطعه کوچک بهتراست ازروش فروبردن کامل به درون مخزن حاوی مایع نفوذ کننده استفاده میشود قطعات راباید پیش از غوطه وری کاملا”خشک کرد زیراآب یاحلالهای تمیزکننده بجا مانده باآلوده شدن به ماده نفوذ کننده ازنفوذ آن جلوگیری میکنند درحین غوطه وری قطعه باید دقت شود که حبابهای هوا ایجاد نشود وتمام سطوح مورد بازرسی کاملا” خیس باشد معمولا” قطعات به مدت معینی درمایع فرو میبرند وسپس بیرون میاورند درخلال این مرحله باید دقت شود که ماده نفوذ کننده از تمام منافذ خارج شده باشد قطعاتی را که آثارنفوذ کننده برروی سطح شان وجود دارد پش ازخشک کردن دوباره باید غوطه ور ساخت.
۶ – ظهور
یکی ازمراحل حساس درفرایندبازرسی ظهوراست خطاهای مرزی را که ممکن است به عللی دیده نشود بااستفاده ازماده ظهورمناسب به آسانی میتوان رویت کرد افزون برآن زمان بازرسی بااستفاده ازاین موادبا تسریع درنمایش نقصها کاهش میابد برای دستیابی به شرایط بهینه موادظهور راباماده نفوذکننده خاصی بکارمیبرند بنابراین کاربردماده ظهوری که باماده نفوذکننده خاص سازگاراست به استفاده ازهمان نفوذکننده خاص بایدمحدود شود زیرا بطورکلی ممکن است کاربرد آن با مواد نفوذکننده دیگر ناموثر باشد. عملا”ماده ظهور ترکیب بهینه ای از مشخصه های زیر است:
۱- جذب
۲- کاربرد
۳- محو زمینه
۴- مشخصات فیزیکی
۵- مشخصات شیمیایی
۷- برتریها و محدودیتها

فرایند بازرسی بامایع نفوذکننده آسان است زیرا شامل هیچ نوع سیستم الکترونیکی نیست وتجهیزات موردنیاز ارزانترازدیگرتجهیزات سیستمهای آزمون غیرمخرب است این روش برای بازرسی همه نوع مواد بجز مواد متخلخل بکارمیرود ودرپاره ای از موارد حساسیت آن بیش از بازرسی بوسیله ذرات مغناطیسی است محدودیت عمده وروشن سیستم مذکور درآشکارسازی تنها نقصهای سطحی است آشکارسازی نقصهای زیرسطحی به روشهای بازرسی دیگرنیازدارد. ناهمواریهای سطحی وتخلخل موادازعوامل دیگرعدم کارایی این سیستم است.
۸- گستره کاربرد

گستره کاربرد آزمون مایع نفوذکننده بسیارگسترده است این سیستم درصنایع هواپیمایی هم بوسیله سازندگان برای کنترل کیفیت قطعات تولیدی وهم بوسیله استفاده کنندگان درحال تعمیرات منظم وبررسیهای ایمنی بکارمیرود. نمونه قطعاتی که بوسیله این سیستم کنترل میشودعبارتنداز: ۱- دیسکها وپره های روتورتوربین ۲- چرخهای هواپیما ۳- ریختگیها ۴- قطعات آهنگری شده واتصالات جوشی وبسیاری ازقطعات موتورازجمله پیستونها وسرسیلندرها راپیش از سوارکردن درمعرض این گونه بازرسی کنترل کیفی قرارمیدهند این روش برای بازرسیهای منظم درحین کاربرای یافتن ترکهای ناشی ازخستگی درکفی لکوموتیوهای راه آهن وگردونه های ریلداربه کار میرود .

۳
بازرسی بوسیله مغناطیس کردن ذرات

بازرسی به روش مغناطیس کردن ذرات روشی حساس برای تعیین محل نقصهای سطحی وبرخی نقصهای زیرسطحی درموارد فرومغناطیس است پارامترهای اصلی این روش مبتنی برمفهومهای نسبتا” ساده ای است دراصل وقتی قطعه فرومغناطیس مغناطیده میشود ناپیوستگیهای

مغناطیسی ( تقریبا”) عمود برجهت میدان (( میدان نشت)) قویی را بوجود می آورد این میدان نشت درسطح وبالای قطعه مغناطیده قرارداردوآنرابااستفاده ازذرات ریز مغناطیسی میتوان مشاهده کرد . کاربردذرات خشک ویاترمعلق درمایع برروی سطح قطعه باعث تجمع ذرات مغناطیسی درمحل ناپیوستگی میشود پل مغناطیسی که به این روش تشکیل میشود محل اندازه و شکل ناپیوستگی را تعیین می کند .

۱- مغناطیدگی

جهت شارش جریان درهرمدارالکترومغناطیس جهت میدان مغناطیسی را تعیین میکند ازجریان برق میتوان برای ایجاد میدان مغناطیسی طولی درقطعات استفاده کرد وقتی جریان ازمیان پیچه ای که یک یاچند دور پیرامون قطعه ای پیچیده شده است می گذرد میدان مغناطیسی طولی درقطعه کاربوجود می آید کارایی ترک یابی به موقعیت ترک نسبت به میدان مغناطیسی القایی بستگی دارد وموقعی که ترک عمود برمیدان است به حداکثرمی رسد .
به طورکلی برای نشان دادن همه ترکهاقطعه باید بیش ازیکبارمغناطیده شود نخست با القای مغناطیدگی دایره ای برای نشان دادن نقصهای طولی انجام میدهند سپس قطعه راقبل ازمغناطیده کردن دوباره دردرون پیچه برای القای مغناطیدگی طولی وتعیین نقصهای عرضی مغناطیس زدایی می کنند ضرورت اجرای مغناطیدگی دومرحله ای با استفاده ازروش (میدان نوساندار) ازمیان میرود.

۲ – حساسیتها

بازرسی به وسیله ذرات مغناطیسی روش بسیارحساسی است اماچندین عامل براین حساسیت تاثیر گذارندکه عامل مهم آن موقعیت ناپیوستگی نسبت به میدان مغناطیسی القایی است واگرترک برمیدان عمودباشد حساسیت بالاتر است عاملهای مهم دیگر عبارتند از: اندازه – شکل ومشخصه های کلی ذرات مغناطیسی بکاررفته و همچنین سیال حامل برای این ذرات .

قدرت میدان مغناطیسی نیز عاملی است که برحساسیت اثرمی گذارد وباافزایش قدرت میدان حساسیت نیزبیشتراست اما برای این تاثیر متقابل حدی وجود دارد به گونه ای که ذرات درمیدان های بسیارقوی به سطحهای بدون ترک قطعه نیز همانندقسمتهای ترک دارجذب می شود شکل واقعی قطعات نیز برحساسیت اثرمیگذاردوقدرت میدان بهینه هرقطعه با شکل خاصی درعمل ازطریق سعی وخطا تعیین میشود دربهترین شرایط امکان آشکارسازی ترکهایی به پهنای حداقل ۳ ۰۰ / میلیمتر وجوددارد وقتی برای مغناطیدگی ازجریان DC استفاده شود نقصهای زیرسطحی را درعمق ۳ تا۷ میلی مترمیتوان آشکارساخت بامغناطیدگی AC آشکارسازی

نقصهای زیرسطحی قابل تردید است مگرآنکه تا عمق ۱ میلی متری قرارداشته باشد.

۳ – ذرات مغناطیسی

ذرات مغناطیسی بکاررفته دربازرسی ازهرگونه ماده فرومغناطیس باپسماند پایین میتوان ساخت ومعمولا”بصورت گرد بسیارریزی ازاکسیدهای فلزی یافلزاتند این ذرات را برحسب روش بکاررفته بررفته برروی قطعه به دوگروه خشک یا ترتقسیم می کنند ذرات خشک را به صورت معلق درهوا یاگازوذرات تررابه صورت معلق درمایع بکارمی برند بازرسی با گرد خشک رابه وسیله تجهیزات مغناطنده قابل حمل به طورموثرانجام می دهند این روش درتشخیص نقصها بخصوص اگرسطح قطعه اندکی زبرباشد بخوبی عمل میکند .
معمولا”ازذرات تردرتجهیزات ثابت مجهزبه حمام بدون مشکل جابجایی استفاده میشود معمولا”حامل مایع یکی ازتقطیرات سبک نفتی مانند نفت سفید است اماازآب هم استفاده میشود غالبا” ذرات دررنگهای سیاه وقرمز ویابه صورت گردفلوئورسان آبی- سبزیازرد- سبزعرضه می کنند دربازرسی بوسیله ذرات تر امکان دستیابی به حساسیتهای خیلی بالا بخصوص هنگام استفاده ازگرد فلوئورسان وانجام آزمون درزیرنورفرابنفش وجود دارد.

۴ – کاربردها

کاربردهای صنعتی اصلی بازرسی به وسیله ذرات مغناطیسی عبارتنداز: الف) بازرسی فرایندی ب) بازرسی نهایی ج) بازرسی دریافتی د) تعمیرات جزیی وکلی
هرچنددربازرسی فرایندی نقصهادرحین فرایندتولید بسیارسریع نمایان می شوند اما دربازرسی نهایی تضمین بیشتری برای بی نقص بودن قطعات وجوددارد .
درحین بازرسی دریافتی هم قطعات خریداری شده نیمه تمام وهم مواداولیه برای تشخیص نقصها ی اولیه آزمون می شوند بازرسی میلگردها وتسمه ها وشمش های آهنگری وریختگیهای ماسه ای وارده بااین روش انجام میشود .

درصنایع حمل ونقل براساس برنامه های منظم تعمیرات کلی موجود قطعات حساس رابرای شناسایی ترکها بازرسی می کنند. میل لنگها – قابها- چرخ لنگرها
پره های توربین بخار واتصال دهنده ها نمونه ای ازقطعات آسیب پذیر به شکست ناشی ازخستگی اند وبنابراین به بازرسی منظم نیازدارند.

دستور کاراپراتوری تست آلتراسونیک ( ( U.T

توضیح آنکه تست آلتراسونیک ازسری تست های غیرمخرب N.D.T می باشد واپراتوراین دستگاه تکنسین آزمایشگاه می باشد که دوره آموزشی راگذرانده است .
۱- قبل ازکاربادستگاه آلتراسونیک دستگاه قبلا” باید شارز گردد (حداکثر۱۴ساعت ) ودرزمان تست ازحالت دشارز ازدستگاه استفاده نموده ضمنا”با دکمه مخصوص رجکشن بودن دستگاه راباید امتحان نمود.
۲- با توجه به ضخامت وابعاد وسطوح قطعه یا جوش موردنظر که قبلا” سنگ زده شده یا ماشینکاری گردیده پراب مورد نظر (ترانسدیوسر زاویه ای یا فرمال مخصوص ) را انتخاب نمود .
۳- پس ازروشن نمودن دستگاه آلتراسونیک (بادکمه(ON-OFF توسط پراب انتخاب شده وبه کمک تست بلوکهای بین المللی v2-v1 دستگاه رابا توجه به ضخامت موردتست کالیبره نمود.
۴- با توجه به ضخامت قطعه برد دستگاه را بادکمه مخصوص باید تنظیم کرد (حداکثر برد ۵ متر)
۵- با توجه به ضخامت قطعه دسی بل (مقدارانرزی صوتی مورد تست ) دستگاه راتنظیم نمود.
۶- کلیه سطوح مورد نظر رابه کمک پراب باید جاروب و اسکن کرد ضمنا” به هنگام اسکن کردن باید مایع کوپلنت (مایع واسطه ) روی تمام سطح آغشته زده شده که عملا” تمامی انرزی صوتی حاصل ازپراب به داخل قطعه نفوذ وعبورکند.
۷- ضمن اسکن کردن اگرپیکهای حاصله (موج سینوسی ) بر روی صفحه مانیتوردستگاه پیک و موج عیب یا عیوب داخلی قطعه کار یا خطوط داخلی جوش گردید موارد یادداشت و درپایان تست نقاط معیوب بر روی قطعه علامت گذاری می شود.

۸- محاسبات زیاضی جهت تعیین ابعاد عیوب موقعیت آن ومقایسه با استاندارد مورد نظر انجام می گیرد .
۹- پس ازپایان تست دستگاه آلتراسونیک را خاموش کرده و درصورت لزوم عمل شارز باطریهای دستگاه انجام می گیرد.

دستور کار اپراتوری تست مایعات نافذ((P-T

تست مایعات نافذ نیز ازسری تست های آزمایشات غیر مخرب (N-D-T) است که شامل سه نوع اسپری الف – اسپری تمیز کننده ((CLEANER
ب – اسپری نفوذ کننده ((PENETRANT
ج – اسپری ظهور کننده ((DEVELOPER
1- تمیز کاری اولیه سطوح قطعه جوش یا مواد خام توسط اسپری تمیزکننده که سطوح مورد نظر بایستی از هر نوع چربی وآلودگی و… پاک گردد.

۲- پاشش مایع نافذ (مایع قرمز رنگ ) توسط اسپری نفوذ کننده به سطوح تمیز کاری شده.

۳-) پس از گذشت مدت زمان مناسب و نفوذ کامل مایع نافذ به عمق و زیر سطوح مورد نظر و به کمک پارچه مخصوص(عاری ازپرز ) که مایع تمیز کننده به اندازه کافی و لازم به آن اسپری شده تمیز گردد به طوری که ظاهر قطعه و جوش کاملا تمیز به نظر آمده و عاری از هرگونه رنگ قرمز باشد.

۴-به کمک اسپره ظهور کننده سطوح تمیز شده را کاملا با مواد مخصوص آن پوشش داده به طوری که سطوح مذکور را کاملا به رنگ سفید یکنواخت به نظر آید.

۵-پس از خشک شدن مواد اسپره نفوذ کننده در سطوح قطعات و در صورت وجود عیب سطحی ریز و میکروسکوپی عیوب به صورت نقاط و خطوط و اشکال قرمز رنگ در زمینه سفید به نظر آمده و مشخص می گردد.

تذکر:
در صورت عدم عیوب سطحی رنگ سطوح قطعات فقط سفید رنگ است و نقاط قرمز رنگ مشاهده نمی شود (این حالت نشانه سالم بودن و بدون عیب بودن قطعه می باشد).

۶- به کمک اسپری تمیز کننده و پارچه بایستی کلیه سطوح مورد نظر تست PT تمیز گردد.

دستور کاراپراتوری دستگاه تست ذرات مغناطیس

دستگاه پراد (M.T)

این آزمایش ازسری تست های غیر مخرب N.D.T می باشد
در این دستور کارروش تست به کمک دستگاه پراد و محلو لهای ذرات معلق (شامل سوسپانسیون مخصوص وخمیر مربوطه ) که توضیح آن به صورت ذیل آورده شده است :
۱- تمیز کاری اولیه سطوح قطعات یا مواد یا جوش .

۲- روشن نمودن دستگاه اصلی (ترانس ) وتنظیم کلید آمپر برروی عدد A900 وچرخاندن دکمه انتخاب حالت بر روی یک ( عدد یک حالت مغناطیس شدن )

۳- قرار دادن الکترودهای دستگاه بر روی ناحیه مورد تست و فرمان دادن و ایجاد شوک مغناطیسی توسط دکمه فرمان مخصوص .

۴- پاشش محلول ذرات مغناطیس توسط اسپری مربوطه .

۵- همزمان با پاشش ذرات لامپ مخصوص ماوراء بنفش ((U.V را که قبلا” روشن شده و گرم گردیده بر روی ناحیه مورد تست که به آن القا مغناطیسی شده شده است می تابانیم .

۶- بازرسی چشمی ناحیه مورد تست از نظر وجود یا عدم وجود عیوب زیر سطحی ویا سطحی که به صورت خطوط شکسته (به رنگ شبرنگ مانند ) بر روی سطوح مورد تست ظاهر می گردد.

۷- پس از انجام تست برگرداندن دکمه انتخاب حالت از روی عدد ۱ به عدد ۲جهت مغناطیس زدایی قطعات مورد تست ( پس ماند یا هیسترزیس مغناطیس).

۸- خاموش نمودن دستگاه اصلی پراد ولامپ ماوراء بنفش .

۹- توسط ابزارمخصوص (آشکارساز) بایستی میزان نفوذ میدان مغناطیسی دستگاه مورد ارزیابی و چک قرار گیرد .

آزمونهای مخرب

 

آزمایشات مخرب بر روی نمونه هایی که از جوش درآورده یا با شرایطی مشابه جوش در قطعه کار تهیه شده است انجام میگیرد و همانطور که از اسم این آزمایشات بر می آید نمونه ها پس از آزمایش قابل استفاده مجدد نیستند

انواع آزمایشهای مخرب

۱- آزمایش کشش
۲- آزمایش خمش
۳- آزمایش ضربه
۴- آزمایش سختی
۵- آزمایش اچ کردن

آزمایش کشش:

یکی از آزمایشات مکانیکی است که به طور وسیع برای تعیین خواص مکانیکی اجسام و جوش به کار گرفته می شود از این آزمایشات می توان استحکام کششی – نقطه تسلیم – مدول الاستیسیته – و انعطاف پذیری را نتیجه گرفت .
آزمایشات کشش به دو دسته تقسیم می شوند :
۱- آزمایش کشش عرضی : نمونه کششی از جوش سر به سر یا لب به لب به طریقی بریده می شود تا جوش در وسط و عمود بر طول نمونه قرار داشته باشد معمولا” استحکام کششی عرضی از این آزمایش به دست می آید
۲- آزمایش کشش طولی : نمونه کششی در سرتاسر جوش و از مغز آن تهیه می شود انجام چنین آزمایشی داشتن میزان کافی مقطع جوش برای تهیه نمونه کششی لازمست . هدف از انجام آزمایش تعیین مناسب بودن الکترود یا سیم جوش برای کار مورد نظر و بررسی کیفیت فلز رسوب داده شده در موضع اتصال است .

آزمایش مقاومت برشی :

محاسبه مقاومت برش اتصال جوش یا لحیم شده (بیشتر برای قطعات لحیم شده ) از طریق نمونه های عرضی و طولی و اعمال نیروی کششی تا مرحله گسیخته شدن به دست می آید خارج قسمت ماکزیمم نیروی اعمال شده بر طول اتصال ( دو برابر پهنا در نمونه عرضی و دو برابر طول زائده در نمونه طولی ) برابر مقاومت برشی اتصال است .

آزمایش خمش :

یکی از آزمایشات ارزان و ساده برای نشان دادن بعضی مشخصات اتصال جوش داده شده و فلز جوش آزمایش خمش است که می توان آنرا با دستگاه کشش و پرس ساده ویا حتی چکش انجام داد این آزمایش ممکن است برای پیدا کردن انعطاف پذیری منطقه جوش و نفوذ جوش و ساختار کریستالی ومقاومت و حتی تشخیص بعضی عیوب در جوش انجام داد .
آزمایشات خمش به صورتهای مختلف خمش انجام می شود که عبارتند از :
۱- آزمایش خمش انتهای آزاد : این آزمایش برای محاسبه انعطاف پذیری فلز جوش انجام می شود .

 

۲- آزمایش خمش هدایت شده : در این آزمایش نمونه های تهیه شده در گیره یا فک مخصوص قرار گرفته و نیرو از طریق سمبه با ابعاد مشخص بر روی نمونه اعمال می شود تا به صورت U در آید .
خمش هدایت شده خود نیز به صورت خمش ریشه ای – خمش رویی – خمش طولی – خمش کناره ای و خمش با شکاف انجام می شود .

جوشکاری با قوس الکترود دستی
Manual Metal Arc (M.M.A)
********************************
مقدمه :
در امریکا این روش به ( Shield metal arc welding(SMAW
معروف است که اساس روش این جوش قوس الکتریکی با پوشش الکترود است .
در جوش کاری با قوس الکتریکی دستی که گاهی تحت عنوان stick welding
نامیده می شودحرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی موجب ذوب فلز و تشکیل جوش می گردد .
این نوع جوشکاری یکی از قدیمی ترین و متداول ترین فرایندهای جوشکاری است اگر چه اغلب برای اتصال آهن و فولادهای کم کربن مورد استفاده قرار می گیرد برای تعمیرات نیز مناسب می باشد زیرا دستگاههای جوشکاری مورد استفاده نسبتا” ارزان بوده به راحتی راه اندازی و مورد استفاده قرار می گیرد .

چگونگی کار این فرایند :

جوشکاری با قوس الکتریکی محافظت شده یکی از فرایندهای متداول جوشکاری با قوس الکتریکی می باشد وسایل عمده جوشکاری با قوس الکتریکی متشکل از یک منبع انرزی الکتریکی – دو کابل یکی کابل الکترود و دیگری کابل برگشت
انبر الکترود گیر و یک الکترود پوشش دار می باشد شدت جریان حاصل از ماشین جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین نوک الکترود و قطعه کار مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه قطعه کار قسمتی از مدار جوشکاری محسوب می شود . جوشکاری با تماس دادن نوک الکترود به قطعه کار و حفظ فاصله به اندازه مغزی الکترود مصرفی شروع می شود این عمل موجب تشکیل قوس و تولید

حرارت تا ۵۵۵۰ درجه خواهد شد . حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی قطعه کار را ذوب کرده و همچنین موجب ذوب مغزی الکترود مصرفی می شود مغزی الکترود ذوب شده تشکیل فلز جوش را می دهد و بر اثر تجزیه روپوش شیمیایی گاز محافظتی تشکیل داده و ناحیه مذاب را محافظت می کند .
منظور از حفاظت توده ای از گازهای تولید شده هستند که دراثر ذوب روپوش الکترود در اطراف قوس الکتریکی تشکیل می شود گاز محافظ حوضچه مذاب را از عوامل جوی مانند اکسیزن و نیتروزن محافظت می کند

بخشی از گازهای محافظ تولید شده بر اثر سوختن روپوش شیمیایی در نواحی قوس الکتریکی یونیزه می شود که موجب افزایش قابلیت هدایت الکتریکی و استقرار قوس می گردد به منظور بهبود کیفیت جوش برخی از الکترودها دارای مواد مخصوص مانند اکسید زدا می باشند که موجب تصفیه فلز جوش می شوند ویا دارای مواد آلیازی هستند که ترکیبات فلز جوش را تغییر می دهند . چنانچه نحوه جوشکاری به طور دقیق انجام شود استحکام جوش حاصله به اندازه فلز مبنا ویا قوی تر از آن خواهد شد.

ولتاژو شدت جریان جوشکاری :
ولتاز جوشکاری مقدار فشار الکتریکی است که موجب انتقال شدت جریان از طریق کابل ها و فاصله هوایی بین الکترود و قطعه کار برای ایجاد قوس الکتریکی جوشکاری می شود شدت جریان جوشکاری به وسیله آمپر اندازه گیری می شود که فقط در هنگام تشکیل قوس الکتریکی و ضمن جوشکاری وجود دارد .
ولتاز قوس الکتریکی و ولتاز مدار باز دو نوع از انواع ولتازهای جوشکاری هستند . ولتاز قوس الکتریکی را گاهی ولتاز مدار بسته یا ولتاز کار می نامند .
ولتاز قوس الکتریکی ولتازی است که در مدار جوشکاری وقتی که قوس ایجاد شده و عمل جوشکاری انجام گیرد ظاهر می شود ولتاز قوس معمولا” بین ۱۵تا۴۰ ولت می باشد که با کوتاه و بلند شدن طول قوس مقدار آن تغییر می کند

مقدار واقعی ولتاز قوس بستگی به ولتاژ مدار باز دارد و مقدار ولتاژی است که ماشین جوش تولید می کند زمانی که دستگاه روشن است ولی کاری انجام نمی دهد ولتاز مدار باز بین۵۰ تا۱۰۰ولت می باشد اینکه ولتاز مدار باز چگونه و در کجا تنظیم شود بستگی به اندازه و نوع ماشین جوش دارد .

طول قوس :
درهر مدارالکتریکی رابطه ای بین ولتاز شدت جریان و مقاومت وجود دارد . درمدارجوشکاری با قوس الکتریکی این رابطه بین ولتاز قوس – شدت جریان جوشکاری (آمپر) ومقدارفاصله هوایی (مقاومت) که قوس الکتریکی باید عبور کند وجود دارد که این فاصله هوایی را طول قوس می گویند بدون اینکه قوس قطع شود می توان طول قوس را اندکی کوتاه با بلند کرد عملا” مقدارطول قوس واقعی درالکترودهای روتیلی با قطرالکترود مصرفی برابر است .
حرارت حاصل از طول قوس کوتاه موجب سوختن و تولید جرقه های اضافی وهمچنین موجب خوردگی کناره های جوش درفلز مبنا خواهد شد این گونه اشکالها را می توان با افزایش سرعت جوشکاری و حرکت نوسانی کمتر کاهش داد.
طول قوس بلند هم اشکالهای متعددی دارد ونتایج حاصل از این قوس عبارتنداز:
نفوذ کمتر واکسید شدن توسط عوامل جوی و کاهش تمرکز حرارتی قوس ناپایداراست.وبا حرکت نوسانی نرم و آهسته می توان اشکالها را به حداقل رسانید.
طول قوس واقعی حاصل از ایجاد قوس به وسیله الکترودهای پوشش دار اندکی بلند تر از مقداری است که به طور ظاهر به نظر می رسد می باشد زیرا مغزی فلزی الکترود سریع ترازپوشش آن ذوب گردیده وسپس اندکی درداخل پوشش شیمیایی وارد می شود فاصله طول قوس از سطح بلندتر از مقداری است که لبه های روپوش الکترود دارد .
قطبها :

 

فهمیدن قطبها یا اتصال کابل های جوشکاری به مثبت و منفی دستگاه جوشکاری در جریان برق DC دارای اهمیت ویزه ای است .
در یک مدار الکتریکی DCجهت جریان برق فقط از یک طرف است جابجایی کابل های جوشکاری قطب را تغییر داده و در نتیجه جهت جریان تغییر یافته و تاثیر قابل توجهی که در توزیع حرارت بین قطعه کار و کابل جوشکاری حادث می گردد شرایط جدیدی را در ناحیه جوشکاری به وجود می آورد در جوشکاری با جریان برق AC تعیین قطب مفهومی ندارد زیرا جهت جریان به طور متناوب تغییر می کند.
قطب معکوس : قطب مستقیم :
۱- الکترود مثبت ۱- الکترود منفی
۲- نفوذ عمیق ۲- نفوذ کم
۳- سرعت جوشکاری متوسط ۳- سرعت زیاد
۴- مقدارجوش متوسط ۴- مقدار جوش زیاد

انتخاب قطب مستقیم و معکوس بستگی به نوع الکترود مصرفی دارد درجوشکاری با جریان برق مستقیم قطب مستقیم ((DCSPانبر منفی است خصوصیات برق مستقیم و قطب مستقیم نفوذ می باشد که در آن الکترود سریعا”ذوب وحوضچه مذاب پهن و نفوذ نسبتا”کم عمق می باشد از جریان مستقیم در مواردی که سرعت سریع جوشکاری و نرخ رسوب بیشتر مورد نظر باشد استفاده می شود .
در جریان مستقیم قطب معکوس (DCRP)انبر الکترود مثبت است قوس حاصل از قطب معکوس قوس داغ شناخته شده و نسبت به جریان برق مستقیم قطب مستقیم حوضچه باریک و عمیقی ایجاد می کند و در مواردی مانند جوشکاری اسکلتها و جوشکاری چند پاسه استفاده می شود .
اشکالات جوشکاری با قوس الکتریکی :

یکی از اشکالهای جوشکاری با قوس الکتریکی توسط جریان برق مستقیم انحراف قوس ((ARC BLOW انحراف قوس تمایل آن به یک سمت ویا سرگردانی قوس به علت نیروهای مغناطیسی است گاهی به علت شدت انحراف مواد مذاب ناحیه جوش از حوضچه مذاب پاشیده می شود اشکال انحراف قوس به علت نیروهای مغناطیسی مخصوص جریان برق DCاست ولی انحراف به وسیله شرایط جوی می تواند در هر دو نوع جریان برق یعنی AC وDCاتفاق بیفتد.

پارامترهای جوشکاری با قوس الکتریکی :

رنج حدود جریان : ۳۰ تا۴۰۰آمپر
حدود ضخامت : ۲میلی متر به بالا
حدود رسوب جوش : KG/H6- 1
نوع اتصال : همه نوع
وضعیت : همه وضعیت ها (بستگی به جنس پوشش الکترود دارد )
دستیابی به مکان جوش : خوب
قابلیت جابجایی : خوب
مواد مصرفی : میله های فلزی ۱٫۵تا ۸ میلی متر با پوشش ۱تا ۵ میلی متر ضخامت شعاعی

خصوصیا ت الکترودهای جوش دستی :
پایداری قوس – عمق نفوذ – مقدار نفوذ- مقدار رسوب جوش در صنعت جوشکاری که بستگی به ترکیب پوشش آن دارد وبر اساس استاندارد BS639الکترودهای فولادی طبقه بندی می شود .
کاربرد :
کارهای ساختمانی و فلزی – کشتی سازی – تعمیر و تقویت واحدهای ساخته شده
فواید کلی :
هزینه تجهیزات کم و مورد استفاده در مکانهای دوراز دسترس
محدودیت کلی :
نیاز به جوشکار ماهر برای کیفیت خوب جوش وسرعت کند جوش که به علت پاک کردن ناگزیر سرباره انجام می شود
ایمنی :
قوس اشعه ماوراء بنفش و قابل رویت منتشر می کند وقتی که الکترود به انبر جوش وصل می شود در مدار باز ولتاز بالا موجود است .

جوشکاری قوس با الکترود تنگستنی و گاز محافظ
TIG(Tungsten Inert Gas)
*********************************
درامریکا این روش به Gas tungsten Arc welding (GTAW)معروف است .
اسامی دیگر این فرایند عبارتند از : Heliweld- Heli arc – Argon arc
مقدمه :
بااستفاده از فرایند جوشکاری با الکترود تنگستن و گازهای محافظ فلزاتی را که جوشکاری آنها بادستگاههای قوس الکتریکی و سایر روشها مشکل است به راحتی می توان جوشکاری کرد مانند: جوشکاری آلومینیم و فولادهای زنگ نزن .
در این روش از یک گاز محافظ بی اثر و یک الکترود مصرف نشونده استفاده می شود که جوش حاصله خیلی تمیز و مرغوب می باشد .

فرایندGTAW

در جوشکاری GTAw حرارت لازم جهت جوشکاری از طریق قوس الکتریکی حاصل می شود و سپس به وسیله گاز محافظی ناحیه جوشکاری محافظت میشودگازهای محافظ مورد استفاده معمولا” آرگون یا هلیم هستند که ناحیه جوش را از عوامل جوی محافظت می کند واز آلوده شدن الکترود و حوضچه مذاب جلوگیری می کند و در صورت نیاز از فلز ثالثی هم به عنوان سیم جوش استفاده نموده و به ناحیه مذاب اضافه می کنند .
نام دیگر جوشکاری GTAW روش TIGویا با نام تجارتی Heliarc نامیده
می شود .

محاسن جوشکاری GTAW

جوشکاری GTAWنسبت به سایر روشها محاسنی دارد که عبارتند از:
حرارت فوق العاده زیادی تولید می کند که می توان حرارت را روی قطعه و دریک ناحیه متمرکز نموده و در نتیجه همه فلزات قابل جوشکاری را با این شیوه می توان جوشکاری نمود.
سرعت یکی دیگر از محاسن جوشکاری باGTAWاست که بر اثر حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی می باشد قوس الکتریکی حاصل از شیوه جوشکاری GTAWیک حوضچه مذاب کوچکی روی فلز مبنا به طور دائم پدید می آورد به علت حرارت حاصله سریع ناحیه تاثیر حرارتی کوچکی به وجود می آید و از انقباض و انبساط حرارتی جلوگیری نموده و در نتیجه از پیچیدگی قطعه کار کاسته می شود همچنین دراین نوع جوشکاری از روان ساز استفاده نمی شود و در نتیجه گل جوش نداشته و جرقه ایجادنمی گردد جوش به اندازه کافی تمیز است و نیازی به برس زدن و گل زنی وجود ندارد.

تجهیزات جوشکاری :

منبع تغذیه الکتریکی – مشعل جوشکاری – سیستم تعبیه گاز – واحد حرکت دهنده در سیستم های مکانیکی – واحد تغذیه دهنده سیستم پرکننده اگر سیستم مکانیکی باشد – میله جوشکاری
روش انجام جوشکاری :
یک قوس بین انتهای الکترود و قطعه کار انجام می گیرد الکترود مصرف نشده و جریان توسط منبع برق کنترل می شود . جوشکار باید طول قوس را کنترل کند و همچنین فلز پر کننده مناسبی برای تامین کیفیت خوب به کار برد و در نتیجه مهارت جوشکار در اینجا امری ضروری است .

ماشینهای مورد استفاده درجوشکاری GTAW

اغلب ماشینهای جوشکاری GTAWازنوع شدت جریان ثابت drooperهستند این ماشینها می توانند جریان خروجی ACوDCداشته باشد اکثر ماشینها هر دو نوع جریان را دارد زیرا می توان هم جریان برق ACوDCرابا هر قطبی به کار برد .
نوع شدت جریانی که برای جوشکاری GTAWانتخاب می کنند بستگی به مواد مورد جوشکاری و نوع عمل قوس الکتریکی مورد نیاز دارد جریان DCSP معمولا” در همه فلزات نتیجه مطلوبی دارد .