انواع روش های تست جوشکاری
انواع روش های تست جوشکاری ذکر شده زیر ، بسیار تخصصی هستند و به مهارت و استعداد نیاز دارند. این آزمایش ها مهارت مکانیک جوش را به همراه کیفیت فلز جوش و استحکام اتصال جوش داده شده برای هر نوع فلز مورد استفاده در صنایع بررسی می کند.
انواع روش های تست جوشکاری
چرا به تست جوش نیاز داریم؟
یک خطا در فرآیند جوشکاری ممکن است به فلزات جوش آسیب قابل توجهی برساند و در نتیجه استحکام، دوام و شکست سازه را از دست بدهد. این روش‌های تست جوش مانند بازرسی بصری و سایر روش‌ها، تضمینی هستند که محصولات برای استفاده مورد نظر ایمن هستند.
در این مقاله به انواع روش های تست جوشکاری می پردازیم.
انواع روش های آزمایش جوش
این نوع تست های جوشکاری را می توان به طور کلی به دو نوع تقسیم کرد.
- تست مخرب
- تست غیر مخرب (NDT)
این آزمایش‌ها ممکن است نقص‌هایی را که معمولاً با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، تشخیص دهند.
تست های مخرب
آزمایش‌های کششی و خمشی مخرب هستند زیرا نمونه‌های آزمایشی تا زمانی که بیرون بیایند بارگذاری می‌شوند تا اطلاعات مورد نظر به دست آید.
این تست های مخرب به دو دسته تقسیم می شوند.
- تست بر اساس فیزیکی
- تست های آزمایشگاهی مانند مواد شیمیایی و میکروسکوپی استفاده می شود.
تست های غیر مخرب (NDT)
هدف از این آزمایشات بررسی جوش بدون وارد کردن آسیب است. اینها ممکن است شامل اشعه ایکس، آزمایشات هیدرواستاتیک و… باشد و همچنین(NDE) یا بازرسی غیر مخرب و (NDI) یا بازرسی غیر مخرب نامیده می شود.
انواع روش های تست جوشکاری
انواع تست غیر مخرب (NDT)
-
تست اچ اسید (PT)
این آزمایش جوش فیزیکی برای اطمینان از سلامت جوش استفاده می شود. اسید به لبه عیوب فلز پایه یا فلز جوش حمله می کند و عیوب جوش را شناسایی می کند. در شرایط عیب، مرز بین فلزات پایه و جوش برجسته می شود و می تواند عیب را به وضوح مشخص کند که در غیر این صورت با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست. این آزمایش در امتداد سطح مقطع اتصال جوش انجام می شود.
محلول های اسیدی مورد استفاده در اینجا عبارتند از: اسید هیدروکلریک، پرسولفات آمونیوم، اسید نیتریک یا ید، و یدید پتاسیم برای حکاکی کربن و فولاد کم آلیاژ.
-
تست خم هدایت شده
این تست های خمشی هدایت شده برای تعیین کیفیت جوش در ریشه و اتصال جوش داده شده استفاده می شود. آنها همچنین در مورد همجوشی و درجه نفوذ به فلز پایه همراه با کارایی جوش قضاوت می کنند. تست این نوع را می توان به صورت جیگ انجام داد. نمونه های مورد نیاز برای آزمایش از صفحات از قبل جوش داده شده ماشین کاری می شوند، ضخامت این نمونه ها باید در حد ظرفیت جیگ ما برای خمش باشد. نمونه برای آزمایش بر روی تکیه گاه های قالب که قسمت پایینی جیگ است قرار می گیرد. پیستون جک هیدرولیک نمونه را به داخل آن فشار داد و شکل ظاهری قالب را تضمین کرد.
الزامات این آزمایش با خم کردن نمونه ها در 180 درجه برآورده می شود و اکنون به عنوان قابل قبول پذیرفته می شود. خیر، ترک بیش از 3.2 میلی متر در هر بعد باید روی سطح قابل مشاهده باشد. آزمایشات خم شدن صورت در جیگ انجام می شود در حالی که در بیرون از خم با جوش روبرو هستیم. اکنون آزمایش خمش ریشه در جیگ انجام می شود که سطح جوش مانند قسمت بیرونی خم کشش دارد. تست های خمش هدایت شده در شکل نشان داده شده است.
این روش تست خمش بدون جوش فیزیکی برای قضاوت در مورد شکل‌پذیری فلز رسوب‌شده در یک اتصال جوش طراحی شده است.
زمان برای گرد کردن هر گوشه نمونه در طول در شعاعی که از 1/10 ضخامت نمونه تجاوز نمی کند. ابزار اگر مورد انتظار باشد در طول نمونه علامت گذاری می کند. دو خط خطی در فاصله 1.6 میلی متری از لبه جوش روی صورت قرار می گیرد. اکنون فاصله بین دو خط را بر حسب اینچ اندازه بگیرید و آن را به عنوان فاصله اولیه X ثبت کنید. انتهای نمونه آزمایشی از زوایای تقریباً 30 درجه خم می شود، این خم ها حدود 1/3 طول از هر انتها است. نقطه جوش در مرکز قرار دارد تا اطمینان حاصل شود که تمام خمش ها در جوش اتفاق می افتد.
هنگام انجام تست خمش آزاد می توانید از پرس فشاری یا گیره برقی استفاده کنید، بهتر است صفحه بالایی و پایینی دستگاه های خم کن را ماشین کاری کنید تا سطوح موازی با انتهای نمونه آزمایشی ارائه شود. این تمرین از لغزش و جدا شدن نمونه از تجهیزات آزمایش در هنگام خم شدن جلوگیری می کند.
-
تست خم شدن پشت(Bend Test)
این یک آزمایش جوش فیزیکی است که برای تعیین کیفیت فلز جوش و میزان نفوذ به ریشه Y اتصال لب به لب پس از جوشکاری طراحی شده است. نمونه یا نمونه مورد استفاده برای آزمایش مشابه آزمایش خمش آزاد است با این تفاوت که با ریشه جوش به سمت کشش یا خارج خم می شود. نمونه های آزمایش شده باید 90 درجه خم شوند بدون اینکه جدا شوند. این تست به طور گسترده با تست خمش هدایت شده جایگزین می شود.
-
تست بریک نیک(Breakneck test)
این تست شکست برای تشخیص هرگونه عیب داخلی مانند سرباره، همجوشی ضعیف، محفظه های گاز، فلز اکسید شده و فلز سوخته در فلز جوش اتصال لب به لب جوش داده شده ابداع شده است. نمونه را از اتصال جوش داده شده با ماشین کاری یا برش توسط مشعل اکسی استیلن تهیه کنید. هر لبه اتصال توسط یک اره برش در مرکز یک شکاف داده می شود. قطعه آماده شده از نمونه بر روی دو بلوک فولادی پل شده است. اکنون نمونه را با یک چکش سنگین بچسبانید تا قسمت جوش بین شکاف ها شکسته شود.
فلزی که در معرض قرار می گیرد باید کاملاً ذوب شده و عاری از ذرات سرباره باشد. جیب های گاز در صورت وجود هرگز نباید بیش از 1.6 میلی متر در ابعاد بالاتر باشد، تعداد جیب های گاز نباید از 6 بیشتر شود.
برای قضاوت در مورد سالم بودن جوش های فیله از روش تست شکستگی دیگری استفاده می شود که به آن تست شکست جوش فیله می گویند. در اینجا نیرو با پرس، ضربه چکش و فشار دستگاه تست به راس نمونه V شکل اعمال می شود تا زمانی که جوش فیله از بین برود. حال سطح شکستگی را از نظر سالم بودن جوش بررسی کنید.
-
ست مقاومت کششی(Tensile Testing)
تست مقاومت کششی برای آزمایش استحکام اتصال جوش داده شده طراحی شده است. قسمتی از صفحه جوش داده شده برای آزمایش در وسط جوش در فک های دستگاه تست قرار می گیرد.
نمونه آزمایش مقاومت فیزیکی جوش کششی اکنون روی ماشینی نصب می شود که نیروی کششی کافی برای شکستن نمونه اعمال می کند. دستگاه برای آزمایش ممکن است از نوع قابل حمل یا ثابت باشد. یک دستگاه تست قابل حمل که بر اساس یک اصل هیدرولیکی کار می کند و برای کشیدن و خم کردن نمونه کافی است در شکل نشان داده شده است.
در حالی که آزمایش روی این دستگاه انجام می شود، بار در پوند روی گیج قابل مشاهده است. ماشین از نوع ثابت بار اعمال شده بر روی تیر تعادل را نشان می دهد. در هر مورد، بار در نقطه شکست ثبت می شود. نمونه های شکسته شده توسط آزمایش مقاومت کششی در شکل نشان داده شده است.
دستگاه قابل حمل استحکام کششی و تست خمش.
استحکام کششی تنش را بر حسب پوند بر اینچ مربع تعریف کرده است. یک بار با تقسیم بار شکست نمونه بر سطح مقطع اولیه قطعه آزمایش محاسبه می شود. هنجارهای قابل قبول برای استحکام کششی جوش ها این است که نمونه نباید کمتر از 90 % مقاومت کششی فلز پایه را از بین ببرد .
میدانی که در آن نشتی احساس می شود با هر گونه شکافی که زمینه های قسمت تست را قطع کند تنظیم می شود. قطب ها به صورت محلی در اثر وقوع میدان های نشتی تولید می شوند. قطب های تولید شده ذرات مغناطیسی قرار گرفته بر روی سطح را برای هدف تعیین شده جذب و نگه می دارند. الگوی نقص یا ناپیوستگی که توسط این ذرات بر روی سطح قطعه نشان داده شده است، نشانگر نقص است.
-
آزمایش اشعه ایکس (X Rey)
این روش رادیوگرافی آزمایش جوش فیزیکی وجود و ماهیت عیوب داخلی را در نمونه جوش نشان می‌دهد، مانند ترک‌ها، سوراخ‌های دمنده، سرباره و مناطق همجوشی نامناسب. یک لوله اشعه ایکس را در یک طرف صفحه نمونه جوش داده شده و یک فیلم اشعه ایکس امولسیون حساس مخصوص طراحی شده را در طرف دیگر نگه میشود. در مورد عیوب ایجاد شده در صفحه فلزی، به صورت لکه ها و نوارهای تیره ظاهر می شود. این عیوب را می توان توسط یک اپراتور تفسیر کرد.
بازرسی اشعه ایکس در اینجا تخلخل و نفوذ عمیق ریشه را همانطور که در شکل نشان داده شده است نشان می دهد.
تست های غیر مخرب
-
تست هیدرواستاتیک
این نوع آزمایش فیزیکی توسط آزمایش غیر مخرب برای بررسی کیفیت جوش در یک ظرف بسته مانند مخازن و مخازن تحت فشار انجام می شود. آزمایش با پر کردن ظرف با آب و اعمال فشار بیشتر از فشار کاری ظرف انجام می شود. مخازن بزرگ گاهی اوقات بدون هیچ فشاری برای اطمینان از نشتی احتمالی ناشی از جوش های معیوب با آب پر می شوند. گاهی اوقات می‌توانیم آزمایش نشت را با کمک روغن انجام دهیم، جایی که بخار از ظرف خارج شده و به صورت تراوش روغن قابل مشاهده است.
-
تست ذرات مغناطیسی
این روش بازرسی یا روش آزمایش جوش فیزیکی بر روی جوش ها و محصولات ساخته شده از فولادهای آلیاژی مغناطیسی استفاده می شود. این آزمایش فقط برای مواد فرومغناطیسی استفاده می شود که مواد ته نشین شده نیز فرومغناطیسی هستند. یک میدان مغناطیسی قوی در قطعه آزمایش با استفاده از جریان های الکتریکی با آمپر بالا ایجاد می شود.
-
تست اشعه گاما
این روش آزمایش و بازرسی جوش فیزیکی رادیوگرافی مشابه روش اشعه ایکس است با این تفاوت که این پرتوهای گاما از یک کپسول سولفات رادیوم به جای یک لوله در اشعه ایکس خارج می شوند. ویژگی طول موج کوتاه پرتوهای گاما آن را برای نفوذ در بخش‌های ضخامت بزرگتر می‌یابد. زمان لازم برای قرار گرفتن در معرض بیشتر از اشعه ایکس است زیرا سرعت تولید اشعه گاما کمتر است. آزمایش اشعه ایکس اغلب در بازرسی های رادیوگرافی استفاده می شود، اما قابل حمل بودن ویژگی منحصر به فرد پرتوهای گاما است.
-
تست رنگ نافذ فلورسنت
این تست غیر مخرب جوش فیزیکی نفوذ فلورسنت برای تعیین محل نشتی، ترک، منافذ و ناپیوستگی در مواد طراحی شده است. این یک انتخاب آزمایشی برای مواد غیر مغناطیسی مانند منیزیم، آلومینیوم و فولاد آستنیتی است تا هرگونه نشتی در هر نوع جوش را مشخص کند. این رنگ قابل شستشو با آب و بسیار فلورسنت با کیفیت نفوذ استثنایی است.
رنگ بر روی سطح مورد آزمایش با برس زدن، پاشیدن و غوطه وری اعمال می شود. مواد اضافی را با پاک کردن و آبکشی با یک پارچه آغشته به آب از بین می برند. توسعه دهنده ممکن است پس از تمیز کردن مناسب روی سطح خشک یا مرطوب باشد. نافذ تحت درمان با توسعه دهنده نشانگرهای فلورسنت درخشان را در زیر نور سیاه نشان می دهد.
مزایای روش تست رنگ
- مقرون به صرفه با هزینه کم
- فرآیند آسان و تفسیر آن
- آموزش زیادی لازم نیست
- برای فلزات آهنی و غیر آهنی استفاده می شود
معایب این روش فیزیکی
- ممکن است مشکل زیر سطح را رد کند
- روی سطح متخلخل کار نمی کند
انواع رنگ
- نوع A : این نوع رنگ پس از مشاهده با استفاده از نور سیاه، نور مرئی ساطع می کند.
- نوع B : رنگ روشن را می توان با نور معمولی بررسی کرد و به راحتی در مزرعه استفاده کرد.
-
تست سنجش سختی
توانایی ماده برای خنثی کردن فرورفتگی تغییر موضعی به عنوان سختی تعریف می شود. به سادگی می توان گفت مقاومت در برابر سایش و فرورفتگی. این آزمایش غیر مخرب معمولاً در آزمایشگاه ها استفاده می شود. آزمون سختی به عنوان وسیله ای برای کنترل خواص مواد استفاده می شود زیرا سختی خاصی برای آن کاربرد خاص به دست می آید.
این آزمایش برای تعیین سختی فلز جوش استفاده می شود. اتصال جوش را به دقت بررسی میکنند تا ناحیه سخت را پیدا کنید و در مورد تأثیر گرمای جوش بر روی خواص خط پایه فلز پایه ترسیم شده تصمیم بگیرید.
- تست فایل
تست فایل سختی مقایسه ای را به روشی بسیار ساده تعیین می کند. ما یک فایل را تحت فشار دستی روی نمونه مورد آزمایش اجرا می کنیم. ما می‌توانیم اطلاعاتی را در مورد سخت‌تر یا نرم‌تر بودن فلز تست‌شده از فایل ثبت کنیم و اینکه آیا فلزات دیگر با همان رفتار مشخص شده‌اند.
- قطعات تست سختی تجهیزات
طیف وسیعی از دستگاه های تست سختی وجود دارد و هر یک از دستگاه ها برای آن عملکرد خاص در یک موقعیت خاص طراحی شده اند. علاوه بر این، ماشین‌های بیش از یک نوع را می‌توان برای یک فلز معین طراحی کرد و سختی به‌دست‌آمده را می‌توان به طور رضایت‌بخشی مرتبط کرد. دو نوع متداول ماشین آلات مورد استفاده برای سختی فلز عبارتند از:
- سختی سنج برینل (BRINEL)
در این روش، نمونه بر روی سندان دستگاه ضرب شده باقی می ماند و باری به وزن 6620 پوند (3003 کیلوگرم) بر روی یک توپ فولادی سخت که در تماس با سطح نمونه مورد آزمایش باقی مانده بود، اعمال می کند. قطر توپ فولادی 10.2 میلی متر است و بار به مدت 1/2 دقیقه در تماس باقی می ماند. اکنون فشار را رها کرده و عمق فرورفتگی ایجاد شده توسط توپ را روی نمونه اندازه گیری کرده و عمق را یادداشت کنید. برای محاسبه سختی با سختی برینل، قطر فرورفتگی مهمتر از فرورفتگی است. نمودارهای اعداد سختی برینل را می توان برای طیفی از قطرهای قالب گیری های مختلف تهیه کرد، این نمودارها برای تعیین اعداد برینل استفاده می شوند.
- سختی سنج راکول (Rockwell hardness tester)
اصل آزمایش در اینجا مانند آزمایش کننده برینل است. تفاوت با تستر برینل این است که در اینجا به بار کمتری برای تحت تأثیر قرار دادن توپ کوچکتر / الماس مخروطی شکل نیاز است. عمق فرورفتگی را می توان با صفحه ای که به دستگاه متصل است اندازه گیری کرد. سختی در اینجا به صورت دلخواه به صورت اعداد راکول بیان می شود. این اعداد با حروفی مانند “B” یا “C” برای نشان دادن اندازه توپ استفاده شده، بار برای قالب گیری و مقیاس مورد استفاده در آزمون خاص قرار می گیرند.
-
آزمایش جوش با اسپری مگنا فلکس (Magnaflux-PT)
این یک آزمایش جوش فیزیکی غیر مخرب سریع برای بومی سازی عیب در سطح یا نزدیک سطح فلز فولاد و آلیاژهای مغناطیسی با استفاده از ابزار مغناطیسی صحیح با کاربرد ذرات فرومغناطیسی است.
اصل اساسی تست Magnaflux-PT
به طور کلی، می توان گفت که بازرسی Magnaflux-PT ممکن است از ذره بین به عنوان یک روش تست فیزیکی جوش استفاده کند. در اینجا به جای استفاده از شیشه، از میدان مغناطیسی و مواد فرومغناطیسی استفاده می شود. این روش به دو صورت است:
- وقتی جریان الکتریکی از یک فلز عبور کرده باشد، میدان مغناطیسی ایجاد می شود.
- قطب های دقیقه بر روی سطحی که میدان های مغناطیسی شکسته یا منحرف شده اند تشکیل می شوند.
هنگامی که این مواد فرومغناطیسی در مجاورت قسمت مغناطیسی قرار می گیرند، طبیعتاً به شدت به سمت این قطب ها جذب می شوند و در آنجا محکم نگه داشته می شوند و یک نشانه قابل مشاهده را تشکیل می دهند.
-
آزمایش جریان گردابی الکترومغناطیسی (MT)
آزمایش ذرات مغناطیسی برای عیوب سطحی فلزات آهنی.
این آزمایش غیرمخرب الکترومغناطیسی بر این اصل استوار است که یک جریان الکتریکی همیشه در یک رسانا در معرض تغییر میدان مغناطیسی جریان دارد. این آزمایش برای بررسی جوش در مواد غیر مغناطیسی و مغناطیسی مفید است و ابزار بسیار مفیدی در آزمایش فیله ها، میله ها و لوله های جوش داده شده است. فرکانس ممکن است از 50 هرتز تا 1 مگاهرتز با توجه به نوع و ضخامت روش های جریان مواد متفاوت باشد. اولی زمانی آزمایش میشود که نفوذپذیری ماده یک عامل تعیین‌کننده باشد و دومی جایی که هدایت الکتریکی عنصر مورد توجه است.
آزمایش در اینجا شامل القای جریان الکتریکی در قطعه آزمایش و ثبت تغییرات رخ داده در آن جریان ها یا هرگونه تفاوت فیزیکی در قطعه فلزی آزمایش است. این تست ها نه تنها می توانند ناپیوستگی در قطعات فلزی مورد آزمایش را تشخیص دهند، بلکه می توانند ابعاد و مقاومت را نیز اندازه گیری کنند. مقاومت با خواص شیمیایی، عملیات حرارتی، جهت گیری کریستالی و سختی مناسب است و اینها را می توان به طور غیر مستقیم قضاوت کرد. این روش های تست الکترومغناطیسی به عنوان روش های مغناطیسی القایی و جریان گردابی طبقه بندی می شوند.
جریان گردابی را می توان در نمونه آزمایشی با عمل ترانسفورماتور الکترومغناطیسی متناوب القا کرد. این جریان با تمام خصوصیاتش ماهیتی الکتریکی دارد.
-
تست انتشار آکوستیک
روش آکوستیک به صورت ضربه زدن به جوش است و کیفیت را با تن صدا تعیین می کند.
این آزمایش جوش فیزیکی به عنوان مکملی برای سایر آزمایشات غیر مخرب عمل می کند. آنها این آزمایش را در طول کار اثبات، آزمایش مکرر، سرویس و ساخت اعمال کرده اند. این آزمایش شامل تشخیص سیگنال‌های صوتی ایجاد شده است که در نتیجه تغییر شکل پلاستیک یا تشکیل ترک در هنگام بارگذاری است. این سیگنال ها طیف گسترده ای با نویز محیطی از بسیاری از منابع دیگر هستند. مبدل، اگر به صورت استراتژیک بر روی سازه قرار گیرد، توسط سیگنال های دریافتی فعال می شود. با افزودن فیلترها می توان صدای محیط را به میزان قابل توجهی کاهش داد. منبع سیگنال های دریافتی بر اساس زمان رسیدن به مبدل های مختلف دستگاه مشخص می شود.
-
آزمایش فریت
اثرات محتوای فریت
رسوبات جوش فولاد زنگ نزن آستنیتی طبیعی است که حتی در شرایط حداقل محدودیت، شکاف های کوچک ایجاد کنند. این شکاف ها عموماً به صورت هم عرض با خط همجوشی جوش در مسیرهای جوش در هنگام گرم شدن مجدد تا نزدیک نقطه ذوب دیده می شوند. این ترک ها عیوب آسیب رسان هستند و تحمل آنها دشوار است. اثرات این شکاف ها بر عملکرد جوش کمتر قابل توجه است زیرا این میکرو شکاف ها به سرعت توسط یک ماتریس آستنیتی سخت پوشانده می شوند. این فلزات جوش شکافدار در شرایط بسیار شدید عملکرد رضایت بخشی داشتند. تمایل به ایجاد شکاف های بزرگ با تشکیل ترک های بزرگتر همراه است. همیشه اجتناب از فلزات جوش حساس به شکاف مطلوب است.
بخش کوچکی از فاز دلتا فریت مغناطیسی در رسوبات جوش غیر مغناطیسی منجر به جلوگیری از ترک خوردگی و شکاف در خط مرکزی می شود. با این حال، دلتا فریت بیش از حد می تواند اثرات نامطلوبی بر خواص فلز جوش داشته باشد. هر چه میزان دلتا فریت بیشتر باشد، شکل پذیری کمتری خواهد داشت. قرار گرفتن بیش از حد در معرض دمای شدید فلز را شکننده می کند. و کیفیت را مختل می کند.
تمامی محصولات شرکت گرما تجهیز مطابق استانداردهای روز دنیا و زیر نظر ناظران فنی اداره استاندارد می باشد.
تمام جوشکاری های دیگ های بخار و سایر محصولات گرمایشی شرکت گرما تجهیز توسط جوشکاران حرفه ای و دارای مدارک معتبر بین المللی انجام می شود.
برای مشاوره رایگان و ثبت سفارش دیگ بخار و سایر محصولات شرکت گرماتجهیز با شماره های 05135412632و 09394511018 تماس بگیرید و یا به فروشگاه شرکت گرما تجهیز به سایت گرماکو مراجعه نمایید.