أنواع إختبارات اللحام
ماهي أنواع إختبارات اللحام؟
کیف یتم أنواع إختبارات اللحام؟
ما هي فواعد أنواع إختبارات اللحام؟
لحصول علی جواب هذه الأسئلة وکثیر من أسئلة أخری حول أنواع إختبارات اللحام علیک قراءة هذه المقالة
سنناقش في هذه المقالة حول أنواع إختبارات اللحام الاتی کل واحد منهم تحتاج تخصصات و مهارات الخاصة. تقوم هذه الإختبارات بفحص المهارة المکانیکیة للحام بالأضافة إالی جودة معدن اللحام وقوة الوصلة الملحومة لأي نوع من المعادن المستخدمة في الصناعة.
لماذا نحتاج أنواع إختبارات اللحام؟
قد یؤدی حدوث خطأ واحد فی عملیة اللحام الی حدوث ضرر کبیر في معدن اللحام مما یؤدی الی فقدان القوة و المتانة و فشل الهیکل.
تضمن هذه الإختبارات امان المنتجات في إستخدامات المطلوبة
أنواع إختبارات اللحام
طرق فحص اللحام
یمکن تقسیم هذه النواع من الإختبارات بشکل عام علی نوعین وهما:
- إختبارات إتلافیة
- إختبارات غیر متلف ((NDT
قد تکتشف هذه الإختبارات العیوب الذی لا تکون مرئیة عادتا بالعین المجرد.
إختبارات إتلافیة (مدمر)
هدف أختبارات إتلافیة هي إختبار قوة الکسر، متانة و لیونة خط اللحام.
تعتبر الإختبارات الشد و الثني مدمرة لأنه یتم تحمیل عینات الإختبار حتی تستفر عن الحصول علی المعلومات المطلوبه.
تنقسم إختبارات إتلافیة أو مدمرة علی نوعین و هما:
- إختبار البدني
- إختبارات المعملیة مثل المواد الکیمیاویة والمجهریة
إختبارات غیر متلف أو غیر إتلافیة
تستهدف هذه الإختبارات فحص اللحام دون حدوث الضرر علی المعدنی ، قد تشمل هذه الإختبار الأشعة السینیة و الإختبارات الهیدرویتاتیکیة و … NDI، NDE ،NDT
أنواع إختبارات إتلافیة:
-
إختبار إختراق السائل أو الصبغة ( PT)
یتم إستخدام هذا الإختبار لتأکد علی صحة اللحام. يهاجم الحمض حافة المعدن الأساسي أو عيوب معدن اللحام و يحدد عيوب اللحام. إذا تكون هناك خلل، يتم تسليط الضوء على الحدود بين المعدن الأساسي و معدن اللحام و يمكن أن تحدد بوضوح الخلل الذي قد لا يكون مرئيًا بالعين المجردة.يتم إجراء هذا الاختبار على طول المقطع العرضي لمفصل اللحام.
تشمل المحاليل الحمضية المستخدمة هنا حمض الهيدروكلوريك، كبريتات الأمونيوم، حمض النيتريك أو اليود، يوديد البوتاسيوم لنقش الكربون و الفولاذ منخفض السبائك.
٢.اختبار الانحناء الموجه
تُستخدم اختبارات الانحناء الموجه هذا لتحديد جودة معدن اللحام عند الجذر وعلى الوصلة الملحومة.كما أنهم يحكمون على الاندماج و درجة الاختراق في المعدن الأساسي بالإضافة إلى كفاءة اللحام. يمكن إجراء هذا النوع من الاختبار على شكل قيد.
يتم تشكيل العينات المطلوبة للاختبار من ألواح ملحومة مسبقًا، و يجب أن يكون سمك هذه العينات ضمن قدرة القيد الخاصة بنا على الثني.يتم وضع العينة للاختبار على دعامات القالب، و هو الجزء السفلي من القيد. يقوم مكبس الرافعة الهيدروليكي بدفع العينة إلى داخلها و يضمن شكل القالب.
يتم استيفاء متطلبات هذا الاختبار عن طريق ثني العينات بمقدار 180 درجة وهي الآن مقبولة.
يجب أن يكون هناك صدع يزيد حجمه عن 3.2 ملم بأي بعد على السطح.
يتم إجراء اختبارات ثني الوجه في القيد أثناء مواجهة اللحام خارج الانحناء. تظهر اختبارات الانحناء الموجهة في الشكل.
تم تصميم طريقة اختبار الانحناء الفيزيائي غير الملحومة هذه للحكم على ليونة المعدن المترسب في وصلة اللحام.
الوقت المناسب لتدوير كل ركن من أركان العينة على طول نصف قطر لا يتجاوز 1/10 من سمك العينة.
تحدد الأداة طول العينة إذا كان متوقعًا.
يتم وضع خطين على الوجه على مسافة 1.6 ملم من حافة اللحام.
الآن قم بقياس المسافة بين الخطين بالبوصة وسجلها كمسافة X الأولية
ینحني نهايات عينة الاختبار بزاوية 30 درجة تقريبًا، و تكون هذه الانحناءات حوالي 1/3 طول كل طرف.
يتم توسيط نقطة اللحام لضمان حدوث جميع الانحناءات عند اللحام.
أولاً یوضع عينة الاختبار المنحنية في آلة قادرة على تطبيق قوة ضغط كبيرة و يتم ثنيها باستمرار حتى يظهر صدع بأي حجم على سطح اللحام.
في الظروف غير المتشققة، يمكن الاستمرار في الثني أو قد يتم اختباره بدرجة أقل من تلك الموجودة
عادة ما يتم اختبار اللوحة الثقيلة في أدوات الثني أو المكابس.
عند إجراء اختبار الانحناء الحر، يمكنك استخدام مكبس أو مشبك كهربائي، و من الأفضل تشكيل اللوحة العلوية و السفلية لآلات الثني لتوفير أسطح متوازية مع نهاية عينة الاختبار.
تمنع هذه الممارسة العينة من الانزلاق و الانفصال عن معدات الاختبار أثناء الثني.
٣. اختبار انحناء الظهر
هذا اختبار لحام فيزيائي مصمم لتحديد جودة معدن اللحام و مقدار الاختراق في الجذر Y للمفصل التناكبي بعد اللحام.
العينة أو عينة المستخدمة للاختبار تشبه اختبار الانحناء الحر فيما عدا أنها منحنية نحو الشد أو للخارج مع جذر اللحام.يجب ثني العينات التي تم اختبارها بمقدار 90 درجة دون أن تنكسر. يتم استبدال هذا الاختبار على نطاق واسع باختبار الانحناء الموجه.
٤. إختبار الإختراق
تم تصميم اختبار الفشل هذا للكشف عن أي عيوب داخلية مثل الخبث و سوء الانصهار و جيوب الغاز و المعادن المؤكسدة و المعادن المحروقة في معدن اللحام الملحوم.
تحضير العينة من المفصل الملحوم عن طريق التصنيع أو القطع باستخدام شعلة أوكسي أسيتيلين.
يتم إعطاء كل حافة مشتركة فتحة في المنتصف بواسطة قطع المنشار. يتم جسر الجزء المحضر من العينة على كتلتين من الصلب. الآن اضغط على العينة بمطرقة ثقيلة لكسر اللحام بين الشقوق.
يجب أن يكون المعدن المكشوف منصهرًا تمامًا و خاليًا من جزيئات الخبث. يجب ألا يزيد حجم جيوب الغاز، إن وجدت، عن 1.6 ملم، و یجب ألا يزيد عدد جيوب الغاز عن 6.
للحكم على صحة اللحامات الفيليه، يتم استخدام طريقة أخرى لاختبار الكسر، و التي تسمى اختبار كسر اللحام الفيليه. هنا، يتم تطبيق القوة على الجزء العلوي من العينة على شكل حرف V بالضغط و تأثير المطرقة و الضغط على آلة الاختبار حتى يختفي لحام الشرائح.
تحقق الآن من السطح المكسور للتأكد من سلامة اللحام.
٥. إختبار الشد
تم تصميم اختبار قوة الشد لاختبار قوة الوصلة الملحومة. يتم وضع جزء من اللوحة الملحومة للاختبار في منتصف اللحام في فكي آلة الاختبار.
يتم الآن تركيب عينة اختبار القوة الفيزيائية للحام الشد على آلة تطبق قوة شد كافية لكسر العينة.
قد يكون جهاز الاختبار محمولاً أو ثابتًا. يظهر في الشكل آلة اختبار محمولة تعمل على مبدأ هيدروليكي وتكون كافية لسحب العينة وثنيها.
أثناء إجراء الاختبار على هذا الجهاز، يكون الحمل على القيد مرئيًا على القيد
آلة من النوع الثابت توضح الحمل المطبق على عارضة التوازن. و في كل حالة، يتم تسجيل الحمل عند نقطة الفشل.
تظهر العينات التي تم كسرها بواسطة اختبار قوة الشد في الشكل.
جهاز اختبار قوة الشد و الانحناء المحمول.
يتم تعريف قوة الشد على أنها إجهاد بالبوند لكل بوصة مربعة. يتم حساب الحمل عن طريق قسمة حمل الفشل للعينة على مساحة المقطع العرضي الأولية لقطعة الاختبار.
المعايير المقبولة لقوة الشد اللحامات هي أن العينة يجب ألا تدمر أقل من 90٪ من قوة الشد للمعدن الأساسي.
يتم ضبط المجال الذي يتم استشعار التسرب فيه من خلال أي فجوة تتقاطع مع مجالات منطقة الاختبار.
يتم إنتاج الأعمدة محليا بسبب وجود حقول التسرب. تقوم الأقطاب المتولدة بجذب و احتجاز الجزيئات المغناطيسية الموضوعة على السطح للغرض المقصود.
و يشير نمط العيوب أو الانقطاعات التي تظهرها هذه الجسيمات على سطح الجزء إلى وجود الخلل.
٦.اختبار الأشعة السينية
تكشف طريقة التصوير الشعاعي لاختبار اللحام الفيزيائي عن وجود وطبيعة العيوب الداخلية في عينة اللحام، مثل الشقوق، و فتحات النفخ، و الخبث، و المناطق ذات الانصهار السيئ.
يتم لحام أنبوب الأشعة السينية على جانب واحد من لوحة العينة و يتم وضع فيلم الأشعة السينية المستحلب الحساس المصمم خصيصًا على الجانب الآخر.و في حالة العيوب التي تنشأ في اللوحة المعدنية تظهر على شكل بقع وخطوط داكنة. و يمكن تفسير هذه العيوب من قبل المشغل.
يكشف فحص الأشعة السينية هنا عن المسامية و اختراق الجذر العميق كما هو موضح في الشكل.
إختبارات غير متلف
١. إختبار الهيدروستاتيكي
يتم إجراء هذا النوع من الاختبارات الفيزيائية عن طريق الاختبارات غير المتلفة للتحقق من جودة اللحام في حاوية مغلقة مثل الخزانات و أوعية الضغط. تجري الاختبار عن طريق ملء الحاوية بالماء و تطبيق ضغط أكبر من ضغط تشغيل الحاوية. أحيانًا يتم ملء الخزانات الكبيرة بالماء دون أي ضغط لضمان حدوث تسرب محتمل من اللحامات الخاطئة. في بعض الأحيان يمكننا إجراء اختبار تسرب الزيت، حيث يتسرب البخار من الحاوية و يكون مرئيًا على شكل تسرب للزيت.
۲.اختبار الجسيمات المغناطيسية
يتم استخدام طريقة الفحص أو طريقة اختبار اللحام الفيزيائي على اللحامات و المنتجات المصنوعة من سبائك الفولاذ المغناطيسية. يستخدم هذا الاختبار فقط للمواد المغناطيسية الحديدية حيث تكون المواد المودعة مغناطيسية حديدية أيضًا. يتم إنشاء مجال مغناطيسي قوي في قطعة الاختبار باستخدام تيارات كهربائية عالية التيار.
۳.اختبار أشعة جاما:
تشبه طريقة اختبار و فحص اللحام الفيزيائي الإشعاعي طريقة الأشعة السينية، فيما عدا أن أشعة جاما تنبعث من كبسولة كبريتات الراديوم بدلاً من أنبوب الأشعة السينية.
تسمح خاصية الطول الموجي القصير لأشعة جاما باختراق أجزاء أكبر سمكًا. زمن التعرض المطلوب أطول من الأشعة السينية لأن معدل إنتاج أشعة جاما أبطأ.
غالبًا ما يُستخدم اختبار الأشعة السينية في عمليات الفحص الشعاعي، لكن قابلية النقل هي سمة فريدة لأشعة جاما.
٤. اختبار صبغ الفلورسنت المخترق
تم تصميم اختبار لحام اختراق الفلورسنت الفيزيائي غير المدمر لتحديد موقع التسربات و الشقوق و المسام و الانقطاعات في المواد. إنه اختبار اختيار للمواد غير المغناطيسية مثل المغنيسيوم و الألمنيوم و الفولاذ الأوستنيتي لتحديد أي تسرب في أي نوع من اللحام.هذا الطلاء قابل للغسل بالماء و فلورسنت عالي مع جودة اختراق استثنائية.
يتم تطبيق الطلاء على سطح الاختبار عن طريق الفرشاة و الرش و الغمس. تتم إزالة المواد الزائدة عن طريق المسح و الشطف بقطعة قماش مبللة بالماء. قد يكون المطور جافًا أو مبللاً على السطح بعد التنظيف المناسب. يظهر المخترق المعالج بواسطة المطور علامات فلورسنت ساطعة تحت الضوء الأسود.
مزايا طريقة اختبار الألوان:
- بأسعار معقولة و بتكلفة منخفضة
- سهولة العملية و تفسيرها
- لا يتطلب الكثير من التدريب
- يستخدم للمعادن الحديدية و غير الحديدية
عيوب هذه الطريقة الفيزيائية:
- قد يستبعد وجود مشكلة تحت السطح
- لا يعمل على الأسطح المسامية
جميع أنواع الألوان
النوع أ: ينبعث من هذا النوع من الطلاء ضوء مرئي بعد المشاهدة باستخدام الضوء الأسود.
النوع ب: يمكن التحقق من اللون الفاتح بالضوء العادي و استخدامه بسهولة في الميدان
٥.اختبار الصعوبة
يتم تعريف قدرة المادة على مواجهة المسافة البادئة للتغيير المحلي على أنها الصلابة. يمكن أن يقال ببساطة مقاومة التآكل و الانبعاج. و يشيع استخدام هذا الاختبار غير المدمر في المختبرات. يتم استخدام اختبار الصلابة كوسيلة للتحكم في خصائص المواد حيث يتم الحصول على صلابة محددة لهذا التطبيق المحدد.
يستخدم هذا الاختبار لتحديد صلابة معدن اللحام. يتم فحص وصلة اللحام بعناية للعثور على المنطقة الصلبة و تحديد تأثير حرارة اللحام على خصائص خط الأساس للمعدن الأساسي المسحوب.
أجهزة اختبار الصلابة:
اختبار الملف
يحدد اختبار الملف الصلابة المقارنة بطريقة بسيطة جدًا. نقوم بتشغيل ملف تحت الضغط اليدوي على العينة قيد الاختبار. يمكننا تسجيل معلومات حول ما إذا كان المعدن الذي تم اختباره أصلب أم أكثر ليونة من الملف و ما إذا كانت المعادن الأخرى تتميز بنفس السلوك.
أجزاء اختبار صلابة المعدات:
هناك مجموعة واسعة من آلات اختبار الصلابة، و قد تم تصميم كل واحدة منها لأداء وظيفة معينة في موقف معين. علاوة على ذلك، يمكن تصميم آلات من أكثر من نوع لمعدن معين ويمكن ربط الصلابة التي تم الحصول عليها بشكل مرضي.
هناك نوعان شائعان من الآلات المستخدمة لتصلب المعادن هما:
- جهاز اختبار صلابة برينل (BRINEL)
- جهاز اختبار الصلابة روكويل(Rockwell hardness tes)
اختبار صلابة برينل(BRINEL)
في هذه الطريقة، توضع العينة على سندان آلة المطرقة، والتي تطبق حمولة قدرها 6620 رطلاً (3003 كجم) على كرة فولاذية صلبة تظل على اتصال بسطح عينة الاختبار. يبلغ قطر الكرة الفولاذية 10.2 ملم و يظل الحمل على اتصال لمدة نصف دقيقة. الآن قم بتحرير الضغط وقياس عمق المسافة البادئة التي أحدثتها الكرة في العينة وتسجيل العمق.
لحساب الصلابة باستخدام صلابة برينل، يكون قطر المسافة البادئة أكثر أهمية من المسافة البادئة. يمكن إعداد مخططات أرقام صلابة برينل لمجموعة من أقطار الصب المختلفة، و تستخدم هذه المخططات لتحديد أرقام برينل.
اختبار صلابة روكويل(Rockwell hardness tes)
مبدأ الاختبار هنا هو نفس مبدأ اختبار برينل. الفرق مع اختبار Brinell هو أنه هنا يلزم حمل أقل لإثارة مخروط الكرة/الماس الأصغر، و يمكن قياس عمق المسافة البادئة من خلال لوحة ملحقة بالجهاز. يتم التعبير عن الصلابة هنا بشكل تعسفي بأرقام روكويل. هذه الأرقام متبوعة بأحرف مثل “B” أو “C” للإشارة إلى حجم الكرة المستخدمة والحمولة المراد تشكيلها والمقياس المستخدم في الاختبار المعين.
٦. اختبار اللحام برذاذ ماجنافلوكس (Magnaflux-PT)
إنه اختبار لحام فيزيائي سريع و غير مدمر لتحديد العيوب عند أو بالقرب من السطح المعدني للصلب و السبائك المغناطيسية باستخدام الأداة المغناطيسية الصحيحة مع تطبيق الجسيمات المغناطيسية الحديدية.
الأصل الأساسي لاختبار Magnaflux-PT
بشكل عام، يمكن القول أن فحص Magnaflux-PT قد يستخدم عدسة مكبرة كطريقة لاختبار اللحام الفيزيائي. بدلا من استخدام الزجاج، يتم استخدام المجال المغناطيسي والمواد المغناطيسية هنا. وهذه الطريقة تكون بطريقتين:
- عندما يمر تيار كهربائي خلال معدن، ينشأ مجال مغناطيسي.
- تتشكل أقطاب دقيقة على السطح حيث تنكسر المجالات المغناطيسية أو تنحرف.
عندما يتم وضع هذه المواد المغناطيسية على مقربة من المجال المغناطيسي، فإنها تنجذب بشكل طبيعي بقوة إلى هذه الأقطاب و تثبت هناك بإحكام، وتشكل توقيعًا مرئيًا.
٧. اختبار التيار الدوامي الكهرومغناطيسي (MT).
اختبار الجسيمات المغناطيسية للعيوب السطحية للمعادن الحديدية.
يعتمد هذا الاختبار الكهرومغناطيسي غير المدمر على مبدأ أن التيار الكهربائي يتدفق دائمًا في موصل يخضع لمجال مغناطيسي متغير. يعد هذا الاختبار مفيدًا لفحص اللحامات في المواد غير المغناطيسية والمغناطيسية و هو أداة مفيدة جدًا في اختبار الشرائح والقضبان والأنابيب الملحومة. قد يختلف التردد من 50 هرتز إلى 1 ميجا هرتز حسب نوع و سمك طرق تدفق المواد. يتم اختبار الأول عندما تكون نفاذية المادة عاملاً محددًا، و يتم اختبار الأخير عندما تكون التوصيلية الكهربائية للعنصر موضع اهتمام.
يتضمن الاختبار هنا إحداث تيارات كهربائية في قطعة الاختبار وتسجيل التغيرات في تلك التيارات أو أي اختلافات فيزيائية في قطعة الاختبار المعدنية. لا تستطيع هذه الاختبارات اكتشاف الفجوات في الأجزاء المعدنية التي تم اختبارها فحسب، بل يمكنها أيضًا قياس الأبعاد والقوة.ترتبط المقاومة بالخصائص الكيميائية، والمعالجة الحرارية، واتجاه البلورات والصلابة، ويمكن الحكم عليها بشكل غير مباشر. يتم تصنيف طرق الاختبار الكهرومغناطيسي هذه على أنها طرق الحث المغناطيسي والتيار الدوامي.
يمكن إحداث تيار إيدي في عينة الاختبار عن طريق عمل محول كهرومغناطيسي متناوب. وهذا التيار بكل خصائصه له طبيعة كهربائية.
٨. اختبار الانبعاث الصوتي
الطريقة الصوتية هي النقر على اللحام وتحديد الجودة حسب النغمة.
يعد اختبار اللحام الفيزيائي هذا بمثابة مكمل للاختبارات غير المدمرة الأخرى. لقد طبقوا هذا الاختبار أثناء أعمال إثبات المفهوم و الاختبار المتكرر و الخدمة و التصنيع. يتضمن هذا الاختبار اكتشاف الإشارات الصوتية الناتجة نتيجة لتشوه البلاستيك أو تكوين الشقوق أثناء التحميل. هذه الإشارات عبارة عن نطاق واسع من الضوضاء المحيطة من العديد من المصادر الأخرى. يتم تنشيط محول الطاقة، إذا تم وضعه بشكل استراتيجي على الهيكل، بواسطة الإشارات المستقبلة.و من خلال إضافة المرشحات، يمكن تقليل الضوضاء المحيطة بشكل كبير. يتم تحديد مصدر الإشارات المهمة بناءً على وقت الوصول إلى محولات الطاقة المختلفة.
٩. اختبار الفريت
آثار محتوى الفريت
من الطبيعي أن تشكل رواسب اللحام المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي شقوقًا صغيرة حتى في ظل الحد الأدنى من ظروف التقييد. تُرى هذه الشقوق عمومًا بشكل عرضي لخط الاندماج للحام في مسارات اللحام أثناء إعادة التسخين إلى ما يقرب من نقطة الانصهار. تعتبر هذه الشقوق عيوبًا ضارة ويصعب تحملها.
إن تأثيرات هذه الشقوق على أداء اللحام أقل وضوحًا لأن هذه الشقوق الصغيرة يتم تغطيتها بسرعة بمصفوفة أوستنيتي صلبة. كان أداء معادن اللحام ذات الفتحات مرضيًا في ظل ظروف قاسية جدًا.يرتبط الميل إلى خلق فجوات كبيرة بتكوين شقوق أكبر. من المرغوب دائمًا تجنب معادن اللحام الحساسة للشقوق.
يؤدي جزء صغير من مرحلة فريت الدلتا المغناطيسية في رواسب اللحام غير المغناطيسية إلى منع التشقق في خط الوسط. و مع ذلك، فإن الكثير من الفريت دلتا يمكن أن يكون له آثار ضارة على خصائص معدن اللحام.
كلما زادت كمية الفريت دلتا، كلما كانت أقل ليونة. التعرض الإضافي لدرجات الحرارة القصوى يجعل المعدن هشًا. و يعطل الجودة.
تم مناقشة أنواع إختبارات اللحام في هذه المقالة لمساعدة زبائننا االأعزاء في إختیار المنتج المناسب.
جميع منتجات شركة جرماتجهيز مطابقة للمواصفات العالمية و تحت إشراف المشرفين الفنيين لقسم المواصفات.
جميع أعمال لحام الغلايات البخارية و منتجات التدفئة الأخرى الخاصة بشركة جرماتجهيز تتم على يد لحامين محترفين حاصلين على شهادات دولية سارية المفعول.
للاستشارة المجانية و طلب الغلايات و منتجات شركة جرماكو الأخرى اتصل على 05135412632 و 09394511018 أو قم بزيارة متجر شركة جرماكو على موقع جرماکو.
لقراءة مزید من المقالات أضغط هنا