عنوان :

پایان نامه آزمونهای غیر مخرب RT , ET

تعداد صفحات :۱۱۰

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

با توجه به اینکه شکست یک جوش می تواند به ضررهای مالی آسیب رسیدن به اموال , مجروح شدن افراد و حتی در بعضی از موارد منجر به مرگ می شود . اطمینان از جوش و طرح جوشی حاصل شد بسیار حائز اهمیت است . این شرایط توسط طراح , سازنده مشتری و مهمتر از همه قانون و بر اساس کاربرد جوش تعیین می شود .

برای تضمین انطباق جوش با این شرایط , به یک برنامه کنترل کیفیت نیاز داریم . برنامه کنترل کیفیت شامل آموزش و تائید صلاحیت جوشکار , تست مواد , مستند سازی و بازرسی جوش است .

در این مقاله چگونگی بازرسی جوشها و عیوب و ناپیوستگی های رایج در فرایند جوشکاری ذوبی و تستهای اعمال شده بر روی جوش برای کشف عیوب مورد بحث قرار می دهیم .

در فصل اول انواع تستها مرور می گردد . در فصل دوم نا پیوستگی ها و عیوب تکنیکی جوش بررسی می شود . در فصل سوم نیز روش بازرسی بوسیله جریانهای گردابی (ET) و در فصل چهارم روش بازرسی رادیو گرافی (RT) را مورد بحث قرار می دهیم .

در فصل دوم می خوانیم که برخی از عیوب جوش عمدتا ناشی از نحوه جوشکاری یا مهارت جوشکار می باشد و کمتر بستگی به فلز پایه مواد مصرفی و یا روش جوشکاری دارد . معمولترین این عیوب عبارتند از ترک خوردگی دهانه انتهای , تخلخل ذرات سرباره – عیب پاشنه , نفوذ ناقص , پاشش مذاب یا جرقه و بریدگی کناره که عمدتا بر اثر تعیین کننده ای روی خواص استحکامی اتصال جوش نداشته و لیکن خواص انعطاف پذیری اتصال را پایین می آورند . چنانچه سازه مربوط تحت بار گذاری متناوب (خستگی) قرار گیرد این عیوب اثر تعیین کننده ای در کاهش استحکام خستگی اتصال خواهد داشت . از نقطه نظر استحکام خستگی بطور کلی عیوبی که منجر به تمرکز تنش شوند خطرناک محسوب می شوند.

واژه های کلیدی: جوش، بازرسی، تخلخل، جریانهای گردابی، روش بازرسی رادیو گرافی

فهرست مطالب

مقدمه              ۱
مروری بر انواع تستها              ۲
مایع نفوذ کننده داخل حلال Solvent        ۷
ناپیوستگها-تعاریف-علل و راههای پیشگیری     ۱۲
تخلخل (مک)          ۱۲
علت یا علل تخلخل را بیان کنید ؟           ۱۳
چرا باید تخلخل را جدی گرفت ؟           ۱۴
چگونه می توان تخلخل را اصلاح نمود ؟        ۱۵
آخال یا تفاله جوش محبوس در جوش        ۱۵
آخالهای تنگستن       ۱۷
ذوب ناقص          ۱۸
ترکها             ۱۹
عیوب تکنیکی جوش       ۲۲
ترک خوردگی در دهانه انتهای جوشی (carter cracking)         ۲۲
تخلخل (Porosittg)       ۲۳
ذرات سر باره گل جوش Slays Inelusion     ۲۴
بریدگی کناره جوش Under cutting        ۲۶
LD ;KN  (A)تاریخچه               ۲۷
نمایشگر های جریان گردابی مگنتو- اپتیک       ۷۵
تست رادیوگرافی RT              ۷۸
(A تاریخچه           ۷۸
( E تجهیزات رادیوگرافی               ۸۵
انتخاب فیلم          ۸۸
عوامل موثر د ر کیفیت فیلم ونحوه بازبینی آنها    ۹۲
ویژگیهای فیلم        ۹۵
تفسیر عیوب جوشکاری              ۹۷
محدودیتهای رادیوگرافی           ۱۰۰
لغت نامه تخصصی            ۱۰۲
مراجع                  ۱۰۶

مراجع

۱- ASM Handbook of Nondestructive Evaluation and Quality Control, Volume 17, 1979.

۲- تحقیقات و جزوات دکتر محمد ریاحی (عضو هیئت علمی دانشگاه علم و صنعت ایران )

مقدمه

با توجه به اینکه شکست یک جوش می تواند به ضررهای مالی آسیب رسیدن به اموال , مجروح شدن افراد و حتی در بعضی از موارد منجر به مرگ می شود . اطمینان از جوش و طرح جوشی حاصل شد بسیار حائز اهمیت است . این شرایط توسط طراح , سازنده مشتری و مهمتر از همه قانون و بر اساس کاربرد جوش تعیین می شود .

برای تضمین انطباق جوش با این شرایط , به یک برنامه کنترل کیفیت نیاز داریم . برنامه کنترل کیفیت شامل آموزش و تائید صلاحیت جوشکار , تست مواد , مستند سازی و بازرسی جوش است .

در این کتاب چگونگی بازرسی جوشها و عیوب و ناپیوستگی های رایج در فرایند جوشکاری ذوبی و تستهای اعمال شده بر روی جوش برای کشف عیوب مورد بحص قرار می دهیم .

در فصل اول انواع تستها مرور می گردد . در فصل دوم نا پیوستگی ها و عیوب تکنیکی جوش بررسی می شود . در فصل سوم نیز روش بازرسی بوسیله جریانهای گردابی (ET) و در فصل چهارم روش بازرسی رادیو گرافی (RT) را مورد بحث قرار می دهیم .

مروری بر انواع تستها

چگونه جوش را بازرسی کنیم

برای بازرسی جوش دو روش کلی وجود دارد که در روش اول روش آزمون مخرب است که در این روش آزمایش یا روی خود قطعه اصلی و یا روی قطعه آزمایش انجام می شود که در این پروسه قطعه ای که مورد آزمایش قرار می گیرد بر اثر آزمایشهای گوناگون از از قبیل – کشش  – خمش – پیچش – فشاری و یا ترکیبی از این چند آزمایش مخرب شده و دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد

لذا این پروسه از لحاظ هزینه و وقت پروسه ای پر هزینه و قت گیری است به همین دلیل مهندسان روشهای دیگر را برای تست مواد ابداع کردن که موجب خراب شده قطعه نگردد و در ضمن وقت گیر هم نباشد .

این روش که بر روش غیر مخرب و یا (NON-Discontiv) NDT معروف است دارای چندین پروسه است که به طور مختصر به هر یک از آنها اشاره خواهیم کرد .

۱- بازرسی چشمی VLSUAL – INSPECTION (VT)

یکی از فرایندهای بازرسی غیر مخرب بازرسی چشمی یا (visyal –Testing) می باشد که در این روش تمام مشخصات قطعه – فرایند تولید با نقشه ها و دستور العملهای (WPS) ساخت مطابقت داده شده و ضمنا عیوب ونواقص سطحی و ظاهری که ممکن است با چشم غیر مسطح و یا بوسیله ذره بین رویت شوند , بررسی می شوند برای دستیابی و اطمینان از آزمایش بازرسی چشمی (VT) وسایلی مورد نیاز می باشد که به طور اهم به شرح ذیل بیان می گردد .

۱- گروه سنج جوش مدل Cambridag welding gouge-TWI این وسیله جهت اندازه گیری موارد زیر به کار می رود .

۱-۱ میزان جوش در جوشهای گوشه ای(under cut)

۲-۱ ساق خوردگی در جوش های گوشه ای (fillet weld)

۳-۱ بعد یا گلویی جوشی در جوشهای گوشه ای(weld-fillet)

۴-۱ مقدار برآمدگی (گرده) جوش در جوشهای نفوذی(Butt-weld)

۵-۱ مقدار زاویه پخ زدنی (Bevel) در هنگام مونتاژ برای اتصالاتی که جوش های نفوذی (Bult weld) دارند .

۶-۱ تعیین مقدار عدم هم ترازی دو قطعه (misalignment) در اتصالاتی که جوش نفوذی (Bult weld) دارند .

۲- چراغ قوه بازرسی flash light with flexible Head

۲-۱ این چراغ قوه در مقاطعی که اتصال در نقاط بار یک باشند استفاده می شود ضمنا این چراغ قوه ها دارای نور معمولی و نور ماوراء بنفش (UV) و نیز خودکار می باشند .

۳- آیینه بازرسی

قسمتی از یک قطعه که امکان دید مستقیم وجود ندارد برای مثال داخل لوله , کاربرد دارد . ضمنا نوک این وسیله حالت پرگاری های خط کشی و خاصیت آهن ربایی دارد .

پذیرش جوشی که مورد تست چشمی قرار می یگرد باید فاقد نا پیوستگی های بیشتر از مقادیر زیر نباشد .

۱- ( ۳ م م )در هر جهت سطح

۲-  ( ۱۰ م م ) مجموع بزرگترین ابعاد تمام ناپیوستگیها می تواند بیشتر از  ( ۱ م م ) اما کمتر یا مساوی  ( ۳ م م )باشد .

۳-  ( ۶ م م ) حداکثر ترک گوشه به جزء موقتی که ترک گوشه ای از نقاله جوش ظاهری سر پاره یا دیگر ناپیوستگیهای ذوبی ناشی می شود که در این حالت حداکثر مقدار  ( ۳ م م )به کار می رود .

۴- نمونه های با ترکهای گوشه ای بیشتر از  ( ۶ م م ) بدون نقاله جوش محبوس آفال سر باره محبوس یا دیگر ناپیوستگیهای ذوبی نادیده گرفته می شود و با یک نمونه آزمایشی دیگری از قطعات جوش شده اصلی تست شود . اگر جوش آزمایشی چشمی را پشت سر گذارند گام بعدی استفاده از دیگر روشهای غیر مخرب است .

۲- آزمایش مایع نفوذ کننده (PT) Liguid Penetrant testing

این پروسه ناپیوستگی های نظیر ترک , سوختگی کناره جوش و تخلخل را آشکار می کند .

مرحله اول

مرحله اولین کار تمیزی سطح مقطعه است Pre-cleaning) ) در روش PT از تمیز کاری مکانیکی استفاده نمی شود فقط از دستمال بدون پرز استفاده می شود.

روشهای تمیز کاری که عبارت اند از :

۱- شیمیایی : چنگ کردن یا اسید شوئی – قلیائی شوئی یا باز سوئی برای از بین بردن چربی ها و روش حلال یا Soluevert که یکی از آنها Detergent می باشد.

۲- روش صوتی در این روش از امواج التراسونیک یا امواج ما فوق صورت برای تمیز کاری قطعات ریز و کوچک استفاده می شود روش کار به این صورت می باشد که با تولید امواج صوتی و برخورد آن با قطعات کوچک لرزشی در قطعات به وجود می آید و قطعات با یکدیگر برخورد می کنند و بر اثر برخورد قطعات با یکدیگر باعث می شود که آلودگی های سطحی آنها از قبیل اکسید و ناخالصها از بین بروند .

 مرحله دوم

۲- گام بعدی در روش PT اعمال مایع نفوذ کننده می باشد . APPLY -Penetrant

مایع نفوذ کننده که عبارت اند از :

مایع نفوذ کننده قابل شستشو با آب water – washable

مایع نفوذ کننده شناور سازی بعد از اعمال که در دو نوع ( روغنی Cicofilie) ( آبی Heipofilel) که این روش به روش post – Emulsified معروف می باشد.

مایع نفوذ کننده داخل حلال Solvent

روشهای اعمال مایع نفوذ کننده

– به کمک اسپری و پاشیدن روی سطح مورد آزمایش

– به کمک مالش برس یا فرچه که مانند کشیدن رنگ به روی دیوار می باشد .

– روش غوطه وری که این روش مایع نفوذ کننده را داخل یک ظرف ریخته و قطعات را داخل آن فرو می ریزند که این روش مخصوص قطعات ریز و تولید انبود می باشد .

بعد از اعمال مایع نفوذ کننده پایه زمانی صبر کنم که مایع نفوذ کننده داخل قطعه کار نفوذ کند . که این زمان معروف است به Dwell time.

مرحله سوم

پاک کردن مایع نافذ اضافی

که این کار با حلال و یا با آغشته کردن پارچه ای به حلال و کشیدن آن روی سطحی که مایع نفوذ کننده وجود دارد . باید دقت داشت که کشیدن پارچه آغشته به حلال باید در یک طرف باشد .

مرحله چهارم

که مرحله اعمال آشکار ساز یا Developer می باشد .

آشکار سازها به دو صورت وجود دارند .

۱- یا تر wet هستند .

۲- یا خشک Dry هستند .

آشکار سازها باید از لحاظرنگی دارای بالاترین (conterast) تمایز با مایع نفوذ کننده باشد .

بعد از گشذت تقریبا ۳ تا ۷ دقیقه بعد از گذشت اعمال آشکار ساز اگر عیبی در قطعه وجود داشته باشد ظاهر می شود .

مرحله پنجم

مرحله بازرسی یا تفسیر

بازرسی (Inspection)

تفسیر (Interoret)

بلافاصله بعد از اعمال آشکار ساز حداکثر ۳۰ تا ۶۰ دقیقه فرصت داریم تا محل عیوب را شناسایی کنیم.

مرحله ششم

که مرحله ضبط یا تهیه گزارش کار می باشد (record)

۳- آزمایش ذرات مغناطیسی magnatic particle Testing

غالبا ناپیوستگی های سطح و شماری از ناپیوستگیهای نزدیک آن را معین می کند و بهترین روش کشف ترک است . روش (MT) تنها در موارد فرو مغناطیسی به کار می رود . ذرات مغناطیسی روی سطح آزمایش زده شد و سپس نمونه آزمایش با عبور جریان از آن و یا با استفاده از بوبین مغناطیسی کننده خارجی مغناطیس می شود . اگر رتکی وجود داشته باشد . لبه ها به قطبهای مغناطیسی شمال – جنوب تبدیل می شوند , ذرات مغناطیسی را جذب می کنند و ترکها را نشان می دهد .

۴- آزمایش رادیو گرافی ( پرتو نگاری صنعتی ) RT Raducgrapic Testing  در این روش تخلخل داخلی , ترکها و حبابی را آشکار می نماید . در این حالت یک دستگاه اشعه x یا ایزوتوپ رادیو اکتیو اشعه نفوذی را تامین می کند . با عبور این اشعه از داخل نمونه آزمایش , قدرت اشعه به وسیله ساختارهای داخل آن بهبود می یابد و روی یک فیلم عکس ثبت می شود که بسیار شبیه به اشعهx دندانپزشکی است . روش RT روش کند و بسیار گران قیمت تر از اغلب روشهای دیگر است اما یک فیلم دایمی برای مستند سازی است .

 آزمایش پنجم : تست ما فوق صوت Ultrasonic Testing(ut)

 غالب ناپیوستگی های زیر سطحی و سطح جوش شامل ترکها , سر باره و عدم ترکیب را شکف می کند . انرژی ما فوق صوت انرژی صداست اما فرکانس آن بالاتر از آن است که گوش انسان قادر به کشف آن باشد .

وسایل این تست از چهار بخش اصلی تشکیل شده است .

–       یک مولد پالس الکترونیکی که پالسهای صوت فرکانس بالا تولید می کند.

–       یک ترانسدیوسر که این پالسهای برقی را به انرژی صوتی تبدیل می کند وسایل الکترونیکی که از ترانسدیوسر برای گوش به پالسهای منعکس شده استفاده می شود .

–       وسایل الکترونیکی برای دریافت پالسهای منعکس شد .

–       صفحه ای که پالسهای خروجی و ورودی را نمایش می دهد .

–       پالسهای ما فوق به نمونه وصل شده و همانند یک چراغ قوه در اتاق تاریک عمل بررسی داخل قطر را انجام می دهند .

–       وقتی پالسها در داخل نمونه به ناپیوستگی برخورد می کنند به سمت ترانسدیوسر بر می گردند و ترانسدیوسر نیز آنها را آشکار می کنند . وسایل الکترونیکی سیگنالهای بازگشته را پردازش کرده ورودی یک صفحه LCD یا CRT نمایش می دهد . بک کاربر UT با تجربه می تواند محل و بزرگی عیبهای موجود را معین نماید .

بخش دوم

عیوب تکنیکی جوش Methodic defects

برخی از عیوب جوش عمدتا ناشی از نحوه جوشکاری یا مهارت جوشکار می باشد و کمتر بستگی به فلز پایه مواد مصرفی و یا روش جوشکاری دارد . معمولترین این عیوب عبارتند از ترک خوردگی دهانه انتهای , تخلخل ذرات سرباره – عیب پاشنه , نفوذ ناقص , پاشش مذاب یا جرقه و بریدگی کناره که عمدتا بر اثر تعیین کننده ای روی خواص استحکامی اتصال جوش نداشته و لیکن خواص انعطاف پذیری اتصال را پایین می آورند . چنانچه سازه مربوط تحت بار گذاری متناوب (خستگی) قرار گیرد این عیوب اثر تعیین کننده ای در کاهش استحکام خستگی اتصال خواهد داشت . از نقطه نظر استحکام خستگی بطور کلی عیوبی که منجر به تمرکز تنش شوند خطرناک محسوب می شوند ذیلا اشاره ای به برخی از این عیوب می شود .

ترک خوردگی در دهانه انتهای جوشی (carter cracking)

 در قسمت انتهای یک پاس جوش به صورت حفره ای شکل بعد از پایان جشوکاری به وجود می آید . ناخالصی های موجود در جوش در انتهای این حفره متمرکز شده و چنانچه درصد اینها به حد کافی بالا باشد منجر به ترک خوردگی در این منطقه میشود و ترکهای شبیه ترکهای گرم می شود.

راه حل

خطر بروز این ترک خوردگی را می توان از طریق پایان دادن عملیات جوشکاری روی یک قطعه اضافه متصل شده به قطعه کار و یا حرکت پاند و الکترو در انتهای عملیات جشوکاری و قطع تدریجی قوس الکتریکی از بین برد . بروز این عیوب عمدتا بستگی به مهارت جوشکار و کنترل الکترو و حرکات آن می باشد .

تخلخل (Porosittg)

برخی از گازها که در حین جوشکاری در فلز مذاب بوجود می آید می توانند در هنگام سرد شدن ایجاد خلل و فرج در فلز جوش نماید .

عدم اکسیژن زدایی در فلز پایه و الکترو وجود رطوبت , چربی , زنگ زدگی و غیره در محل اتصال مهمترین عوامل موثر در شکل گیری این نوع عیوب می باشد .

را حل

برای دست یابی به یک جوش لازم است که محل اتصال قبل از جشوکاری از وجود چنین ناخالصی های کاملا تمیز شود تولید و توسعه گازها در فلز جوش می تواند در نهایت به تشکیل حبابهای کروی شکل به قطر چند میلیمتر منجر شود اینگونه حبابها چنانچه تعداد آنها اندک بوده و اندازه آنها در مقایسه با ضخامت قطعه ناچیز باشد با توجه به شکل مناسب آنها که کروی می باشد . تاثیر چندانی روی خواص مکانیکی اتصال نخواهد داشت .

ذرات سر باره گل جوش Slays Inelusion

در پوشش الکترودها یا پودرهای جشوکاری مواد سر باره ساز وجود دارد که در حین جوشکاری ایجاد سر باره کرده و روی فلز جوش را به جهت محافظت در مقابل اتمسفر موجود می پوشانه در جوشکاری چند پاسه باید دقت داشت .

قبل از شروع پاس بعدی کاملا و با دقت تمیز شود در غیر اینصورت ذرات سر باره در جوش باقی مانده و خواص فیزیکی اتصال را چنانچه تعداد آنها قابل توجه باشد تحت الشعاع قرار می دهند . از نقطه نظر سهولت تمیز کردن سر باره , تحدب گرده جوشی باید در حدی باشد که مشکلاتی از جهت زد ودن سر باره از جوش بوجود نیاید .

نفوذ ناقص پاس ریشه یا عیوب ریشه

In complete root pene tration-Root defect

اگر پخهای قطعه کار بیش از حد بهم نزدیک باشند و یا چنانچه قطر الکترود مصرفی ضخیمتر از اندازه مناسب برای جوشکاری پاس پاشنه باشد امکان عدم جوش کامل در منطقه پاشنه جوش وجود خواهد داشت.

 راه حل

این نوع عیوب را می توان از طریق جوشکاری از طرف پاشنه ( معمولا با روش جوشکاری TIG ) رفع نمود .

کوچکتر مساوی ۰/۲ ضخامت فلز D = A < 0/2 T کلاس

کوچکتر مساوی ۰/۱ ضخامت فلز C = A < 0/1 T کلاس استاندارد قابل قبول

عدم ذوب Lack of fusion

امکان بروز این عیب در جوشکاری چند پاسه وجود داشته و در اثر عدم ذوب موضعی قطعه کار در محل جوش حاصل می شود عامل اصلی بروز اینگونه عیوب عمدتا هدایت نا صحیح قوس الکتریکی در محل جوش بوده که باعث جاری شدن مذاب جوش در محل اتصال شده بدون اینگونه امکان ذوب شده پخ قطعه کار و یا پاس قبلی جوش در محل مرو نظر فراهم شود . این گونه عیوب می توانند کوتاه یا بلند باشند و از نقطه نظر اثرات مربوط در روی خواص مکانیکی اتصال از خطرناکترین عیوب تکنیکی محسوب می شوند .

راه حل رفع این عیوب

این عیوب را می توان به طریقه سنگ زدن از بین برد به طوری که ابتدا محل عیوب را پیدا کرده و به طوری که به گرده جوش آسیبی نرسه به کمک دستگاه سنگ فرز آن را از بین می بریم و صاف می کنیم و دوباره روی آن را یک پاس جوش سالم می اندازیم .

ضمنا اگر در این عیوب ترک وجود نداشته باشد تا حد مجازی در کلاسهای D , C استاندارد ASME قابل قبول می باشند .

بریدگی کناره جوش Under cutting

100,000 ریال – خرید نهایی کردن خرید مورد به سبد خرید اضافه شد

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .