Download
1 / 37
511 likes | 1.03k Views
آزمون های غیر مخرب جوش Non Destructive Tests (NDT). مقدمه ضرورت بازرسی.
E N D
آزمون های غیر مخرب جوشNon Destructive Tests (NDT)
مقدمه ضرورت بازرسی • در ماده يا قطعه در حين ساخت، انواع نقصها با اندازه هاي متفاوت ممكن است به وجود آيد كه ماهيت و اندازه دقيق اين نقص، كاركرد آتي قطعه را تحت تاثير قرار مي دهد. نقصهاي ديگري مانند تركهاي ناشي از خستگي يا خوردگي، در حين كار با ماده نيز ممكن است به وجود آيد. بنابراين براي آشكارسازي نقصها در مرحله ساخت و همچنين براي آشكارسازي و مشاهده آهنگ رشد آنها در حين عمر كاري هر قطعه يا مجموعه بايد وسايل قابل اعتمادي در اختيار داشت.
انواع سیستمهای بازرسی • تستهای مخرب(DT) در این نوع تست آزمایشهای مختلف بر روی نمونه های استاندارد تهیه شده از قطعات مورد آزمون انجام می شود و پس از انجام تست نمونه از بین می رود. معایب روش: سرعت پایین پر هزینه بودن ارائه اطلاعات فقط مربوط به نمونه ها
انواع سیستمهای بازرسی • تستهای غیر مخرب(NDT) تست یا بازرسی غیر مخرب به روش هایی از بازرسی اطلاق می شود که در آنها کارایی یک قطعه بدون تغییر یا از بین رفتن آن قطعه، مورد بررسی قرار می گیرد.
تفاوتهای DT و NDT: • در روش های DT پس از اعمال آزمایش، قطعه کارایی خود را از دست می دهد • در روش های DT نمی توان تمام محصولات را تحت آزمایش قرار داد و باید به صورت random تعدادی از نمونه ها را تحت آزمایش قرار داد. • در روش های DT نیاز به تهیه نمونه استاندارد وجود دارد که برای آزمایش های مختلف متفاوت است. • آزمایشهای DT و NDT در عرض یکدیگر قرار ندارند و انجام یک تست باعث بی نیازی از تست دیگر نمی شود.
عيوب قابل تشخيص با NDT عيوب ناشی از مواد اوليه • جدايش • ناخالصی • آخالهای سرباره • تخلخل های گازی • تخلخل های انقباضی عيوب ناشی از روش ساخت • ترک ناشی از تنش اضافی • عيوب ناشی از جوشکاری اضافی • مونتاژ نادرست • قطعات جا افتاده • شکل دادن • متالورژی پودر • جوشکاری • عملیات حرارتی • ماشینکاری عيوب ناشی از مونتاژ قطعات • ناپایداری حرارتی • خزش • سايش • خوردگی تنشی • خوردگی • خستگی عيوب ناشی از کارکرد
طبقه بندی عیوب موجود در جوش عیوب موجود در جوش بر اساس مکان عیب • سطحی Surface • داخلی Volumetric بر اساس شکل عیب بر اساس منشا عیب • دو بعدی Bidimentional • سه بعدی Tridimentional • متالورژیکی • تکنولوژیکی
روش های متداول NDT • بررسی چشمی (VT) Visual Test • بازرسی با مایعات نافذ (PT) Liquid Penetranat Test • بازرسی با ذرات مغناطیسی (MT) Magnetic Particle Test • رادیوگرافی (RT) Radiographic Test • بازرسی با جریان گردابی (ET) Eddy Current Test • بازرسی با امواج اولتراسونیک (UT) Ultrasonic Test • بازرسی با انتشار امواج صوتی (AET) Acoustic Emission Test
عیوب در اتصالات جوشکاری شده عیوب جوش به طور کلی به گروههای زیر تقسیم می شود: ترکها حفره های گازی ناخالصیهای سرباره جوش عدم نفوذ یا ذوب شکل ناقص یا طرح ظاهری غیر قابل قبول جوش و سایر عیوب(مثل اثر پاشش قوس الکتریکی بر روی سطح قطعه
ترکها(Cracks) زماني كه تنشهاي موضعي از حد استحكام ماده فراتر روند در جوش و يا فلز پايه ترک ايجاد ميشود. انواع ترک: طولی:تركهاي طولي در جوشهاي كوچك بين مقاطع سنگين، معمولا بر اثر سرعت بالاي سرد شدن و تنش بالا رخ مي دهند. عرضی:معمولا بر اثر تنشهاي طولي انقباضي، روي فلز جوش با چكشخواري كم بوجود مي آيند. ستاره ای: در اثر قطع نامناسب جوشكاري قوسي در چاله انتهايي جوش بوجود مي آيند. ريشه:تركهاي طولي ايجاد شده در ريشه جوش يا سطح ريشه هستند.
ترکها(Cracks) انواع ترک بر حسب دمایی که در آن ایجاد می شود: • ترک گرم تركهاي گرم در حين انجماد و یا قبل از اینکه حرارت جوش به طور کامل برطرف شود، بوجود مي آيند. • ترك سرد تركهاي سرد بعد از تكميل انجماد بوجود مي آيند. به آنها تركهاي تأخيري نيز گفته مي شود.
پارگی لایه ای(Lamellar Tearing) به شكست صفحه ای گفته مي شود كه در فلز پايه ايجاد شده و جهتگيري اصلي آن به موازات سطح است. علت آن تنش بالا در جهت ضخامت است كه بر اثر جوشكاري ايجاد مي شود. پارگي لايه اي مي تواند تا مسافت زيادي گسترش يابد و معمولا در محلي كه فلز پايه داراي ناخالصي هاي غيرفلزي باشد و يا در محلهايي از فلز پايه كه تحت تنشهاي بالاي جوشكاري است، يا تركيبي از هر دو، آغاز مي شوند.
تخلخل(Porosity) تخلخل ها نتیجه حبس گازها در فلز در حال انجماد می باشند. این ناپیوستگی معمولا بصورت کروی است اما می تواند گسترش نیز پیدا کند. این نوع ناپیوستگی بحرانی نبوده و ایجاد تمرکز تنش نمی کنند، مگر اینکه مقدار آن بیش از حد معینی باشد. تخلخل بیش از حد، ناشی از عدم کنترل صحیح پارامترهای جوش، مواد مصرفی جوشکاری، طراحی اتصال، آلودگی فلز پایه و یا ترکیب نا مناسب فلز پر کننده مورد استفاده است.
تخلخل با توزیع یکنواخت تخلخلي است که بصورت یکنواخت در فلز جوش توزیع شده باشد. مقدار زياد تخلخل معمولا به علت روش نامناسب جوشکاری یا مواد نامناسب است. تکنیک نامناسب آماده سازی اتصال یا مواد نامناسب مورد استفاده میتوانند موجب به وجود آمدن تخلخل گردند. اگر جوش به اندازه کافی آرام سرد شود تا بیشتر گاز قبل از انجماد، از سطح خارج شود، تخلخل کمی در جوش باقي مي ماند.
تخلخل خوشهای به گروهی موضعی از تخلخل ها گفته میشود كه معمولا علت آن شروع یا اتمام نامناسب قوس جوشکاری است.
همپوشانی(Over lap) • پیش آمدگی فلز جوش تا جلوتر از انتهاي جوش یا ریشه است. • علت این امر میتواند کنترل ناکافی فرایند جوشکاری، انتخاب نامناسب مواد جوشکاری، یا آماده سازی نامناسب فلز پایه باشد. معمولاً با وجود اکسیدهای بسیار چسبنده روی فلز پایه که مانع از ذوب فلز گردند، نيز همپوشانی رخ میدهد. • همپوشانی یک ناپیوستگی سطحی است که یک شکاف مکانیکی ایجاد میکند و تقریبا همیشه مردود تلقی میشود.
تاریخچه از حدود نیمه قرن چهاردهم این روش مورد استفاده بوده است. در صنعت راه آهن در بررسی چرخهای لوکوموتیو جهت پیدا کردن ترک استفاده می شده است پاکسازی چرخ ها نگه داری در نفت سفید به مدت 30 دقیقه تمیز کردن چرخ ها پوشش دادن سطح بیرونی توسط گچ خروج نفت و تیره شدن لایه گچی چرخاندن یا وارد کردن ضرباتی به چرخ
معرفی روش آزمون مایع نافذ (PT) روشی است که ناپیوستگی های باز (سطحی) را با نشان دادن یک مایع نافذ در مقابل یک آشکار ساز، روی زمینه ظاهر می کند
مراحل انجام بازرسی تمیز کردن سطح نمونه اعمال مایع نافذ منتظر بودن به اندازه زمان نفوذ (Dwell Time) حذف مایع نافذ اضافی اعمال آشکار ساز بررسی سطح برای مشاهده و ثبت نتایج تمیزکاری نهایی (در صورت لزوم)
مزایای بازرسی به روش مایعات نافذ • روش نسبتا ساده ای است. • روش ارزانی است. • محدودیتی در جنس ماده وجود ندارد (به جز مواد متخلخل). • قادر به تعیین محل و اندازه تقریبی عیب است. • تجهیزات این روش قابل حمل و نقل است.
محدودیت های بازرسی به روش مایعات نافذ • تنها عیوب و ناپیوستگی های سطحی قابل تشخیص هستند. • در قطعات متخلخل و با سطوح خشن کاربردی ندارد. • گاهی ترک های عریض و کم عمق تشخیص داده نمی شوند. • اندازه عیوب بزرگتر از اندازه واقعی تخمین زده می شود.
کاربردهای بازرسی به روش مایعات نافذ • صنایع فضایی برای کنترل مواد تولیدی • قطعات خودرو مانند قطعات ریخته گری و آهنگری آلومینیم • تعمیرات و سرویس های منظم قطعات لوکوموتیوهای قطار • یافتن ترک های خستگی مواد نورد شده • کنترل صحت و دقت نتایج به دست آمده از MT
اصول فیزیکی بازرسی با مایعات نافذ به طور عمده به تر شدن مؤثر یک نمونه یا قطعه کار جامد توسط یک عامل نفوذ کننده که روی سطح مذکور جریان می یابد، وابسته است. قابلیت یک مایع نافذ برای جریان یافتن روی سطح و ورود به حفره ها به طور عمده به موارد زیر بستگی دارد: • تمیزی سطح • پیکر بندی حفره • تمیزی حفره • اندازه گشودگی دهانه حفره • کشش سطحی مایع نافذ • توانایی مایع در تر کردن سطح
روش های تست مایعات نافذ I تست مایع نافذ فلورسنت II تست مایع نافذ مرئی
مواد و تجهیزات • مواد نافذ • معلق کننده ها • حذف کننده ها • آشکار سازها
انواع مایع نفوذ کننده انواع مایع نفوذ کننده فلوئورسنت •سطح2/1: بسيار پايين •سطح 1: پايين •سطح 2: متوسط •سطح 3: بالا •سطح 4: بسيار بالا مرئی سطح 1
پاك كننده ها ( زداينده هاي حلالي) پاك كننده ها اشتعال پذير اشتعال ناپذير
آشكارسازها • نوع A، پودر خشك • نوع B، قابل انحلال در آب Water Soluble • نوع C، قابل معلق شدن در آب Water Suspendible • نوع D، غيرآبي و قابل معلق شدن در حلالNonaqveoos Solvent Suspendible
خورشيد باش تا اگر خواستيبر كسي نتابي نتواني (زرتشت)
