تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش

چرا تست جوش pt الزامی است؟

همانطور که می دانید، در استانداردها و آیین نامه ها به وضوح آمده است که جهت ساخت سازه های جوشی می بایست از جوشکار ماهر استفاده نمود و جوش های اجرا شده نیز تست و بازرسی شوند که یکی از مهمترین آزمون ها، تست جوش pt است.

لذا امکان دست یابی به یک جوش ایده آل با خواص مکانیکی مورد انتظار دست یافتنی نیست، مگر با رعایت الزامات آیین نامه ای و استانداردی مربوطه (نظیر ابعاد، پروفایل و سالم بودن ظاهر و باطن جوش). این الزامات تنها از طریق بازرسی، کنترل و آزمایش عملیات جوشکاری بدست می آید.

بازرسی جوش به سه مرحله قبل از ساخت ، حین ساخت و بعد از ساخت تقسیم می شود که بر اساس آیین نامه هایی نظیر انجمن جوش امریکا و آیین نامه سازمان نظام مهندسی ساختمانی ایران می باشد.

انواع آزمون‌های غیر مخرب (NDT)

در این بخش متداول ترین روش های مورد استفاده در آزمون های غیرمخرب معرفی می شوند.

انواع آزمون‌های غیر مخرب (NDT)
تست جوش pt
عیوب قابل تشخیص با NDT
۱- عیوب ناشی از مواد اولیه۱- جدایش ۲- ناخالصی ۳- آخالهای سرباره ۴- تخلخل های گازی ۵- تخلخل های انقباضی
۲- عیوب ناشی از روش ساخت۱- شکل دادن ۲- جوشکاری ۳- ماشینکاری ۴- متالورژی پودر ۵- عملیات حرارتی
۳- عیوب ناشی از کارکرد۱- خزش ۲- سایش ۳- خستگی ۴- خوردگی ۵- خوردگی تنشی ۶- ناپایداری حرارتی
۴- عیوب ناشی از مونتاژ قطعات۱- مونتاژ نادرست ۲- قطعات جا افتاده ۳- ترک ناشی از تنش اضافی ۴- عیوب ناشی از جوشکاری اضافی
تست جوش pt

روش تست جوش pt برای آشکارسازی نقص هایی که سبب ناپیوستگی سطح کار شده اند، به کار می رود. اساس این روش مبتنی بر جذب مایع به درون نقص است و بدین ترتیب پس از ظهور، تمام شکستگی های سطحی با چشم دیده خواهند شد. امروزه از این تست NDT برای تعیین نقص هایی مانند ترک، تخلخل سطحی و روی­ هم افتادگی برای بسیاری از قطعات استفاده می شود. این روش تقریباً برای همه قطعات، اعم از قطعات بزرگ و کوچک، با شکل هایی ساده و پیچیده قابل استفاده است.

تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تست جوش pt

آزمایش مایع نافذ یا PT روش دیگری از آزمایش ­های NDT برای شناسایی عیوب سطحی و همچنین عیوب زیرسطحی است که به سطح راه دارند. آزمایش PT بهترین روش برای بازرسی انواع ترک ­های سطحی، تخلخل، تورق، عدم اتصال در جوش یا لبه­ های باز و هرگونه نشتی در جوش مخازن ذخیره و تیوب ­ها است. امروزه در صنایع مختلف، آزمایش PT بطور موفقیت آمیزی بر روی فلزات آهنی و غیر آهنی، سرامیک ها، قطعات متالورژی پودر، قطعات جوشکاری­ شده، شیشه ها و برخی پلاستیک ها استفاده می­ شود.

در تست PT یک مایع نافذ برای مدت زمانی مشخص، به سطح جسم مورد نظر اعمال می ­شود. این مایع نافذ به علت پدیده مویینگی به داخل عیوب باز سطحی نفوذ می­ کند. در مرحله­ بعد مایع اضافی از روی سطح برداشته می ­شود. سپس سطح خشک شده و ماده آشکارساز جذب می ­شود و نیز موقعیت، اندازه و ماهیت ناپیوستگی در صورت وجود آشکار می­ گردد. بنابراین آزمایش PT با مشاهده­ سطح قطعه و دیدن کنتراست رنگی که بین مایع نافذ باقی­ مانده که از درون عیب به بیرون کشیده شده و سطح قطعه انجام می ­گیرد. باید مراقب بود که اجزای شیمیایی مایع نافذ و ماده آشکارساز بر قطعه­ مورد آزمایش اثر منفی نگذارد.

عیوب جوش

امروزه به زحمت می توان سازه ای را یافت که در آن از جوشکاری استفاده نشده باشد. دلایل گوناگونی می توان برای این امر برشمرد که شاید یکی از اصلی ترین آنها، اقتصادی بودن این روش به دلیل نرخ اتصال بالاتر آن باشد. اتصالات جوشی در کنار مزایای فراوان دارای معایبی نیز هستند که نیاز آنها به بازرسی و آزمون توسط اشخاص دارای صلاحیت های مربوطه به منظور اطمینان از رعایت الزامات کیفی یکی از آنها است. نیاز اتصالات جوشی به بازرسی و آزمون به دلیل وجود ناپیوستگی در جوش و لزوم بررسی های اولیه و حین خدمت این ناپیوستگی ها می باشد.

تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تست جوش pt
ناپیوستگی جوش و عیوب جوش

بروز هرگونه انقطاع در ساختار فلز جوش را ناپیوستگی جوش گویند. از این منظر تمامی جوش های ذوبی دارای ناپیوستگی هایی در مقیاس میکروسکوپی می باشند. اما آنچه یک ناپیوستگی را خطرناک می سازد، افزایش پتانسیل تاثیرگذاری منفی آن بر خواص مورد انتظار جوش است. به عنوان نمونه در ناپیوستگی های ساختاری جوش، چنانچه ابعاد ناپیوستگی و یا فراوانی آنها در سطح یا حجم مشخصی از جوش بیش از مقدار معینی باشد، احتمال بروز کاهش قابل ملاحظه در استحکام اتصال افزایش یافته و بنابراین می بایست جهت ترمیم و تعمیر جوش اقدام نمود. با این توضیح عیوب جوش به آن گروه از ناپیوستگی های جوش گفته می شود که پتانسیل تاثیرگذاری منفی بالایی بر هر یک از خواص مورد انتظار جوش دارند.

انواع عیوب جوش (Weld Defects)

تصمیم گیری در رابطه با لزوم یا عدم لزوم تعمیر عیوب جوشکاری پرمسئولیت و هزینه زا است که می بایست بر اساس مراجع مهندسی تصمیم گیری انجام گیرد. بنابراین مهندس، بازرس و آزمونگر جوش می بایست از الزامات و مراجع مهندسی مربوطه اطلاع داشته باشد.

انواع عیوب جوش
تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تست جوش pt
  1. عیوب ساختاری جوش
    • عیوبی که پیوستگی ساختاری جوش را به شکل قابل ملاحظه ای متاثر نموده و ابعاد یا فراوانی آنها در سطح یا حجم مشخصی از جوش بیش از مقادیر مندرج در مراجع مهندسی (مقررات، استانداردها، نضامنامه ها و …) باشند، به عنوان عیوب ساختاری جوش شناخته می شوند. به عنوان مثال می توان ترک جوش یا تخلخل اشاره نمود.

  1. عیوب خواصی جوش
    • رخداد نقصان در هر یک از خواص اتصال جوشی بدون هرگونه علائم ظاهری را گویند. به عنوان نمونه می توان به کاهش مقاومت در برابر خوردگی در اتصالات جوشی از جنس فولاد زنگ نزن اشاره نمود.

  1. عیوب ابعادی جوش
    • از مهمترین عیوب ابعادی، اعوجاج حاصل از جوشکاری در اتصال، مجموعه و سازه جوشی می باشد.

عیوب جوشی را همچنین می توان به دو گروه کلی عیوب خطی و عیوب حجمی طبقه بندی نمود. برخی از عیوب جوش از جمله ترک ها (Cracks) در گروه عیوب خطی و بعضی دیگر از عیوب جوش از جمله تخلخل یا حفره گازی (Porosity) در گروه عیوب حجمی قرار می گیرند. به عنوان معیاری کلی، عیوبی که دارای لبه تیز بوده و در سطح فلز جوش قرار دارند، از پتانسیل تاثیرگذاری تخریبی بالاتری برخوردار هستند و نیازمند توجه و اقدامات اصلاحی بیشتری می باشند.

ترک (Cracks)

در میان عیوب جوش، ترک خطرناکترین آنها محسوب می شود و دارای پتانسیل فراوانی جهت تاثیرگذاری منفی بر خواص و عملکرد اتصال و ساختار جوشکاری شده حین خدمت (In Service) است. ترک های جوشی به اشکال گوناگون طبقه بندی می شوند که از جمله آنها از دیدگاه نوع، محل و ابعاد از دیدگاه های گوناگون به اشکال مختلف طبقه بندی می شوند:

ترک جوش (Weld Cracks)
ترک جوش (Weld Cracks)
  1. از دیدگاه نوع ترک
    • ترک های جوشی دارای انواع مختلفی هستند که از جمله آنها می توان به ترک سرد، ترک گرم، ترک بازگرمی و … اشاره نمود. نوع ترک بستگی فراوانی با عامل ایجادکننده آن دارد.

  1. از دیدگاه محل رخداد ترک
    • ترک های جوشی می توانند در فلز جوش (Weld Metal) و یا منطقه متاثر از حرارت (Heat Affected Zone – HAZ) رخ داده و نیز می توانند راستایی موازی با و یا متقاطع با جوش داشته باشند.

  1. از دیدگاه ابعاد ترک
    • ترک های جوشی می توانند ابعادی بزرگ و قابل مشاهده با چشم غیر مسلح تا ابعادی میکروسکوپی داشته باشد.
ترک عرضی و ترک ستاره ای در جوش (Weld Cracks)
ترک عرضی و ترک ستاره ای در جوش (Weld Cracks)
تخلخل (Porosity)

حبس شدن گاز در فلز جوش به هنگام انجماد باعث ایجاد تخلخل یا حفره گازی می گردد. تخلخل دارای اشکال مختلفی است. آنها اغلب کروی بوده و با فراوانی مختلفی در فلز جوش ایجاد می شوند، هرچند که به شکل غیرکروی نیز حادث می شوند.

تخلخل در جوش (Weld Porosity)
تخلخل در جوش (Weld Porosity)
تخلخل خوشه ای در جوش (Weld Clustered Porosity)
تخلخل خوشه ای در جوش (Weld Clustered Porosity)
ناخالصی سرباره ای (Slag Inclusion)

در برخی از فرایندهای جوشکاری الکترود دستی (SMAW)، زیرپودری (SAW) و نوعی از توپودری (FCAW) که حفاظت از حوضچه مذاب بر عهده دود و گاز حاصل از سوختن پودر جوش می باشد، سرباره ای بر روی حوضچه مذاب شکل می گیرد که می بایست پیش از ایجاد پاس جوش بعدی به روش های مختلف برداشته شود. چنانچه بخشی از سرباره مذکور در فلز جوش باقی بماند، منجر به ایجاد عیب ناخالصی سرباره ای گردد.

ناخالصی سرباره جوش (Slag Inclusion)
ناخالصی سرباره جوش (Slag Inclusion)
ناخالصی تنگستن (Tungsten inclusion)

در فرایند جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود تنگستنی (GTAW) که با نام فرایند جوشکاری آرگون نیز شناخته می شود، گاه قسمتی از الکترود تنگستنی ذوب شده و به درون حوضچه مذاب می افتد که منجر به ایجاد عیبی به نام ناخالصی تنگستن می گردد.

ناخالصی تنگستن (Tungsten inclusion)
ناخالصی تنگستن (Tungsten inclusion)
نفوذ ناقص (Lack of Penetration – LOP)

عدم نفوذ جوش در تمامی سطح مقطع اتصال جوشی نفوذ کامل (Complete Joint Penetration – CJP) را عیب نفوذ ناقص گویند که اغلب در سمت ریشه جوش رخداده و ضمن کاهش سطح مقطع موثر جوش، باعث افزایش تمرکز تنش در محل عیب و کاهش قابل ملاحظه ای در استحکام اتصال به ویژه در بارگذاری های دوره ای (Cyclic Loading) می گردد.

نفوذ ناقص جوش (Lack of Penetration - LOP)
نفوذ ناقص جوش (Lack of Penetration – LOP)
ذوب ناقص (Lack of Fusion – LOF)

عدم ذوب و پیوستگی کامل فلز جوش و فلز پایه در تمامی سطوح تماس موجود در اتصال جوشی نفوذ کامل (Complete Joint Penetration – CJP) را عیب ذوب ناقص گویند که اغلب بر دیواره یا ریشه اتصال و یا بین پاس های متوالی جوش رخداده و ضمن کاهش سطح مقطع موثر جوش، باعث افزایش تمرکز تنش در محل عیب و کاهش قابل ملاحظه ای در استحکام اتصال به ویژه در بارگذاری های دوره ای (Cyclic Loading) می گردد.

ذوب ناقص جوش (Lack of Fusion - LOF)
ذوب ناقص جوش (Lack of Fusion – LOF)
ذوب ناقص جوش (Lack of Fusion - LOF)
ذوب ناقص جوش (Lack of Fusion – LOF)
سوختگی کناره جوش (Undercut)

ایجاد کاهش ضخامت در محل اتصال فلز جوش و فلز پایه را سوختگی کناره جوش می نامند که به دلیل کاهش سطح مقطع موثر اتصال و نیز افزایش تمرکز تنش می تواند منجر به کاهش استحکام خستگی اتصال جوشی شود. لازم به ذکر است که عدم ذوب لبه شیار، سوختگی کناره جوش نبوده بلکه بلکه به عنوان عیب ذوب ناقص شناخته می شود.

سوختگی کناره جوش (Undercut)
سوختگی کناره جوش (Undercut)
سوختگی کناره جوش (Undercut)
سوختگی کناره جوش (Undercut)
سر ریز جوش (Overlap)

عبور فلز مذاب از مرزهای جوش و قرار گیری آن بر روی فلز پایه منجر به ایجاد عیب جوشی با نام روی هم افتادگی می گردد.

سرزیر (Overlap)
سرزیر (Overlap)
تعقر ریشه (Root Concavity)

وجود تعقر در ریشه جوش که به علت مکش مذاب به طرف داخل به دلایل مختلفی از جمله کاهش حجم فلز مذاب پس از انجماد و نیز وجود کشش سطحی لبه های اتصال جهت نگهداشت مذاب ایجاد می شود را تعقر ریشه نامیده و ضمن کاهش سطح مقطع موثر جوش، به عث افزایش تمرکز تنش در محل ریشه اتصال نیز می گردد.

تعقر ریشه (Concavity)
تعقر ریشه (Concavity)
گرده اضافی (Excessive Reinforcement)

جوشکاری بیش از مقدار مورد نیاز و یا کاهش سرعت جوشکاری می تواند به ازدیاد ارتفاع گرده جوش منجر شده که در صورت عبور از مقادیر مندرج در استاندارد، از آن به عنوان عیب گرده جوش اضافی نام برده می شود. این عیب به دلیل افزایش سطح تمرکز تنش می تواند تاثیر قابل توجهی بر پتانسیل انتقال بار در اتصال جوشکاری شده داشته باشد.

گرده اضافی (Excessive Reinforcement)
گرده اضافی (Excessive Reinforcement)
نفوذ اضافی (Excessive Penetration)

بیرون زدگی جوش بیش از مقادیر استاندارد در طرف ریشه جوش، نفوذ اضافی نامیده می شود. این عیب که اغلب به دلایل جریان جوشکاری نامناسب، تمرکز حرارت بیش از حد و یا عدم مهارت جوشکار رخ می دهد، موجب افزایش سطح تمرکز تنش در اتصال جوشی و کاهش مقاوت اتصال به ویژه در بارگذاری های دوره ای می گردد.

نفوذ اضافی (Excessive Penetration)
نفوذ اضافی (Excessive Penetration)
لکه قوس (Arc Stray)

برخی از جوشکاران تمایل به کشیدن الکترود یا سیم جوش بر روی فلز پایه دارند، این کار که اغلب جوشکاران غیرماهر و با هدف گرم کردن ماده مصرفی جوشکاری، جهت تسهیل در ایجاد جوش اصلی انجام می شود، تاثیری بر فلز پایه گذاشته که به آن لکه قوس گفته می شود. لکه قوس ضمن ایجاد تاثیرات ظاهری و به ویژه خواصی در فلز پایه، می تواند به عنوان نقطه آغازین برای ترک خستگی باشد.

لکه قوس (Arc Stray)
لکه قوس (Arc Stray)
پاشش جوش (Spatter)

برخی از فرایندهای جوشکاری با قوس الکتریکی مانند جوشکاری الکترود دستی (SMAW) و یا جوشکاری میگ / مگ (GMAW یا MIG / MAG) موجب پاشش فلز جوش مذاب به اطراف ناحیه اتصال می گردند. از جمله دلایل بروز این عیب انتخاب جریان جوشکاری نامناسب است. وجود ترشحات جوش در اطراف درز اتصال ضمن ایجاد تاثیرات ظاهری، باعث اشکال در انجام آزمون های غیرمخرب (NDT) شده و می تواند به عنوان نقطه آغازین برای ترک خستگی عمل نماید.

پاشش جوش (Spatter)
پاشش جوش (Spatter)
پارامترهای جوشکاری

در کنار موارد فوق، استفاده از جریان جوشکاری، ولتاژ جوشکاری و سرعت جوشکاری نامناسب می تواند منجر به ایجاد جوش هایی با ظاهر، ابعاد و خواص نامناسب گردد.

مقایسه شکل جوش حاصل از سرعت جوشکاری مختلف
مقایسه شکل جوش حاصل از سرعت جوشکاری مختلف
مقایسه شکل جوش حاصل از ولتاژ جوشکاری مختلف
مقایسه شکل جوش حاصل از ولتاژ جوشکاری مختلف
ناهمراستایی خطی (Linear Misalignment)

وجود ناهمراستایی و عدم تراز بودن سطوح قطعات دخیل در اتصال را ناهمراستایی گویند که می تواند به ایجاد اغتشاش در جریان انتقال تنش از یک قطعه به قطعه دیگر را موجب گردد.

ناهمراستایی خطی (Linear Misaligment)
ناهمراستایی خطی (Linear Misaligment)
ناهمراستایی زاویه ای (Angular Misalignment)

وجود ناهمراستایی زاویه ای میان سطوح قطعات دخیل در اتصال را گویند که اغلب به دلیل موقعیت دهی ناصحیح پیش از اتصال و یا انقباض زاویه ای (Angular Shrinkage) جوش ایجاد شده و می تواند موجب انتقال نامناسب تنش از میان قطعات دخیل در اتصال گردد.

هندسه جوش

اتصال‌های جوشی را از لحاظ هندسی می‌توان به شکل‌های گوناگونی آماده کرد. پنج گونه اصلی اتصال‌های جوشی از لحاظ هندسی عبارتند از:

تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تست جوش pt
  1. جوش لب به لب (butt joint)
  2. جوش روی هم (lap joint)
  3. جوش گوشه ای (corner joint)
  4. جوش لبه ای (edge joint)
  5. جوش T شکل (T-joint)

  • روش‌های دیگری برای آماده‌سازی لبه قطعات قبل از جوشکاری وجود دارد. از قبیل: V شکل، U شکل

در بعضی روش‌های جوشکاری لازم است که اتصال‌ها حتماً به شکل خاصی آماده شوند. برای مثال در جوشکاری درزی یا نقطه جوش یا جوشکاری پرتوالکترونی باید حتماً دو قطعه روی هم قرار داده شده و جوشکاری شوند یا در اصطلاح جوشکاری روی هم (Lap joint) شوند. بعضی روش‌های دیگر مانند جوشکاری قوسی فلز پوشش دار (جوش برق) بسیار منعطف بوده و تقریباً با این روش می توان هر نوع اتصالی را جوشکاری کرد. در برخی فرایندهای جوشکاری برای پر کردن شیار چند مرحله مختلف جوشکاری می شوند که به هر مرحله اصطلاحاً «پاس» می گویند. در این حالت پس از هر پاس جوشکاری اجازه می‌دهند که قطعه خنک شده و سپس یک مرحله یا پاس دیگر آن را جوشکاری می کنند.

اثرات گرما
تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تست جوش pt
متالورژی جوشکاری

گرمایش و سرمایش از مولفه های اصلی اکثر فرایندهای جوشکاری است. این گرمایش و سرمایش معمولاً اثرات نامطلوبی بر روی متالورژی مواد دارد. در جوشکاری ذوبی، گرما به حدی است که می تواند مقداری از فلز پایه را ذوب کرده (ماده ای که در حال جوشکاری است)، و در ادامه معمولاً یک خنک کاری سریع اتفاق می افتد. اثرات حرارتی برای این نوع جوشکاری بسیار بارز است، اما در فرایندهایی که گرمایش – سرمایش با سرعت و شیب کمتری اتفاق می افتد کمتر است. اگر به اثرات حرارتی به حد کافی توجه شود، معمولاً می توان این اثرات نامطلوب را کاملاً از بین برده یا آن را به حداقل رساند، و به جوشی با کارایی فوق العاده دست پیدا کرد.

از آنجایی که حوضچه مذاب معمولاً نسبت به قطعه اصلی کوچک است، جوشکاری ذوبی را می توان به عنوان یک قطعه ریختگی کوچک در داخل یک قالب بزرگ در نظر گرفت. خواص و ترکیب ماده نهایی حوضچه جوش، مخلوطی است از ماده مادر و الکترود یا سیم جوش. نسبت این مواد بستگی به عواملی از قبیل نوع فرایند جوشکاری، شکل اتصال، و آماده سازی لبه قطعات دارد.

از آنجایی که ترکیب شیمیایی این ناحیه و فرایند ذوب و انجماد آن با باقی فلز مادر متفاوت است، نمی توان انتظار داشت که خواص آن با فلز اصلی یکسان باشد. در نتیجه برای دستیابی به خواص مکانیکی مطلوب باید فیلر یا الکترودی انتخاب شود که خواص آن در حالت «پس از ذوب و انجماد» برابر یا بالاتر از فلز مادر باشد. به همین دلیل در بسیاری از موارد ترکیب شیمیایی الکترود یا فیلر کمی با فلز مادر متفاوت است. ساختار دانه ها در ناحیه ذوب شده می تواند ریز یا درشت، هم محور (equiaxed) یا ریشه درختی (dendritic)، باشد و این بستگی به نوع و حجم فلز جوشکاری و نرخ خنک کاری دارد، اما ترکیب شیمیایی اکثر الکترودها و سیم جوش‌ها تمایل دارند دانه هایی ریز و هم محور تولید کنند. برابری یا بالاتر بودن استحکام الکترودها و سیم جوش‌ها از فلز مادر در حالت پس از جوشکاری، مبنای بسیاری از استانداردها و مشخصات فنی تعیین شده توسط AWS (انجمن جوشکاری آمریکا) است.

حوضچه فلز مذاب ایجاد شده در اثر جوشکاری ذوبی مستعد همه مشکلات و نقایص مربوط به ریخته‌گری فلزات، مانند تخلخل گاز، ناخالصی‌ها، حفره گاز، ترک و انقباض است. از آنجا که معمولاً مقدار فلز مذاب در مقایسه با جرم کل قطعه کار کم است و فلز اطراف آن رسانش گرمایی خوبی دارد، انجماد و خنک سازی سریع فلز نیز کاملاً رایج است. از نقایص مرتبط با این شرایط نیز می توان به دام انداختن گازهای محلول (تخلخل گازی)، تفکیک شیمیایی، تغییر اندازه دانه، مشکلات شکل دانه و اثرات جهت گیری اشاره کرد.

تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تست جوش pt
منطقه متأثر از گرما

در مجاورت حوضچه مذاب و کاملاً در داخل فلز پایه، ناحیه یا منطقه ای تحت عنوان منطقه متأثر از گرما (heat-affected zone) وجود دارد. در این ناحیه، که معمولاً به اختصار HAZ خوانده می شود، فلز مادر ذوب نشده، اما برای مدت زمانی کوتاه دمای آن بسیار بالا رفته است. فلز مجاور ممکن است حرارت کافی برای تغییر در ساختار و خواص از قبیل: تبدیل فاز، تبلور مجدد، رشد دانه، رسوب یا درشت سازی رسوبی، تردی یا حتی ترک خوردگی، جذب کرده باشد.

به دلیل ساختار تغییر یافته، ناحیه متأثر از گرما ممکن است دیگر از خواص مطلوب ماده اصلی برخوردار نباشد و از آنجا که ذوب نشده است، نمی توان خواص آن را مشابه حوضچه جامد شده در نظر گرفت. در نتیجه، منطقه متأثر از گرما اغلب ضعیف‌ترین منطقه در اتصال جوشی است. به جز در مواردی که نقص آشکاری در حوضچه جامد شده وجود دارد، بیشتر شکست های جوشکاری در منطقه متأثر از گرما ایجاد می‌گردد. معمولاً اگر خواص ایجاد شده پس از جوشکاری مطلوب نباشد، خواص و ساختار کل سازه جوشکاری شده توسط عملیات حرارتی اصلاح می‌گردد.

پیش گرم کردن
تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
پیش گرم (Preheat)

یک روش جایگزین برای کاهش اختلاف در ریزساختار یا شدت تندی آن، پیش گرم کردن (Preheat) کل فلز پایه، یا حداقل ۱۰ سانتی‌متر (۴ اینچ) از دو طرف اتصال است که دقیقاً قبل از شروع جوشکاری انجام می‌شود. این گرمایش باعث کاهش سرعت خنک کاری حوضچه جوش و فلز مجاور آن در منطقه متأثر از گرما می‌شود. خنک کاری آهسته باعث ایجاد ساختاری نرم‌تر و شکل پذیرتر شده و همچنین برای دفع-واپخشی هیدروژن مضر حل شده، زمان بیشتری فراهم می‌کند. تنش‌های جوشکاری در ناحیه بزرگتری تقسیم شده و در نتیجه میزان اعوجاج یا تابیدگی قطعه و همچنین احتمال ترک خوردگی جوش کاهش می‌یابد.

پیش گرم کردن در فولادهای پرکربن و آلیاژی متداول تر است، و مخصوصاً در فلزاتی مانند مس و آلومینیم که رسانایی گرمایی بالایی دارند بسیار مهم است. در غیر اینصورت نرخ خنک کاری می تواند بسیار بالا باشد. از آنجا که فولادهای آلیاژی دارای سختی پذیری بالاتری هستند، احتمال تشکیل مارتنزیت در این مواد بالاتر است. هنگام جوشکاری فولادهای پرکربن و آلیاژی ممکن است چرخه‌های حرارتی ویژه ای، قبل و بعد از جوشکاری مورد نیاز باشد (پیش گرم و پس گرم (Postheat) کردن). برای فولادهای کربنی ساده، معمولاً دمای پیش گرم ۱۰۰ تا ۲۰۰ درجه سلسیوس مناسب است. از آنجا که می توان فولادهای کم کربن و کم آلیاژ را بدون پیش گرم یا پس گرم کردن جوش داد، این مواد در جوشکاری بسیار استفاده می‌شوند.

تنش‌های پسماند
تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش
تنش پسماند (Residual Stress)

یکی دیگر از اثرات گرمایش و خنک کاری، ایجاد تنش‌های پسماند است. در جوشکاری این پدیده می تواند دو گونه باشد و بیشتر در جوشکاری ذوبی که از گرمای زیادی در آن استفاده می شود، اتفاق می افتد. اثرات آنها را می توان به صورت تغییرات ابعادی، اعوجاج و ترک خوردگی مشاهده کرد. تنش‌های پسماند جوشکاری به دلیل جلوگیری از انبساط و انقباض حرارتی اتفاق می افتند. تنش‌های واکنشی، تنش‌های پسماندی هستند که معمولاً در قطعات نیمه تمام یا تعمیرات جوشکاری ایجاد می شوند و می توانند باعث ترک برداشتن جوش گرم یا ایرادی در سایر مراحل استفاده گردند.

کاربردهای جوشکاری
تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش

۱- اتصال قطعات زینتی، پزشکی، مهندسی، هنری و … (مانند لوسترها، مجسمه ها، درب پنی سیلین، پلاتین های داخل بدن، بویلرها، خطوط لوله، مخازن تحت فشار، برج های پالایشگاهی، ساختمان ها و …)

۲- بازسازی عیوب قطعات در حال تولید با فرآیند ریخته گری یا ماشین کاری شده (در اکثر قطعات تولید شده عیوب مشاهده می شود که برخی از قطعات را به علت بزرگ بودن ابعاد و حجم شان و برخی دیگر از قطعات را بدلیل گران بودن مواد اولیه و هزینه تولیدشان نمی توان ضایعات کرد. لذا جهت تعمیر اقتصادی این قطعات از روش های مختلف جوشکاری استفاده می شود)

۳- بازسازی و بهبود قطعات مستهلک و فرسوده شده (در برخی موارد امکان خرید یا ساخت قطعات مختلف در صنعت وجود ندارد، بنابراین ترجیح به تعمیر این قطعات توسط جوشکاری بسیار بالا است)

۴- بهبود خواص موضعی در تولید قطعات نو (در بعضی از قطعات صنعتی سطح قطعه می بایست سخت و مقاوم به سایش و خوردگی باشد ولی درون قطعه باید نرم و چقرمه باشد که

کدها و استانداردها
  • کمیته استاندارد اروپا (CEN)
  • موسسه آمریکایی پترولیوم (API)
  • انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)
  • سازمان بین المللی استاندارد (ISO)
  • دستورالعمل تجهیزات فشار اروپا (PED)
  • انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (ASME)
  • شورای ملی بازرسان دیگ بخار و فشار (NBBI)
  • ASTM بین المللی(‎ انجمن آزمایش و مواد آمریکا)
  • انجمن آمریکا برای آزمایشات غیرمخرب (ASNT)
تست جوش pt یا بازرسی مایعات نافذ جوش

ارائه خدمات تخصصی مشاوره و مهندسی جوش

  • کنترل ابعادی
  • تاييد صلاحيت جوشکاران
  • کنترل سندبلاست و رنگ
  • بازرسي فنی و نظارت عاليه
  • تست و تأیید مواد مصرفی جوش
  • آموزش، مشاوره و استقرار ISO 3834
  • تهیه دستورالعمل های جوشکاری (WPS)
  • تأیید دستورالعمل های جوشکاری (PQR)
  • بازرسی جوش و آزمایشات غیر مخرب (NDT)
  • انجام آموزش های عملی جوشکاران جهت تائید صلاحیت جوشکار
  • انجام بازرسی و نظارت بر انجام عملیات جوشکاری صنعتی و پایپینگ ( قبل از جوشکاری درحین جوشکاری و پس از جوشکاری)
  • مشاوره جهت اسکلت های فلزی و بازرسی فنی اسکلت وانجام کامل کلیه مراحل تست جوش برای کلیه سازه های فلزی اعم از ساختمانی و سوله های صنعتی و……

جهت هر کونه درخواست مشاوره رایگان و پشتیبانی با شماره تلفن زیر تماس حاصل فرمایید.

تلفن : ۱۰ ۸۰ ۶۴۵ ۰۹۱۲

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.