گزارش کارآموزی جوشکاری

فصل اول :

ضرورت بازرسی

انواع سیستم های بازرسی

ضرورت بازرسی

مهندسان با تعیین خواص مواد به وسیله انجام آزمونهای استاندارد بر روی قطعات آزمون کاملا آشنایند. بیشتر دانستنی‌های ارزشمند، از قبیل داده‌های مرتبط به خواص کششی، فشاری، برشی و ضربه‌ای ماده به کمک این آزمونها به دست می‌آید، اما این گونه آزمونها ماهیتی ویرانگر دارند. وانگهی خواص ماده که به کمک آزمون استاندارد ویرانگر تعیین می‌شود، لزوما رهنمون روشنی به سوی مشخصه‌های کاربردی قطعه پیچیده‌ای که بخشی از مجموعه مهندسی بزرگتری است، ارائه نمی کند. در ماده یا قطعه در حین ساخت، انواع نقصها به اندازه‌های مختلف ممکن است بوجود آید و ماهیت اندازه دقیق نقص بر کارکرد آتی آن قطعه نیز تاثیر می‌گذارد. نقصهای دیگری مانند ترکهای ناشی از خستگی یا خوردگی، در حین کار با ماده نیز ممکن است بوجود آید. منشاء انواع نقص در مواد و قطعات در شکل 1 دیده می‌شود. بنابراین برای آشکار سازی نقصها در مرحله ساخت، و همچنین برای آشکار سازی و مشاهده آهنگ رشد آنها در حین عمر کاری هر قطعه یا مجموعه، باید وسایل قابل اطمینانی در اختیار داشت.

مراحل بازرسی و آزمایش جوش:

الف) بازرسی قبل از جوشکاری

شامل کنترل نقشه کشی در اجرای جوش، انتخاب فرایند جوشکاری، آزمایش کیفیت مواد مصرفی وسایل و تجهیزات جوشکاری، برشکاری و ......

ب) بازرسی ضمن جوشکاری

شامل پخ سازی مناسب _ تمیزی محل جوشکاری _ مونتاژ قطعات، وضعیت جوشکاری و .....

ج) بازرسی بعد از جوشکاری

ارزیابی مناسب بودن سازه جوش داده شده برای هدف تعیین شده و انجام آزمایشات و بازرسی های اتصال جوش که شامل مخرب (DT) و آزمایش‌های غیر مخرب (NDT) می‌باشد

 معمولا نخستین مرحله در بررسی هر قطعه، بازرسی چشمی است. با چشم غیر مسلح تنها نقصهای نسبتا بزرگ که باعث شکستگی پیوسته شده‌اند، آشکار می‌شود. کارآیی بازرسی چشمی را با استفاده از میکروسکوپ می‌توان افزایش داد. میکروسکوپ دو چشمی مناسبترین وسیله برای بررسی چشمی سطح کار است. به بزرگنماییهای بالا نیاز نیست و گستره بزرگنمائی بیشتر میکروسکوپهای موجود برای این نوع بازرسی شامل X5 تا X75 است.  بازرسی چشمی لزوما به سطوح خارجی محدود نمی‌شود پروبهای بازرسی نوری در نوع صلب و انعطاف پذیر، برای بازرسی سطوح درونی به کار می‌روند و آنها را می‌توان درون سوراخها و مجارها قرارداد.

با استفاده از اصول محرز فیزیکی، شماری از سیستمهای بازرسی غیر چشمی ساخته شده که بدون تغییر یا تخریب قطعات و مجموعه‌های مورد آزمون، دانسته‌های مربوط به کیفیت ماده یا قطعه را به دست می‌دهند و اصول پایه و جنبه ‌های اصلی سیستم‌های عمده آزمون غیر مخرب (NTD) در جدول 1 آمده است.

تمام این سیستمهای NDT موجودند و ممکن است بسته به کاربردشان به تنهایی یا در ارتباط با یکدیگر به کار روند. بین روشهای گوناگون آزمون همپوشیهایی وجود دارند که مکمل یکدیگرند. این حقیقت که به عنوان مثال آزمون فراصوتی می‌تواند هم ترکهای درونی و هم سطحی را آشکار سازد، به معنی بهترین روش برای تمام کاربردهای بازرسی نیست. این مورد بیشتر به نوع ترک موجود و شکل و اندازه قطعات آزمون شده بستگی دارد.

انواع سیستم های بازرسی

روشهای متعدد آزمون غیر مخرب در عمل با شیوه‌های بیشماری انجام می‌شود و گستره تجهیزات موجود نیز گسترده است. برای هر یک از اصول آزمونی – به عنوان مثال استفاده از روشهای جریان گردابی – دستگاه کوچک چندکار و قابل حملی همراه با انتخاب تعدادی پروب به قیمت چند هزار پوند می‌توان خریداری کرد. آزمونگر ماهر از چنین دستگاهی برای آشکار سازی انواع گوناگون نقص در قطعات و مواد گوناگون می تواند استفاده کند. در مقیاسی دیگر، هر شرکت می‌تواند با سرمایه گذاری کلان و طراحی سیستم کاملا خودکاری در ارتباط با خط تولید، نسبت به بازرسی مستمر تعداد زیادی از شمش‌های  فلزی نورد شده اقدام کند. در هر دستگاه با وجود نظارت عمده در طراحی، پیچیدگی و قیمت، از اصول فیزیکی یکسانی برای آشکارسازی نابهنجاری‌ها استفاده می‌شود.

چگونگی بازرسی

هنگام استفاده از سیستم های آزمون غیر مخرب باید دقت کافی به عمل آورد، و فرآیند را به گونه‌ای کنترل کرد که نه تنها کیفیت، بلکه کمیت دانستنیهای به دست آمده نیز دقیق و سودمند باشند. آزمون غیر مخرب نامناسب می‌تواند به خطاهای جدی در بررسی کیفی قطعه منجر شود.

لازم است که خطرناک ترین حالتهای ممکن را برای شکست قطعه پیش‌بینی کرد، و از این رهگذر، قبلا انواع و ابعاد جدی نقصهای بالقوه خطرناک را شناخت. در وهله نخست، مسئولیت امر به عهده طراح فرآورده است و اوست که باید در ابتدا مشخص کند چه نقصهایی غیر قابل پذیرش‌اند و در مورد روش مناسب بازرسی راهنمایی کند.

استفاده از روشهای بازرسی، همیشه برای تشخیص ناپیوستگی بسیار کوچک، لازم نیست. مثلا هر پوسته گرافیتی در چدن خاکستری نوعی ناپیوستگی دارد. ناپیوستگی به همین اندازه، به عنوان پوسته گرافیتی نمونه وار، ممکن است مثلا در یک قطعه آهنگری آلومینیومی اهمیت قابل توجهی داشته باشد و به همین ترتیب از روش آزمونی با حساسیت بالا استفاده خواهد شد. اما چنانچه از روشی با همین حساسیت برای قطعات ریختگی آهنی استفاده شود، بیشتر پوسته‌های گرافیت مشخص می‌شوند و خود عاملی برای پنهان ماندن ترکهای بزرگتر ناپذیرفته خواهد بود. برای کاربرد موفقیت آمیز آزمونهای غیر مخرب، سیستم آزمون و هدفهای آن با هدفهای بازرسی و نوع ترکهایی که قرار است آشکار شوند، باید تناسب داشته باشند فرد مسئول باید آموزش دیده و مجرب باشد و بر اساس استانداردهای پذیرفته شده توانایی تشخیص هر نوع ویژگی ناخواسته را در قطعه ناجور داشته باشد. دست نیافتن به هر یک از شرایط، زمینه پیدایش خطا در موقع آشکارسازی ترکها و در نتیجه ایراد خسارت جدی در کارکرد قطعه شود در خور توجه خاص است با انتخاب استانداردهای ناقص، ترکهایی که بر روند قطعات بدون تاثیرند و یا تاثیر جزئی دارند، جدی، و ترکهای مهم بدون اهمین پنداشته می‌شوند.

برتریهای آزمون غیر مخرب:

شناسائی نقص هائی که آشکار شدن آنها به شکست فاجعه بار قطعه منجر می‌‌شود و از نظر اقتصادی نیز پرهزینه و شامل خطرات جانی است از برتریهای روشن و مشخص کاربرد آزمون غیر مخرب است. با وجود این، استفاده از این روشهای آزمون برتریهای بسیاری را به دنبال خواهد داشت.

اجرای هر نوع سیستم بازرسی هزینه‌ای در بر دارد، اما غالبا استفاده مؤثر از روشهای بازرسی مناسب سبب صرفه جوییهای مالی قابل توجهی خواهد شد. نه تنها نوع بازرسی بلکه مراحلی که طی آن بازرسی انجام می‌شود، اهمیت دارند. کاربرد روش آزمون غیر مخرب برای بازرسی قطعات ریختگی و آهنگری کوچک، پس از اتمام کلیه عملیات ماشینکاری نوعی اسراف خواهد بود. در این حالت بهتر است قطعات را پیش از شروع ماشینکاری پر هزینه بررسی کنند و آنهائی را که ترکهای غیر قابل قبول دارند رد کنند باید تاکید شود که تمام ترکهای آشکار شده در این مرحله سبب رد قطعه نخواهد شد. برخی از ناهمواریهای سطحی در حدی هستند که در مرحله ماشینکاری از بین می‌روند.