مقاله در مورد تستهای غیرمخرب جوش و کاربرد روش (TDN) در بازرسی قطعات فورج

word قابل ویرایش
66 صفحه
7700 تومان

۲-۱- آشنایی
آسیبهایی که هنگام تولید یا ماشین کاری مواد و قطعات به آنها وارد می شود، به صورت نقصهایی از قبیل ترک، تخلخل و ناخالصی ظاهر می شوند، در حالی که نقصهای دیگر مثل ترک خستگی، ضمن کار به وجود می آیند. تشخیص و آشکارسازی این گونه آسیبها ضروری است و لازم است محل و اندازه آنها به دقت مشخص گردد تا امکان تصمیم گیری برای رد و قبول قطعه فراهم شود.
روشهای چندی به عنوان روشهای آزمون غیرمخرب (NDT)‌ برای بازرسی مواد و قطعات به کار

می‌روند. تمام این روشها، بسته به کاربردشان، می توانند به تنهایی یا همراه با آزمونهای دیگر به کار روند. گر‌چه آزمونهای مختلف فصل مشترکهایی نیز دارند، اما هر آزمون مکمل آزمونهای دیگر است. برای مثال، هرچند آزمون فراصوتی می تواند مویه های سطحی و درونی قطعه را آشکار سازد، اما نباید چنین نتیجه بگیریم که این آزمون لزوماً بهترین روش موجود برای تمامی بازرسی هاست. درانتخاب دستگاه مناسب آزمون، بسته به نوع ترک، شکل و اندازه قطعه باید مورد توجه قرار گیرد.

توضیح عمومی ظاهر و منشأ ترکها ممکن است مفید باشد. ترکها می توانند بین دانه ای یا درون دانه ای باشند. ترکهای ناشی از کوئنچ معمولاً در دسته دوم جای می گیرند. در برخی موارد بخشی از مسیر گسست، دانه را قطع می کند و بخشی از مرزدانه می گذرد. ترکها ممکن است در جهات بسیار مختلفی و همچنین در مواضع بسیار متنوعی گسترش یابند. فضای داخلی ترکها ممکن است خالی، پر از محصولات اکسیدی یا پر از مواد خارجی باشد. انواع معمول ترکها و علل آنها به این صورت فهرست می شوند: ترکهای ناشی از کوئنچ یا سختکاری که به دلیل تغییرات حجمی سریع به وجود می آیند، ترکهای باز‌پخت که در حرارت دهی سریع ایجاد می شوند، ترکهای انقباضی ناشی از سردکردن بسیار سریع، پارگی های گرم ناشی از طراحی نامناسب قالب و روش ناصحیح ریختن مواد، ترکهای سنگ زنی ناشی از حرارت موضعی اصطکاک چرخ سنباده، همچنین امکان دارد ترکها در اثر تنش های پسماند، کاهش زیاد در کار سرد، فورج نامناسب، چینها ، آخالهای زود ذوب، جدایش ، طراحی ناصحیح، نورد نامناسب، حبابهای محبوس شده هوا، لبه های تیز قالب و حک کاری به وجود آمده باشند. در میان عیوب سطحی، سردجوشی ، چینها، چین خوردگی سطحی فلزات ، درزها ، ترکهای مویی و خراشها ، قرار دارند.

۲-۲- آزمون چشمی
معمولاً اولین مرحله بازرسی یک قطعه، بازرسی چشمی است. این بازرسی با چشم غیرمسلح صورت می‌گیرد و فقط آسیبهای نسبتاً بزرگ را مشخص می کند که به صورت شکستگی روی سطح دیده می شوند. کارایی این گونه بازبینی ها برای سطوح خارجی، با استفاده از ذره بین و میکروسکوپهای دید سه بعدی تا حد قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.این روش پرکاربردترین روش NDT است، بسیار ساده است و انجام آن به آسانی و با سرعت بالا و قیمت پایین مسیر است.

۲-۳- آزمون فشار و نشت
در این آزمون، عیوب توسط جریان یافتن گاز یا مایع به درون نقایص آشکار می شوند. ساده- ترین و پرکاربردترین آزمون فشار، آزمون هیدروستاتیک است. در این آزمون فشار داخلی قطعه تحت آزمون تا مقداری بیش از فشار خارجی بالا می رود. مثالی ساده از این روش، روشی است که در ایستگاه- های سرویس برای پیدا کردن سوراخها و رخنه های داخلی تیوب لاستیک اعمال می شود. در این روش، تیوب از گازی با فشار بالاتر از هوای اطراف پر می شود و سوراخها و منافذ با غوطه‌ورسازی

تیوب در آب و تشکیل حباب مشخص می گردند. آب، روغن یا هوا و دیگر گازها می توانند برای ایجاد فشار به کار روند. فشار انبساطی هوای متراکم یا سایر گازها نسبتاً بالاست. چون همواره احتمال تخریب قطعه تحت آزمون وجود دارد، استفاده از هوا و دیگر گازها برای آزمون جز در شرایط ویژه توصیه نمی شود. از اقسام کاربردی این آزمون، آزمون هیدروستاتیک، آزمون حباب، آزمون نشت هالوژن و روشهایی است که مواد رادیواکتیو به کار می برند.

 

۲-۴- بازرسی با مایع نفوذکننده (LP )
این آزمون برای تشخیص ناپیوستگی ها و نقص های سطحی یا عیوبی است که تا سطح قطعهکار گسترش می یابند. استفاده از مایعات نفوذ کننده می تواند به عنوان بازرسی چشمی گسترش یافته، مورد توجه قرار گیرد. نقایص بسیار اندکی وجود دارند که به این روش قابل تشخیص باشند اما با چشم غیرمسلح دیده نشوند. اما مایعات نفوذکننده باعث می شوند که بازرسی، وابستگی کمتری به عامل انسانی داشته باشد. این امر فرآیند را به آزمون تولید سازگارتر می نماید زیرا

اطمینان و سرعت بازرسی بالا می رود. این روش برای همه فلزات و همچنین سرامیکهای لعابدار، پلاستیکها و دیگر مواد متخلخل قابل اعمال است. روش بازرسی با مایعات نفوذکننده هم برای مواد مغناطیسی و هم مواد غیرمغناطیسی کاربرد دارد، در حالی که بازرسی با ذرات مغناطیسی در این زمینه محدودیت دارد. محدودیت و عیب اصلی این روش این است که تنها نقایص سطحی یا نقایصی را که به سطح می رسند، آشکار می- نماید.

۲-۵- روشهای حرارتی
در این روشها پس از اعمال حرارت، توزیع دمای حاصل مورد بررسی قرار می گیرد. نقایص،توزیع دمایی قطعه کار را تغییر می دهند. اعمال حرارت می تواند به روشهای چندی از جمله تماس حرارتی مستقیم با منبع حرارتی، جریان الکتریسیته، القای حرارت و منابع نور فروسرخ صورت گیرد. توزیع دمای حاصل با استفاده از موادی چون موم، استئارین، فسفرهای حساس به حرارت، مواد رسانای نور و یا ابزارهایی چون گرماسنج و ترموکوپل یا روشهایی چون تشکیل اکسیدهای خالص و منجمد کردن قابل بررسی است.

۲-۶- بازرسی با تشعشعات صوتی (AE)
تشعشعات صوتی، امواج نشی هستند که با حرکت اگهانی در مواد تنش‌دار ایجادمی شود.
منابع کلاسیک تشعشعات صوتی، فرآیندهای تغییر شکل مربوط به نقص است مانند رشد ترک و تغییر شکل پلاستیک. حرکت ناگهانی در منبع، یک موج تنش تولید می کند که در ساختار ماده منتشر می- شود و یک ترانسدیوسر پیزو‌الکتریک حساس را تحریک می نماید. وقتی تنش ماده بالا می رود، بسیاری از این تشعشعات به وجود می آیند. سیگنال های ناشی از یک یا چند حسگر تقویت و اندازه گیری می شوند تا داده‌هایی برای نمایش و تفسیر به وجود آید.

۲-۷- بازرسی با امواج مایکرو
مایکروموج ها (امواج رادار) شکلی از تابش های الکترومغناطیس هستند که در طیف الکترو-مغناطیسی جای دارند. گستره بسامدی این امواج بین MHz 300 و GHz 325 است. این گستره بسامد مربوط به طول موج هایی بین Cm 1000 و mm 1 است.

یکی از اولین کاربردهای مهم امواج مایکرو برای رادار بود. اولین کاربرد آنها در NDT برایاجزایی مثل موج بر ، میراکننده ها ، محفظه ها، آنتن ها و پوشش آنتن رادار بوده است. واکنش متقابل بین انرژی الکترومغناطیسی مایکروموج با ماده شامل اثر ماده روی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی تشکیل دهنده موج الکترومغناطیسی است. به عبارتی اثر میدانهای الکتریکی و مغناطیسی روی هدایت ویژه ، ثابت دی الکتریک و نفوذپذیری ماده است.

۲-۸- آزمون فراصوتی

روشهای فراصوتی به طور گسترده ای در آشکارسازی نقصهای درونی مواد مورد استفاده قرار می گیرند. از این روشها برای جستجوی ترکهای کوچک سطحی نیز بهره می گیرند. برای بازرسی کنترل کیفی مواد نیمه تمام از قبیل تختالهای نورد شده و همچنین بازرسی قطعات تمام شده می توان این روش را به کار برد و برای بازرسیهای منظم ضمن خدمت قطعات و مجموعه ها نیز روشی مناسب است.
در این روش پرتو فراصوتی توسط مبدل پیزوالکتریک تولید می شود و پس از عبور از درون فلز، در برخورد به دورترین سطح آن یعنی فصل مشترک فلز با هوا بازتاب کامل می یابد. علاوه بر این بخشی از پرتوها و یا تمام آنها در برخورد با هر سطح مشترک داخلی دیگر مثل مویه ها، لایه ها، تخلخل و آخالها انعکاس می یابند. با نمایش و تفسیر این انعکاس ها، درک صحیحی از نقایص موجود به دست می آید.

۲-۹- روشهای مغناطیسی
ناهمگنی هایی مثل حفره های هوا، ترکها و آخالهای موجود در ماده مغناطیسی در میدانمغناطیسی القایی اعوجاج ایجاد می کنند. مسیر شار مغناطیسی به علت متفاوت بودن خواص مغناطیسی ناهمگنی- ها از ماده اطراف، دچار اعوجاج می شود. همه روشهای مغناطیسی NDT وسایل و راه هایی را به کار می گیرند که این اعوجاج که غالباً شار نشتی نامیده می شود، قابل تشخیص و اندازه- گیری باشد. یکی از راههای ساده تشخیص اعوجاج در میدان، حرکت دادن قطعه در بالای یک مگنت است.

عیب این روش، حساسیت پایین و اعمال مشکل آن در آزمونهای سریع و مقیاس بالاست. این عمل می- تواند با حرکت دادن سیم پیچ کاوشگر در بالای قطعه کار و یا قطعه کار از خلال سیم پیچ صورت گیرد. اعوجاج شار، ولتاژ القایی را در سیم پیچ تغییر خواهد داد. روش دیگری که با استفاده از آن اعوجاج میدان مغناطیسی قابل کشف است، استفاده از پودر نرم مغناطیسی است.

۲-۹-۱- بازرسی با ذره های مغناطیسی
این بازرسی، روشی حساس برای ردیابی نقصهای سطحی و برخی نقصهای زیرسطحی قطعات فرومغناطیس است.این بازرسی ساده و آسان است. محدودیتی از نظر اندازه و شکل قطعه، ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی ندارد. دو گام اصلی، مغناطیده کردن ماده و اعمال ذرات مغناطیسی است. ذرات مغناطیسی نرم می تواند خشک یا معلق در مایع باشد. اگر عیب سطحی یا زیرسطحی باشد، یک دوقطبی مغناطیسی تشکیل می شود که مشابه مگنت های کوچک عمل می نماید. پودر مغناطیسی جذب شده و توسط شار عبوری نگه داشته می شود، بنابراین نشانه واضحی از موضع و وسعت نقص است.
.

۲-۱۰- بازرسی با جریان گردابی (EC)
بازرسی با جریان گردابی بر مبنای اصول القای الکترومغناطیسی است و برای تعیین انواعی از ویژگیهای فیزیکی، ساختاری و متالورژیکی در فلزات فرومغناطیس و غیرفرومغناطیس و قطعات مختلف فلزی به کار می رود. وقتی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب به قطعه کار فلزی نزدیک می شود، جریانهای گردابی توسط القای الکترومغناطیسی در فلز القا می شوند. مسیر جریان های گردابی در صورت وجود نقص یا ناهمگنی های دیگر دچار اعوجاج می شود. مقاومت ظاهری سیم‌پیچ در حضور نقص تغییر می کند و این تغییر مقاومت ظاهری می تواند به عنوان نشانه عیوب یا تفاوت در ساختار فیزیکی، شیمیایی اندازه گیری شده و به کار رود.

۲-۱۱- پرتونگاری
پرتونگاری آزمونی غیرمخرب با استفاده از پرتوهای X و γ است. این روش یکی از پرکاربردترین روشهاست. ویژگی هایی از قطعات و سازه ها که منشا تغییر کافی ضخامت یا چگالی باشند به این روش قابل تشخیص هستند.
در بازرسی پرتونگاری، جسم مورد آزمایش در مسیر تابش پرتوهای چشم X یا γ قرار می گیرد.
یک وسیله سنجش شدت اشعه در نزدیکی قطعه قرار می گیرد. شدت اشعه عبوری از بخشهای مختلف قطعه متفاوت است که بر اساس تاثیر پرتوها بر روی صفحه حساس -برای مثال فیلم- نواقص موجود در قطعه تحلیل و بررسی می شوند.

۳- بازرسی با مایع نفوذکننده (LP )
در این روش، مایع نفوذ کننده بر روی جسم توزیع می شود. آسیبهای سطح با جذب مویینگی قسمتی از مایع را به درون خود می کشند و آن را به صورت شکستگی سطحی، قابل رویت می نمایند. برای رویت بهتر، مایع توسط یک رنگ روشن و قابل دید و یا ترکیبات فلورسنت رنگی می شود. در حالت اول معمولاً رنگ قرمز به کار می رود اما در حالت دوم برای دیدن نقصها به نور فرابنفش نیاز است بازرسی با مایعات نفوذکننده از روشهای مهم صنعتی است که برای مشخ

ص کردن انواع نقصهای سطحی از قبیل ترکهای سنگ زنی، جوشکاری، سردجوشی، تخلخل، عدم اتصالها، روزنه های سوزنی در جوشها، چینها، ترکیدگی های فورج ، تورق و … به کار می رود. تشخیص نواقص باز کم عمق یا پهن مشکل است چون نفوذکننده به راحتی خارج می شود. هیچ ماده خارجی که منافذ را ببندد نیز نباید روی سطح باشد.

۳-۱- اصول بازرسی با مایع نفوذکننده اصول بازرسی نفوذی دارای پنج مرحله اساسی است:الف: آماده سازی سطح ب: به کاربردن مایع نفوذکننده ج: تمیز کردن مایع اضافی
د: آشکارسازی
ه: مشاهده و بازرسی

شکل ۳-۱- تصویر شماتیک بازرسی با مایع نفوذکننده فلورسنت.

پیش از بازرسی، سطوح قطعه باید به خوبی تمیز و کاملاً خشک شوند. لازم است سطوح موردآزمایش کاملا عاری از روغن، آب، گریس و یا هر آلوده کننده دیگری باشد. پس از آماده سازی، مایع نفوذکننده به روشی مناسب روی سطح مالیده می شود طوری که لایه نازکی از مایع، سطح قطعه را به طور کامل بپوشاند. روشهای گوناگونی برای پوشاندن سطح قطعه توسط مایع ناف

ذ وجود دارد که انتخاب روش به اندازه، شکل و تعداد قطعات بستگی دارد. در قطعات کوچکی که تعدادشان زیاد است، از مخزن محتوی مایع استفاده می‌شود که قطعات درون مخزن فرو می روند. در بازرسی قطعات منفرد و یا در محل کار از قلم مو یا اسپری کم فشار استفاده می شود. در مویه های بزرگ نفوذ مایع سریع است اما در مویه های کوچک بعضاً تا ۳۰ دقیقه زمان برای نفوذ لازم است. در مرحله بعد، مایع اضافی از روی سطح قطعه پاک می شود. بعضی از مایعات را می‌توان با آب شست اما در مورد برخی دیگر نیاز به حلال مخصوص است.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 7700 تومان در 66 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد