آزمونهای غیرمخرب

 

1- ضرورت بازرسی

 

مهندسان باتعیین خواص بوسیله انجام آزمونهای استاندارد برروی قطعات آزمون کاملاآشنایند . بیشتردانستنیهای ارزشمندازقبیل داده های مربوط به خواص کششی فشاری برشی وضربه ای ماده به کمک این آزمونها بدست می آید.امااینگونه آز-

مونهاماهیتی ویرانگردارند.وانگهی خواص ماده که به کمک آزمون استانداردویرا-

نگرتعیین می شوند.لزوما"رهنمون روشنی بسوی مشخصه های کاربردی قطعه

پیچیده ای که بخشی ازمجموعه مهندسی بزرگتری است ارائه نمیکند.

درماده یاقطعه درحین ساخت انواع نقصهابه اندازه های مختلف ممکن است بوجود

آیدوماهیت واندازه دقیق نقص برکارکردآنی آن قطعه تاثیرمیگذارد نقصهای دیگر

مانندترکهای ناشی ازخستگی یاخوردگی درحین کارباماده نیزممکن است بوجود

آیدبنابراین برای آشکارسازی نقصهادرمرحله ساخت وهمچنین برای آشکارسازی

ومشاهده آهنگ رشد آنها درحین عمرکاری هرقطعه یا مجموعه باید وسایل  قابل

اعتمادی دراختیارداشت.

منشاء انواع نقص درموادوقطعات

1- جدانشینی    2 – آخال های سرباره 3 – تخلخل گازی 4 – تخلخل انقباضی5 – ترک تنشی

 

1- ترکهای ناشی ازتنش باقیمانده2- نقصهای جوشکاری 3 – نقصهای ماشینکاری

 

1- ترکهای ناشی از تنش اضافی2- نقصهای ناشی از 3- قطعات سوارشده 4- قطعات گم شده

                                           جوشکاری اضافی         نادرست

 

نقصهایی که درحین عمرکاری بوجود می آید

1- ناپایداری حرارتی2- خزش3- سایش 4- خوردگی تنشی 5 – خوردگی 6 - خستگی  

 

معمولا"نخستین مرحله دربررسی هرقطعه بازرسی چشمی آن است. باچشم غیر

مسلح تنها نقصهای بزرگ که باعث شکستگی پوسته شده اند آشکارمیشوند کارایی

بازرسی چشمی را بااستفاده ازمیکروسکوپ میتوان افزایش داداصول محرزفیزیکی شماری ازسیستمهای بازرسی غیرچشمی ساخته شده است که بدون تغییریا تخریب قطعات ومجموعه های مورد آزمون دانسته های مربوط   به کیفیت ماده یا قطعه را بدست میدهند. اصول پایه وجنبه های اصلی سیستمهای عمده آزمون غیرمخرب  T N.D.   درجدو ل زیر آمده است.

 

1-مایع نفوذکننده                آشکارسازی نقصهایی که سطح                 برای انواع فلزات وپلاستیکها شیشه 

                             سطح کارراشکسته اند                            سرامیکهای شفاف کاربرد دارد

 

                                                                                            

2-ذرات مغناطیسی          آشکارسازی نقصهایی که سطح کار               تنها برای مواد فرومغناطیس مثل

                          راشکسته اندونقصهای زیرسطحی که             بیشتر آهنها و فولادها

                                 بکارنزدیکند

 

 

3-روشهای الکتریکی     آشکارسازی نقصهای سطحی و زیر                برای  هرفلزی قابل استفاده است

( گردابی )                  سطحی وبرای اندازه گیری ضخامت

                                پوشش نارسانا مانند رنگ که برروی

                               فلزات بکار میرود

 

 

4-آزمون فراصوتی     آشکارسازی نقصهای درونی وترکهای              برای اکثر موادبکارمیرود

                              زیرسطحی 

 

 

5 –پرتونگاری         آشکارسازی نقصهای درونی وسطحی                برای بیشترمواد کاربرددارداما

                                  ونادرستی سوارکردن قطعات                          محدودیتهایی درحداکثرضخامت

                                                                                                 وجود دارد

 

 

2- چگونگی بازرسی

 

هنگام استفاده ازسیستمهای آزمون غیرمخرب باید دقت کافیبه عمل آوردوفرایند را

بگونه ای کنترل کرد که نه تنها کیفیت بلکه کمیت دانستنیهای بدست آمده نیزدقیق و

سودمند باشد. آزمون غیرمخرب نامناسب میتواند به خطاهای جدی دربررسی کیفی

قطعه منجرشود.لازمست که خطرناکترین حالتهای ممکن را برای شکست قطعه

پیش بینی کرد وازاین رهگذرقبلا"انواع وابعادجدی نقصهای بالقوه خطرناک را

شناخت .

دروهله اول نخست مسئولیت امربه عهده طراح فراورده است و اوست که باید در

ابتدامشخص کندچه نقصهایی غیرقابل پذیرش اند. ودرمورد روش مناسب بازرسی

راهنمایی کند. استفاده از روشهای بازرسی همیشه برای تشخیص ناپیوستگیهای

بسیار کوچک   لازم نیست.  مثلا" هر پوسته گرافیتی درچدن خاکستری نوعی ناپیوستگی است. ناپیوستگی به همین   اندازه به عنوان پوسته گرافیتی  نمونه وار

ممکن است .  مثلا" دریک  قطعه آهنگری آلومینیمی اهمیت  فراوانی داشته باشد

وبدین ترتیب ازروش آزمونی باحساسیت بالااستفاده خواهدشداماچنانچه ازروشی

باهمین حساسیت برای قطعات ریختگی آهنی استفاده شودبیشترپوسته های گرافیت

مشخص میشوندوخود عاملی برای پنهان ماندن ترکهای بزرگترناپذیرفته خواهدبود

برای کاربردموفقیت آمیزآزمونهای غیرمخرب سیستم آزمون وهدفهای آن باهدف-

های بازرسی ونوع ترکهایی که  قراراست آشکارشوند باید تناسب داشته باشند فرد

مسئول بایدآموزش دیده ومجرب باشدوبراساس استانداردهای   پذیرفته شده توانایی

هرنوع تغییرناخواسته رادرهرقطعه ناجورداشته باشد. دست نیافتن به هریک ازاین

شرایط زمینه پیدایش خطا درموقع آشکارسازی وتشخیص ترکها رابوجود میاورد.

 

3- اعتمادپذیری آشکارسازی نقص

 

درطراحی های متعارف ازتنش طراحی خاصی استفاده میشود که ازتقسیم مقدار

مشخصی  تنش تسلیم یا تنش تاب برضریب اطمینان مناسب بدست می آید واین

(تاو) رابعنوان شاخصی برای ماده بکاررفته درساخت قطعه درنظرمی گیرند .

درهرحال مکانیک شکست درطراحی وجودترکهارادرقطعات پیش ازکاردهی

ودرخلال آن تایید میکندوسعی درتعیین کمی آثارچنین ترکهایی برکل قطعه دارد

مکانیک شکست ظرفیت قطعات سازه ای رابرای مقاومت درنقطه شروع پیشرفت

ناگهانی ترک بیان میکند قطعات رابوسیله ضریب شدت تنش بحرانی یا چقرمگی

شکست وهمچنین بزرگترین ترکی که قطعه میتوانددرهرمقطع خاصی تحمل کند

مشخص میکنند افزون برآن دراین ارزیابی کمی محیط کارقطعه رادرنظرمیگیرند

اعتمادپذیری هرروش آزمون غیرمخرب معیاری برای کارایی آن روش درآشکار

سازی ترکهایی   با نوع شکل واندازه خاصی است پس ازانجام  بازرسی  درباره

احتمال قطعی عدم نقص باشکل نوع واندازه درقطعه میتوان اظهارنظرکرد. هر

چه این احتمال بیشترشوداعتبارروش بکاررفته بیشترخواهدشد .

نقش بازرسی غیرمخرب تضمین قابل قبول برای نبودن ترکهایی درحد شکست

براساس طراحی بارگذاری قطعات درحین کاراست تضمین قابل قبول برای نبودن

ترکهای کوچکترازحد بحرانی نیزممکن است لازم باشد. درهرفرایندبازرسی تعدادقابل توجهی ازنشانه های نقص به ترکهای واقعی مربوط نمی شود بنابراین احتمال تشخیص قطعه بدون عیب عمده کاهش میابد.

 

4-برتریهای آزمون غیرمخرب

 

 

شناسایی نقصهایی که آشکارشدن آنها به شکست فاجعه بارقطعه منجرمیشودوازنظراقتصادی نیزپرهزینه وشامل خطرات جانی است ازبرتریهای روشن ومشخص کاربرد منطقی آزمون غیرمخرب است باوجوداین استفاده ازاین روشهای آزمون برتریهایی رابدنبال خواهد داشت .

اجرای هرنوع سیستم بازرسی هزینه ای رادربردارداماغالبا"استفاده موثرازروشهای بازرسی مناسب سبب صرفه جویی مالی قابل توجهی خواهدشدنه تنهانوع بازرسی بلکه مراحلی که طی آن بازرسی انجام میشوداهمیت دارند. کاربردروش آزمون غیرمخرب برای بازرسی قطعات ریختگی وآهنگری کوچک پس ازاتمام کلیه عملیات ماشینکاری نوعی اسراف خواهد بود دراینحالت بهتراست قطعات راپیش ازشروع ماشینکاری پرهزینه بررسی کنند وآنهایی راکه ترکهای غیرقابل قبول دارند رد کنند. باید تاکید شود که تمام ترکهای آشکارشده دراین مرحله سبب ردقطعه نخواهد شد برخی ازناهمواریهای سطحی درحدی هستندکه درمرحله ماشینکاری ازبین میروند .

درحالیکه بازرسی کنترل کیفیت دقیق میتواند سبب صرفه جویی مالی شود وازشکست فاجعه بارقطعه درحین کارجلوگیری کند لیکن تحمل سیستمهای بازرسی متعدد ویاخیلی حساس ممکن است ازنظراقتصادی وزمانی نوعی اسراف بشمارآید بازرسی بیش ازحد ممکن است به افزایش کارکرد فراورده ویااعتبارآن منجرنشود

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

بازرسی باموادنفوذکننده

روش بازرسی با مواد نفوذ کننده برای آشکارسازی نقصهایی که سبب شکستن سطح کارشده اند بکارمیرود اساس این روش مبتنی برجذب مویینه مایع به درون نقص است وبدین ترتیب پس از ظهور تمام شکستگیهای سطحی با چشم دیده میشود. برای دیدن بهترنقص مایع نفوذکننده رایا بوسیله رنگ روشن ودیرپایی رنگ می کنند ویا آن رابه ماده فلوئورسانس آغشته می سازند درحالت نخست معمولا"رنگ بکاررفته قرمزاستودرحالت دوم برای دیدن نقص قطعه رازیرنورفرابنفش قرارمیدهند.

امروزه بازرسی باموادنفوذ کننده رنگی روش صنعتی مهمی است وبرای تعیین نقصهایی مانند ترک وجدالایگی ورویهم افتادگی ومنطقه های تخلخل سطحی دربسیاریقطعات بکارمیرود این روش تقریبا"برای همه قطعات قابل استفاده است اعم ازاینکه قطعه بزرگ یاکوچک باشد شکل ساده یا پیچیده ای داشته باشد این روش برای بازرسی فراورده های ریختگی وکارشده فلزات آهنی یاغیرآهنی وهمچنین سرامیکها  شیشه آلات وقطعات پلیمری بکارمیرود.

  1- اصول بازرسی باموادنفوذکننده        

روش بازرسی با مواد نفوذ کننده پنج مرحله اساسی دارد که عبارتند از:

1-آماده سازی سطح

2-کاربرد مواد نفوذ کننده

3-زدودن مواد اضافی

4-ظهور

5-مشاهده وبازرسی

 

2- مشخصه های ماده نفوذ کننده   

  

 مایع نفوذ کننده باید مشخصه هایی برای موثرواقع شدن سیستم بازرسی داشته باشد مشخصه های مختلف مورد نظر درزیربیان شده اند وفرمول ماده نفوذ کننده شامل ترکیب متوازنی ازبسیاری پارامترهاست

 

1-نفوذ

2-قوام

3-شارندگی

4-انحلال پذیری

5-پایداری

6-شستشوپذیری

7-مشخصه های حالت خشک

8-دیدپذیری

 

3- سیستم قابل شستشو با آب

                        

این سیستم بااستفاده ازماده نفوذ کننده فلوئورسان یارنگ مرئی بگونه ای طراحی شده که میتوان ماده نفوذ کننده رابلافاصله بوسیله شستن با آب ازروی سطح قطعه زدود. بنابراین این فرآیندسریع وموثراست تحت کنترل درآوردن عمل شستشو  هنگامیکه از پاشش آب برای زدودن مواداضافی استفاده میشود فوق العاده اهمیت دارد سیستم خوب شامل شرایط بهینه ای از فرایندمانندفشارودمای آب مدت چرخه شستشو ووضعیت سطح قطعه کار و مشخصه های زدایش ذاتی ماده نفوذ کننده است . 

 

 

4- سیستم مایع معلق

 

هنگامیکه آشکارسازی نقصهای بسیارریز لازم باشد معمولا"ازنفوذ کننده های بسیارحساسی که قابل شستشوباآب نیستند استفاده میشود این مواد بنیان روغنی دارندوپس ازکاربردبه فرایند دیگری نیازمندند ماده معلق را پس ازجذب کامل ماده نفوذ کننده به درون نقصها به کار می برند. برتری عمده این سیستم حل پذیر کردن مایع نفوذ کننده اضافی درآب و درنتیجه شستشو کردن آن است چنانچه فرایند به دقت کنترل شود مایع نفوذکننده درون ترکهاتحت تاثیرقرارنمیگیرد تشخیص نقصهای ریزی که غالبا"به سبب شسته شدن مواد نفوذ کننده ممکن نیست با استفاده ازاین سیستم محتملتراست .

5- کاربرد مواد نفوذکننده

 

درعمل مواد نفوذ کننده را بوسیله یکی ازروشهای متداول بر روی سطح قطعه بکارمیبرند روش برگزیده به اندازه وشکل وتعدادقطعات موردبازرسی بستگی دارد. معمولا"برای بررسی چندین قطعه کوچک بهتراست ازروش فروبردن کامل به درون مخزن حاوی مایع نفوذ کننده استفاده میشود قطعات راباید پیش از غوطه  وری کاملا"خشک کرد زیراآب یاحلالهای تمیزکننده بجا مانده باآلوده شدن به ماده نفوذ کننده ازنفوذ آن جلوگیری میکنند درحین غوطه وری قطعه باید دقت شود که حبابهای هوا ایجاد نشود وتمام سطوح مورد بازرسی کاملا" خیس باشد معمولا" قطعات به مدت معینی درمایع فرو میبرند وسپس بیرون میاورند درخلال این مرحله باید دقت شود که ماده نفوذ کننده از تمام منافذ خارج شده باشد قطعاتی را که آثارنفوذ کننده برروی سطح شان وجود دارد پش ازخشک کردن دوباره باید غوطه ور ساخت.

6 – ظهور     

یکی ازمراحل حساس درفرایندبازرسی ظهوراست خطاهای مرزی را که ممکن است به عللی دیده نشود بااستفاده ازماده ظهورمناسب به آسانی میتوان رویت کرد افزون برآن زمان بازرسی بااستفاده ازاین موادبا تسریع درنمایش نقصها کاهش میابد برای دستیابی به شرایط بهینه موادظهور راباماده نفوذکننده خاصی بکارمیبرند بنابراین کاربردماده ظهوری که باماده نفوذکننده خاص سازگاراست به استفاده ازهمان نفوذکننده خاص بایدمحدود شود زیرا بطورکلی ممکن است کاربرد آن با مواد نفوذکننده دیگر ناموثر باشد. عملا"ماده ظهور ترکیب بهینه ای از مشخصه های زیر است:

1-جذب

2-کاربرد

3-محو زمینه

4-مشخصات فیزیکی

5-مشخصات شیمیایی     

7- برتریها و محدودیتها   

 

فرایند بازرسی بامایع نفوذکننده آسان است زیرا شامل هیچ نوع سیستم الکترونیکی نیست وتجهیزات موردنیاز ارزانترازدیگرتجهیزات سیستمهای آزمون غیرمخرب است این روش برای بازرسی همه نوع مواد بجز مواد متخلخل بکارمیرود ودرپاره ای از موارد حساسیت آن بیش از بازرسی بوسیله ذرات مغناطیسی است محدودیت عمده وروشن سیستم مذکور درآشکارسازی تنها نقصهای سطحی است آشکارسازی نقصهای زیرسطحی به روشهای بازرسی دیگرنیازدارد. ناهمواریهای سطحی وتخلخل موادازعوامل دیگرعدم کارایی این سیستم است.

8- گستره کاربرد  

 

گستره کاربرد آزمون مایع نفوذکننده بسیارگسترده است این سیستم درصنایع هواپیمایی هم بوسیله سازندگان برای کنترل کیفیت قطعات تولیدی وهم بوسیله استفاده کنندگان درحال تعمیرات منظم وبررسیهای ایمنی بکارمیرود. نمونه قطعاتی که بوسیله این سیستم کنترل میشودعبارتنداز: 1- دیسکها وپره های روتورتوربین 2- چرخهای هواپیما 3- ریختگیها 4- قطعات آهنگری شده واتصالات جوشی وبسیاری ازقطعات موتورازجمله پیستونها وسرسیلندرها راپیش از سوارکردن درمعرض این گونه بازرسی کنترل کیفی قرارمیدهند این روش برای بازرسیهای منظم درحین کاربرای یافتن ترکهای ناشی ازخستگی درکفی لکوموتیوهای راه آهن وگردونه های ریلداربه کار میرود .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

بازرسی  بوسیله مغناطیس کردن ذرات

 

بازرسی به روش مغناطیس کردن ذرات روشی حساس برای تعیین محل نقصهای سطحی وبرخی نقصهای زیرسطحی درموارد فرومغناطیس است پارامترهای اصلی این روش مبتنی برمفهومهای نسبتا" ساده ای است دراصل وقتی قطعه فرومغناطیس مغناطیده میشود ناپیوستگیهای مغناطیسی ( تقریبا") عمود برجهت میدان (( میدان نشت)) قویی را بوجود می آورد این میدان نشت درسطح وبالای قطعه مغناطیده قرارداردوآنرابااستفاده ازذرات ریز مغناطیسی میتوان مشاهده کرد . کاربردذرات خشک ویاترمعلق درمایع برروی سطح قطعه باعث تجمع ذرات مغناطیسی درمحل ناپیوستگی میشود پل مغناطیسی که به این روش تشکیل میشود محل اندازه و شکل ناپیوستگی را تعیین می کند .

 

1-                    مغناطیدگی

 

جهت شارش جریان درهرمدارالکترومغناطیس جهت میدان مغناطیسی را تعیین میکند ازجریان برق میتوان برای ایجاد میدان مغناطیسی طولی درقطعات استفاده کرد وقتی جریان ازمیان پیچه ای که یک یاچند دور پیرامون قطعه ای پیچیده شده است می گذرد میدان مغناطیسی طولی درقطعه کاربوجود می آید کارایی ترک یابی به موقعیت ترک نسبت به میدان مغناطیسی القایی بستگی دارد وموقعی که ترک عمود برمیدان است به حداکثرمی رسد .

به طورکلی برای نشان دادن همه ترکهاقطعه باید بیش ازیکبارمغناطیده شود نخست با القای مغناطیدگی دایره ای برای  نشان دادن نقصهای  طولی انجام میدهند سپس قطعه راقبل ازمغناطیده کردن دوباره دردرون پیچه برای القای مغناطیدگی طولی وتعیین نقصهای عرضی مغناطیس زدایی می کنند ضرورت اجرای مغناطیدگی دومرحله ای با استفاده ازروش (میدان نوساندار) ازمیان میرود.

 

2 – حساسیتها

 

بازرسی به وسیله ذرات مغناطیسی روش بسیارحساسی است اماچندین عامل براین حساسیت تاثیر گذارندکه عامل مهم آن موقعیت ناپیوستگی نسبت به میدان مغناطیسی القایی است واگرترک برمیدان عمودباشد حساسیت بالاتر است عاملهای مهم دیگر عبارتند از: اندازه – شکل ومشخصه های کلی ذرات مغناطیسی بکاررفته و همچنین سیال حامل برای این ذرات .

قدرت میدان مغناطیسی نیز عاملی است که برحساسیت اثرمی گذارد وباافزایش قدرت میدان حساسیت نیزبیشتراست اما برای این تاثیر متقابل حدی وجود دارد به گونه ای که ذرات درمیدان های بسیارقوی به سطحهای بدون ترک قطعه نیز همانندقسمتهای ترک دارجذب می شود شکل واقعی قطعات نیز برحساسیت اثرمیگذاردوقدرت میدان بهینه هرقطعه با شکل خاصی درعمل ازطریق سعی وخطا تعیین میشود دربهترین شرایط امکان آشکارسازی ترکهایی به پهنای حداقل 3 00 / میلیمتر وجوددارد وقتی برای مغناطیدگی ازجریان DC استفاده شود نقصهای زیرسطحی را درعمق 3 تا7 میلی مترمیتوان آشکارساخت بامغناطیدگی AC   آشکارسازی نقصهای زیرسطحی قابل تردید است مگرآنکه تا عمق 1 میلی متری قرارداشته باشد.

 

3 – ذرات مغناطیسی

 

ذرات مغناطیسی بکاررفته دربازرسی ازهرگونه ماده فرومغناطیس باپسماند پایین میتوان ساخت ومعمولا"بصورت گرد بسیارریزی ازاکسیدهای فلزی یافلزاتند این ذرات را برحسب روش بکاررفته بررفته برروی قطعه به دوگروه خشک یا ترتقسیم می کنند ذرات خشک را به صورت معلق درهوا یاگازوذرات تررابه صورت معلق درمایع بکارمی برند بازرسی با گرد خشک رابه وسیله تجهیزات مغناطنده قابل حمل به طورموثرانجام می دهند این روش درتشخیص نقصها بخصوص اگرسطح قطعه اندکی زبرباشد بخوبی عمل میکند .

معمولا"ازذرات تردرتجهیزات ثابت مجهزبه حمام بدون مشکل جابجایی استفاده میشود معمولا"حامل مایع یکی ازتقطیرات سبک نفتی مانند نفت سفید است اماازآب هم استفاده میشود غالبا" ذرات دررنگهای سیاه وقرمز ویابه صورت گردفلوئورسان آبی- سبزیازرد- سبزعرضه می کنند دربازرسی بوسیله ذرات تر امکان دستیابی به حساسیتهای خیلی بالا بخصوص هنگام استفاده ازگرد فلوئورسان وانجام آزمون درزیرنورفرابنفش وجود دارد.

 

4 - کاربردها

 

کاربردهای صنعتی اصلی بازرسی به وسیله ذرات مغناطیسی عبارتنداز: الف) بازرسی فرایندی ب) بازرسی نهایی ج) بازرسی دریافتی د) تعمیرات جزیی وکلی

هرچنددربازرسی فرایندی نقصهادرحین فرایندتولید بسیارسریع نمایان می شوند اما دربازرسی نهایی تضمین بیشتری برای بی نقص بودن قطعات وجوددارد .

درحین بازرسی دریافتی هم قطعات خریداری شده نیمه تمام وهم مواداولیه برای تشخیص نقصها ی اولیه آزمون می شوند بازرسی میلگردها وتسمه ها وشمش های آهنگری وریختگیهای ماسه ای وارده بااین روش انجام میشود .

درصنایع حمل ونقل براساس برنامه های منظم تعمیرات کلی موجود قطعات حساس رابرای شناسایی ترکها بازرسی می کنند.  میل لنگها  - قابها- چرخ لنگرها

پره های توربین بخار واتصال دهنده ها نمونه ای ازقطعات آسیب پذیر به شکست ناشی ازخستگی اند وبنابراین به بازرسی منظم نیازدارند.    

 

 

 

دستور کاراپراتوری تست آلتراسونیک ( ( U.T

 

توضیح آنکه تست آلتراسونیک ازسری تست های غیرمخرب N.D.T می باشد واپراتوراین دستگاه تکنسین آزمایشگاه می باشد که دوره آموزشی راگذرانده است .

1-           قبل ازکاربادستگاه آلتراسونیک دستگاه قبلا" باید شارز گردد (حداکثر14ساعت ) ودرزمان تست ازحالت دشارز ازدستگاه استفاده نموده ضمنا"با دکمه مخصوص رجکشن بودن دستگاه راباید امتحان نمود.

2-           با توجه به ضخامت وابعاد وسطوح قطعه یا جوش موردنظر که قبلا" سنگ زده شده یا ماشینکاری گردیده پراب مورد نظر (ترانسدیوسر زاویه ای یا فرمال مخصوص ) را انتخاب نمود .

3-           پس ازروشن نمودن دستگاه آلتراسونیک (بادکمه(ON-OFF  توسط پراب انتخاب شده وبه کمک تست بلوکهای بین المللی v2-v1 دستگاه رابا توجه به ضخامت موردتست کالیبره نمود.

4-           با توجه به ضخامت قطعه برد دستگاه را بادکمه مخصوص باید تنظیم کرد (حداکثر برد 5 متر)

5-           با توجه به ضخامت قطعه دسی بل (مقدارانرزی صوتی مورد تست ) دستگاه راتنظیم نمود.

6-           کلیه سطوح مورد نظر رابه کمک پراب باید جاروب و اسکن کرد ضمنا" به هنگام اسکن کردن باید مایع کوپلنت (مایع واسطه ) روی تمام سطح آغشته زده شده که عملا" تمامی انرزی صوتی حاصل ازپراب به داخل قطعه نفوذ وعبورکند.

7-           ضمن اسکن کردن اگرپیکهای حاصله (موج سینوسی ) بر روی صفحه مانیتوردستگاه پیک و موج عیب یا عیوب داخلی قطعه کار یا خطوط داخلی جوش گردید موارد یادداشت و درپایان تست نقاط معیوب بر روی قطعه علامت گذاری می شود.

8-           محاسبات زیاضی جهت تعیین ابعاد عیوب موقعیت آن ومقایسه با استاندارد مورد نظر انجام می گیرد .

9-           پس ازپایان تست دستگاه آلتراسونیک را خاموش کرده و درصورت لزوم عمل شارز باطریهای دستگاه انجام می گیرد.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دستور کار اپراتوری تست مایعات نافذ((P-T 

 

تست مایعات نافذ نیز ازسری تست های آزمایشات غیر مخرب (N-D-T) است که شامل سه نوع اسپری الف – اسپری تمیز کننده ((CLEANER   

                            ب – اسپری نفوذ کننده ((PENETRANT      

                            ج – اسپری ظهور کننده ((DEVELOPER

 1- تمیز کاری اولیه  سطوح قطعه جوش یا مواد خام توسط اسپری تمیزکننده که سطوح مورد نظر بایستی از هر نوع چربی وآلودگی و... پاک گردد.

 

2- پاشش مایع نافذ (مایع قرمز رنگ ) توسط اسپری نفوذ کننده به سطوح تمیز کاری شده.

 

3-) پس از گذشت مدت زمان مناسب و نفوذ کامل مایع نافذ به عمق و زیر سطوح مورد نظر و به کمک پارچه مخصوص(عاری ازپرز ) که مایع تمیز کننده به اندازه کافی و لازم به آن اسپری شده تمیز گردد به طوری که ظاهر قطعه و جوش کاملا تمیز به نظر آمده و عاری از هرگونه رنگ قرمز باشد.

 

4-به کمک اسپره ظهور کننده سطوح تمیز شده را کاملا با مواد مخصوص آن پوشش داده به طوری که سطوح مذکور را کاملا به رنگ سفید یکنواخت به نظر آید.

 

5-پس از خشک شدن مواد اسپره نفوذ کننده در سطوح قطعات و در صورت وجود عیب سطحی ریز و میکروسکوپی عیوب به صورت نقاط و خطوط و اشکال قرمز رنگ در زمینه سفید به نظر آمده و مشخص می گردد.

 

 

تذکر:

در صورت عدم عیوب سطحی  رنگ سطوح قطعات فقط سفید رنگ است و نقاط قرمز رنگ مشاهده نمی شود (این حالت نشانه سالم بودن و بدون عیب بودن قطعه می باشد).

 

6-به کمک اسپری تمیز کننده و پارچه بایستی کلیه سطوح مورد  نظر تست PT تمیز گردد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

دستور کاراپراتوری دستگاه تست ذرات مغناطیس

دستگاه پراد (M.T)

 

 

این آزمایش ازسری تست های غیر مخرب N.D.T می باشد

در این دستور کارروش تست به کمک دستگاه پراد و محلو لهای ذرات معلق (شامل سوسپانسیون مخصوص وخمیر مربوطه ) که توضیح آن به صورت ذیل آورده شده است :

1-تمیز کاری اولیه سطوح قطعات یا مواد یا جوش .

 

2-روشن نمودن دستگاه اصلی (ترانس ) وتنظیم کلید آمپر برروی عدد A900 وچرخاندن دکمه انتخاب حالت بر روی یک ( عدد یک حالت مغناطیس شدن )

 

3-قرار دادن الکترودهای دستگاه بر روی ناحیه مورد تست و فرمان دادن و ایجاد شوک مغناطیسی توسط دکمه فرمان مخصوص .

 

4-پاشش محلول ذرات مغناطیس توسط اسپری مربوطه .

 

5-همزمان با پاشش ذرات لامپ مخصوص ماوراء بنفش ((U.V را که قبلا" روشن شده و گرم گردیده بر روی ناحیه مورد تست که به آن القا مغناطیسی شده شده است می تابانیم .

 

6-بازرسی چشمی ناحیه مورد تست از نظر وجود یا عدم وجود عیوب زیر سطحی ویا سطحی که به صورت خطوط شکسته (به رنگ شبرنگ مانند ) بر روی سطوح مورد تست ظاهر می گردد.

 

7-پس از انجام تست برگرداندن دکمه انتخاب حالت از روی عدد 1 به عدد  2جهت مغناطیس زدایی قطعات مورد تست ( پس ماند یا هیسترزیس مغناطیس).

 

8-خاموش نمودن دستگاه اصلی پراد ولامپ ماوراء بنفش .

 

9-     توسط ابزارمخصوص (آشکارساز) بایستی میزان نفوذ میدان مغناطیسی دستگاه مورد ارزیابی و چک قرار گیرد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

آزمونهای مخرب  

 

آزمایشات مخرب بر روی نمونه هایی که از جوش درآورده یا با شرایطی مشابه جوش در قطعه کار تهیه شده است انجام میگیرد و همانطور که از اسم این آزمایشات بر می آید نمونه ها پس از آزمایش قابل استفاده مجدد نیستند 

 

انواع آزمایشهای مخرب 

 

1-آزمایش کشش

2-آزمایش خمش 

3-آزمایش ضربه 

4-آزمایش سختی 

5-     آزمایش اچ کردن                                  

 

آزمایش کشش:  

 

یکی از آزمایشات مکانیکی است که به طور وسیع برای تعیین خواص مکانیکی اجسام و جوش به کار گرفته می شود از این آزمایشات می توان استحکام کششی – نقطه تسلیم – مدول الاستیسیته – و انعطاف پذیری را نتیجه گرفت .

آزمایشات کشش به دو دسته تقسیم می شوند :

1- آزمایش کشش عرضی : نمونه کششی از جوش سر به سر یا لب به لب به طریقی بریده می شود تا جوش در وسط و عمود بر طول نمونه قرار داشته باشد معمولا" استحکام کششی عرضی از این آزمایش به دست می آید 

2- آزمایش کشش طولی : نمونه کششی در سرتاسر جوش و از مغز آن تهیه می شود انجام چنین آزمایشی داشتن میزان کافی مقطع جوش برای تهیه نمونه کششی لازمست . هدف از انجام آزمایش تعیین مناسب بودن الکترود یا سیم جوش برای کار مورد نظر و بررسی کیفیت فلز رسوب داده شده در موضع اتصال است .

 

آزمایش مقاومت برشی :

 

محاسبه مقاومت برش اتصال جوش یا لحیم شده (بیشتر برای قطعات لحیم شده ) از طریق نمونه های عرضی و طولی و اعمال نیروی کششی تا مرحله گسیخته شدن به دست می آید  خارج قسمت ماکزیمم نیروی اعمال شده بر طول اتصال ( دو برابر پهنا در نمونه عرضی و دو برابر طول زائده در نمونه طولی ) برابر مقاومت برشی اتصال است .  

 

آزمایش خمش :

 

یکی از آزمایشات ارزان و ساده برای نشان دادن بعضی مشخصات اتصال جوش داده شده و فلز جوش آزمایش خمش است که می توان آنرا با دستگاه کشش و پرس ساده ویا حتی چکش انجام داد این آزمایش ممکن است برای پیدا کردن انعطاف پذیری منطقه جوش و نفوذ جوش و ساختار کریستالی ومقاومت و حتی تشخیص بعضی عیوب در جوش انجام داد .

آزمایشات خمش به صورتهای مختلف خمش انجام می شود که عبارتند از :

1- آزمایش خمش انتهای آزاد : این آزمایش برای محاسبه انعطاف پذیری فلز جوش انجام می شود .

2- آزمایش خمش هدایت شده : در این آزمایش نمونه های تهیه شده در گیره یا فک مخصوص قرار گرفته و نیرو از طریق سمبه با ابعاد مشخص بر روی نمونه اعمال می شود تا به صورت U در آید .

خمش هدایت شده خود نیز به صورت خمش ریشه ای – خمش رویی – خمش طولی – خمش کناره ای و خمش با شکاف انجام می شود .            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جوشکاری با قوس الکترود دستی

Manual   Metal  Arc  (M.M.A)

********************************

مقدمه :

در امریکا این روش به ( Shield  metal  arc welding(SMAW

معروف است که اساس روش این جوش قوس الکتریکی با پوشش الکترود است .

در جوش کاری با قوس الکتریکی دستی که گاهی تحت عنوان stick welding

نامیده می شودحرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی موجب ذوب فلز و تشکیل جوش می گردد .

این نوع جوشکاری یکی از قدیمی ترین و متداول ترین فرایندهای جوشکاری است اگر چه اغلب برای اتصال آهن و فولادهای کم کربن مورد استفاده قرار می گیرد برای تعمیرات نیز مناسب می باشد زیرا دستگاههای جوشکاری مورد استفاده نسبتا" ارزان بوده به راحتی راه اندازی و مورد استفاده قرار می گیرد .

 

چگونگی کار این فرایند :

 

جوشکاری با قوس الکتریکی محافظت شده یکی از فرایندهای متداول جوشکاری با قوس الکتریکی می باشد وسایل عمده جوشکاری با قوس الکتریکی متشکل از یک منبع انرزی الکتریکی – دو کابل یکی کابل الکترود و دیگری کابل برگشت

انبر الکترود گیر و یک الکترود پوشش دار می باشد شدت جریان حاصل از ماشین جوشکاری برای ایجاد قوس الکتریکی بین نوک الکترود و قطعه کار مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه قطعه کار قسمتی از مدار جوشکاری محسوب می شود . جوشکاری با تماس دادن نوک الکترود به قطعه کار و حفظ فاصله به اندازه مغزی الکترود مصرفی شروع می شود این عمل موجب تشکیل قوس و تولید حرارت تا 5550 درجه خواهد شد . حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی قطعه کار را ذوب کرده و همچنین موجب ذوب مغزی الکترود مصرفی می شود مغزی الکترود ذوب شده تشکیل فلز جوش را می دهد و بر اثر تجزیه روپوش شیمیایی گاز محافظتی تشکیل داده و ناحیه مذاب را محافظت می کند .

منظور از حفاظت توده ای از گازهای تولید شده هستند که دراثر ذوب روپوش الکترود در اطراف قوس الکتریکی تشکیل می شود گاز محافظ حوضچه مذاب را از عوامل جوی مانند اکسیزن و نیتروزن محافظت می کند

بخشی از گازهای محافظ تولید شده بر اثر سوختن روپوش شیمیایی در نواحی قوس الکتریکی یونیزه می شود که موجب افزایش قابلیت هدایت الکتریکی و استقرار قوس می گردد به منظور بهبود کیفیت جوش برخی از الکترودها دارای مواد مخصوص مانند اکسید زدا می باشند که موجب تصفیه فلز جوش می شوند ویا دارای مواد آلیازی هستند که ترکیبات فلز جوش را تغییر می دهند . چنانچه نحوه جوشکاری به طور دقیق انجام شود استحکام جوش حاصله به اندازه فلز مبنا ویا قوی تر از آن خواهد شد.  

 

ولتاژو شدت جریان جوشکاری :

ولتاز جوشکاری مقدار فشار الکتریکی است که موجب انتقال شدت جریان از طریق کابل ها و فاصله هوایی بین الکترود و قطعه کار برای ایجاد قوس الکتریکی جوشکاری می شود شدت جریان جوشکاری به وسیله آمپر اندازه گیری می شود که فقط در هنگام تشکیل قوس الکتریکی و ضمن جوشکاری وجود دارد .

ولتاز قوس الکتریکی و ولتاز مدار باز دو نوع از انواع ولتازهای جوشکاری هستند . ولتاز قوس الکتریکی را گاهی ولتاز مدار بسته یا ولتاز کار می نامند .

ولتاز قوس الکتریکی ولتازی است که در مدار جوشکاری وقتی که قوس ایجاد شده و عمل جوشکاری انجام گیرد ظاهر می شود ولتاز قوس معمولا" بین 15تا40 ولت می باشد که با کوتاه و بلند شدن طول قوس مقدار آن تغییر می کند

مقدار واقعی ولتاز قوس بستگی به ولتاژ مدار باز دارد و مقدار ولتاژی است که ماشین جوش تولید می کند زمانی که دستگاه روشن است ولی  کاری انجام نمی دهد ولتاز مدار باز بین50 تا100ولت می باشد اینکه ولتاز مدار باز چگونه و در کجا تنظیم شود بستگی به اندازه و نوع ماشین جوش دارد .

 

طول قوس :

درهر مدارالکتریکی رابطه ای بین ولتاز شدت جریان و مقاومت وجود دارد . درمدارجوشکاری با قوس الکتریکی این رابطه بین ولتاز قوس – شدت جریان جوشکاری (آمپر) ومقدارفاصله هوایی (مقاومت) که قوس الکتریکی باید عبور کند وجود دارد که این فاصله هوایی را طول قوس می گویند بدون اینکه قوس قطع شود می توان طول قوس را اندکی کوتاه با بلند کرد عملا" مقدارطول قوس واقعی درالکترودهای روتیلی با قطرالکترود مصرفی برابر است .

حرارت حاصل از طول قوس کوتاه موجب سوختن و تولید جرقه های اضافی وهمچنین موجب خوردگی کناره های جوش درفلز مبنا خواهد شد این گونه اشکالها را می توان با افزایش سرعت جوشکاری و حرکت نوسانی کمتر کاهش داد.

طول قوس بلند هم اشکالهای متعددی دارد ونتایج حاصل از این قوس عبارتنداز:

نفوذ کمتر واکسید شدن توسط عوامل جوی و کاهش تمرکز حرارتی قوس ناپایداراست.وبا حرکت نوسانی نرم و آهسته می توان اشکالها را به حداقل رسانید.

طول قوس واقعی حاصل از ایجاد قوس به وسیله الکترودهای پوشش دار اندکی بلند تر از مقداری است که به طور ظاهر به نظر می رسد می باشد زیرا مغزی فلزی الکترود سریع ترازپوشش آن ذوب گردیده وسپس اندکی درداخل پوشش شیمیایی وارد می شود فاصله طول قوس از سطح بلندتر از مقداری است که لبه های روپوش الکترود دارد .  

قطبها :

 

فهمیدن قطبها یا اتصال کابل های جوشکاری به مثبت و منفی دستگاه جوشکاری در جریان برق DCدارای اهمیت ویزه ای است .

در یک مدار الکتریکی DCجهت جریان برق فقط از یک طرف است جابجایی کابل های جوشکاری قطب را تغییر داده و در نتیجه جهت جریان تغییر یافته و تاثیر قابل توجهی که در توزیع حرارت بین قطعه کار و کابل جوشکاری حادث می گردد شرایط جدیدی را در ناحیه جوشکاری به وجود می آورد در جوشکاری با جریان برق AC تعیین قطب مفهومی ندارد زیرا جهت جریان به طور متناوب تغییر می کند.

قطب معکوس :                         قطب مستقیم :

1- الکترود مثبت                      1- الکترود منفی   

2- نفوذ عمیق                          2- نفوذ کم 

3- سرعت جوشکاری متوسط        3- سرعت زیاد                 

4- مقدارجوش متوسط                 4- مقدار جوش زیاد     

 

انتخاب قطب مستقیم و معکوس بستگی به نوع الکترود مصرفی دارد درجوشکاری با جریان برق مستقیم قطب مستقیم ((DCSPانبر منفی است خصوصیات برق مستقیم و قطب مستقیم نفوذ می باشد که در آن الکترود سریعا"ذوب وحوضچه مذاب پهن و نفوذ نسبتا"کم عمق می باشد از جریان مستقیم در مواردی که سرعت سریع جوشکاری و نرخ رسوب بیشتر مورد نظر باشد استفاده می شود .

در جریان مستقیم قطب معکوس (DCRP)انبر الکترود مثبت است قوس حاصل از قطب معکوس قوس داغ شناخته شده و نسبت به جریان برق مستقیم قطب مستقیم حوضچه باریک و عمیقی ایجاد می کند و در مواردی مانند جوشکاری اسکلتها و جوشکاری چند پاسه استفاده می شود .

اشکالات جوشکاری با قوس الکتریکی :

یکی از اشکالهای جوشکاری با قوس الکتریکی توسط جریان برق مستقیم انحراف قوس ((ARC BLOW انحراف قوس تمایل آن به یک سمت ویا سرگردانی قوس به علت نیروهای مغناطیسی است گاهی به علت شدت انحراف مواد مذاب ناحیه جوش از حوضچه مذاب پاشیده می شود اشکال انحراف قوس به علت نیروهای مغناطیسی مخصوص جریان برق DCاست ولی انحراف به وسیله شرایط جوی می تواند در هر دو نوع جریان برق یعنی AC وDCاتفاق بیفتد.

 

پارامترهای جوشکاری با قوس الکتریکی :

 

رنج حدود جریان : 30 تا400آمپر    

حدود ضخامت : 2میلی متر به بالا   

حدود رسوب جوش : KG/H6- 1                                                               

نوع اتصال : همه نوع   

وضعیت : همه وضعیت ها (بستگی به جنس پوشش الکترود دارد )   

دستیابی به مکان جوش : خوب

قابلیت جابجایی : خوب

مواد مصرفی : میله های فلزی 1.5تا 8 میلی متر با پوشش 1تا 5 میلی متر ضخامت شعاعی

 

خصوصیا ت الکترودهای جوش دستی :

پایداری قوس – عمق نفوذ – مقدار نفوذ- مقدار رسوب جوش در صنعت جوشکاری که بستگی به ترکیب پوشش آن دارد وبر اساس استاندارد BS639الکترودهای فولادی طبقه بندی می شود .

کاربرد :

کارهای ساختمانی و فلزی – کشتی سازی – تعمیر و تقویت واحدهای ساخته شده

فواید کلی :

هزینه تجهیزات کم و مورد استفاده در مکانهای دوراز دسترس

محدودیت کلی :

نیاز به جوشکار ماهر برای کیفیت خوب جوش وسرعت کند جوش که به علت پاک کردن ناگزیر سرباره انجام می شود

ایمنی :

قوس اشعه ماوراء بنفش و قابل رویت منتشر می کند وقتی که الکترود به انبر جوش وصل می شود در مدار باز ولتاز بالا موجود است .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 جوشکاری قوس با الکترود تنگستنی و گاز محافظ

TIG(Tungsten Inert  Gas)

*********************************

درامریکا این روش به  Gas tungsten Arc welding (GTAW)معروف است .

اسامی دیگر این فرایند عبارتند از : Heliweld- Heli arc – Argon arc  

مقدمه :

بااستفاده از فرایند جوشکاری با الکترود تنگستن و گازهای محافظ فلزاتی را که جوشکاری آنها بادستگاههای قوس الکتریکی و سایر روشها مشکل است به راحتی می توان جوشکاری کرد مانند: جوشکاری آلومینیم و فولادهای زنگ نزن .

در این روش از یک گاز محافظ بی اثر و یک الکترود مصرف نشونده استفاده می شود که جوش حاصله خیلی تمیز و مرغوب می باشد .

 

فرایندGTAW  

 

در جوشکاری GTAw حرارت لازم جهت جوشکاری از طریق قوس الکتریکی حاصل می شود و سپس به وسیله گاز محافظی ناحیه جوشکاری محافظت میشودگازهای محافظ مورد استفاده معمولا" آرگون یا هلیم هستند که ناحیه جوش را از عوامل جوی محافظت می کند واز آلوده شدن الکترود و حوضچه مذاب جلوگیری می کند و در صورت نیاز از فلز ثالثی هم به عنوان سیم جوش استفاده نموده و به ناحیه مذاب اضافه می کنند .

نام دیگر جوشکاری GTAW روش TIGویا با نام تجارتی Heliarc نامیده

 می شود .

 

 

 

محاسن جوشکاری GTAW

 

جوشکاری GTAWنسبت به سایر روشها محاسنی دارد که عبارتند از:

حرارت فوق العاده زیادی تولید می کند که می توان حرارت را روی قطعه و دریک ناحیه متمرکز نموده و در نتیجه همه فلزات قابل جوشکاری را با این شیوه می توان جوشکاری نمود.

سرعت یکی دیگر از محاسن جوشکاری باGTAWاست که بر اثر حرارت شدید حاصل از قوس الکتریکی می باشد قوس الکتریکی حاصل از شیوه جوشکاری GTAWیک حوضچه مذاب کوچکی روی فلز مبنا به طور دائم پدید می آورد به علت حرارت حاصله سریع ناحیه تاثیر حرارتی کوچکی به وجود می آید و از انقباض و انبساط حرارتی جلوگیری نموده و در نتیجه از پیچیدگی قطعه کار کاسته می شود همچنین دراین نوع جوشکاری از روان ساز استفاده نمی شود و در نتیجه گل جوش نداشته و جرقه ایجادنمی گردد جوش به اندازه کافی تمیز است و نیازی به برس زدن و گل زنی وجود ندارد.

 

تجهیزات جوشکاری :

 

منبع تغذیه الکتریکی – مشعل جوشکاری – سیستم تعبیه گاز – واحد حرکت دهنده در سیستم های مکانیکی – واحد تغذیه دهنده سیستم پرکننده  اگر سیستم مکانیکی باشد – میله جوشکاری

روش انجام جوشکاری :

یک قوس بین انتهای الکترود و قطعه کار انجام می گیرد الکترود مصرف نشده و جریان توسط منبع برق کنترل می شود . جوشکار باید طول قوس را کنترل کند و همچنین فلز پر کننده مناسبی برای تامین کیفیت خوب به کار برد و در نتیجه مهارت جوشکار در اینجا امری ضروری است .

 

 

 

ماشینهای مورد استفاده درجوشکاری GTAW

 

اغلب ماشینهای جوشکاری GTAWازنوع شدت جریان ثابت drooperهستند این ماشینها می توانند جریان خروجی ACوDCداشته باشد اکثر ماشینها هر دو نوع جریان را دارد زیرا می توان هم جریان برق ACوDCرابا هر قطبی به کار برد .

نوع شدت جریانی که برای جوشکاری GTAWانتخاب می کنند بستگی به مواد مورد جوشکاری و نوع عمل قوس الکتریکی مورد نیاز دارد جریان DCSP معمولا" در همه فلزات نتیجه مطلوبی دارد .

جریان DCSP قوس یکنواخت و ثابتی ایجاد می کند و گرده باریک و نفوذ عمیقی ایجاد می گردد از طرفدیگر جریان DCRP گرده پهن و جوش با نفوذ کم ایجاد می کند . به علاوه جریان برق DCRP برای جوشکاری فلزات نازک آلومینیمی و منیزیمی بهتر از جریان برق DCSPاست زیرا عمل قوس الکتریکی کمک به از بین بردن لایه اکسید سطح فلز می نماید . برای جوشکاری قطعات آلومینیم و منیزیم ضخیم از جریان برق AC استفاده می کنند .

اغلب ماشینهای GTAW برای جوشکاری با AC دارای فرکانس زیاد هستند کهکمک به ایجاد قوس مجدد نموده واستقرار قوس را تا حدی یکنواخت می کند . جریان برق AC هم مانندDCRP عمل تمیز کردن را در نیم سیکل معکوس انجام می دهد ام جریان برق AC 120باردر ثانیه تمایل به خاموش شدن دارد که باید دوباره روشن شود .

 

جوشکاریهای فلزات متداول توسط GTAW

 

فولادهای کربنی :

بابکار گیری فرایند جوشکاری GTAW می توان فلزات کم کربن و باکربن متوسط وهمچنین پر کربن را در حد مرغوب و مطلوب جوشکاری کرد به طور کلی با افزایش کربن فولادها جوشکاری آنها مشکلتر است جوشکاری فولادهای کم کربن وفولاد نرم نسبتا" آسان است در جوشکاری فلزات قابل سخت کاری مانند (فولادهای با کربن متوسط و پرکربن ) ممکن است با تنشهای داخلی و یا ترک خوردگی مواجه شده که با پیش گرمایی و پس گرمایی این مشکل را حل نمود . در صورت امکان فولادهای کربنی را با یک پاس و بدون حرکت نوسانی جوشکاری کرده و به منظور کنترل خنک کردن و جلوگیری از ترک خوردگی به قطعه کار پس گرمایی می دهند.

 

جوشکاری آلومینیم :

 

جوشکاری آلومینیم به علت قدرت هدایت حرارتی زیاد و همچنین دارا بودن سطوح اکسیده مشکل است فرایند جوشکاری GTAW یک روش منا سبی برای جوشکاری آلومینیم است .

با استفاده از این روش ناحیه تحت تاثیر حرارتی باریک بوده و عمل قوس الکتریکی بسیار قوی می باشد و درنتیجه به علت نفوذ قوس در سطح اکسیده عمل پاک کردن سطوح بهتر انجام می گیرد و در صورت لزوم می توان از سیم جوش های مخصوص استفاده کرد. در هنگام جوشکاری آلومینیم باGTAW به ندرت نیاز به پیش گرمایی است واگر از پیش گرمایی استفاده شود مقدارآن حدود 150درجه سانتی گرادمی باشد .

 

جوشکاری فولاد زنگ نزن :

 

در جوشکاری با GTAW استفاده از DCSP مناسب ترین شدت جریان و قطب برای جوشکاری فولاد زنگ نزن است که با استفاده از گاز محافظ سطح قطعه کار حفاظت می شود . وبااستفاده از از جریان برق DCSP می توان می توان گرده جوش باریک و نفوذ عمیق ایجاد کرد و در صورت نیاز به  سیم جوش می توان آنرا بر اساس آلیاز فلز مبنا انتخاب کرد . معمولا"  الکترودهای توریم دار مناسب ترین الکترود برای فولاد زنگ نزن است .

 

جوشکاری چدن :

 

با استفاده از روش جوشکاری GTAW می توان هر دو نوع چدن (خاکستری و مالی بل ) را خیلی خوب جوشکاری کرد نوع جوش حاصله کاملا" از مرغوبیت کافی برخورداراست واز نظر اقتصادی مقرون به صرفه است .

متداول ترین کاربرد جوشکاری GTAW برای جوشکاری قطعات چدنی کوچک است اغلب قطعات چدنی قبل از جوشکاری نیاز به پیش گرمایی دارند برای پیش گرمایی موضعی ازآزبست استفاده می شود و در زیر قطعه کار قرار می گیرد تا حرارت حفظ شود .

در هنگام جوشکاری چدن قوس الکتریکی رابیشتر به سیم جوش و حوضچه مذاب متمرکز کرده و این عمل موجب می گردد حرارت جذب شده توسط قطعه کار در ناحیه مذاب کاهش یابد و قطعات بزرگ وپیچیده چدنی نیاز به پس گرماییدارد و برای جلوگیری از ترک خوردگی همه قطعات ضمن خنک شدن باید کنترل شود .

 

نقطه جوش به وسیله GTAW :

 

بااستفاده ازروش GTAW امکان نقطه جوش لب به لب و لب روی هم وجود دارد برای نقطه جوش کردن با GTAW نیاز به تایمر قوس الکتریکی و گان جوشکاری است .

قبل از شروع به جوشکاری ناحیه درز را تمیز کرده وبا دقت قطعات را تنظیم نموده و به وسیله گیره باید آنها را محکم به گیره بست براساس نوع و ضخامت قطعه کار تایمرراروی شماره مورد نظر قرار داده . برای اغلب قطعات کلید تایمر را روی 0.25 تا 5 ثانیه قرارمی دهند . برای نقطه جوش زدن قطعات ضخیم نیاز به زمان بیشتر و روشن ماندن دستگاه و شدت جریان بیشتری نیاز می باشد برای جوشکاری قطعات نازک باید نوک تنگستن را سنگ زده و تمیز نمود برای جوشکاری قطعات ضخیم از الکترودهای نوک گلوله ای استفاده می کنند .

 

نکات ایمنی :

 

در جوشکاری با فریند GTAW باید به نکات زیر توجه کرد :

1-صورت و چشمان خود رابه وسیله ماسک مخصوص بپوشانیم .

2-از لباس کار ایمنی که فرد را در برابرمواد مذاب و جرقه محافظت کند .

3-در هنگام تمیز کردن و سنگ زدن از عینک ایمنی با شیشه سفید استفاده کنید .

4-به منظور تخلیه دود و گازها هوای ناحیه جوشکاری را تهویه کنید .

5-شیلنگها و کابلها را از مسیرهایی عبور دهید که صدمه ای به آنها نرسد .

پارامترهای جوشکاری :

 

حدود جریان :30 تا 400 آمپر (AC or DC)

ولتاز:10الی 20 ولت

مقدار رسوب : 0-2 kg.h

ضخامت جوش : 0.1  میلی متر به بالا

نوع اتصال : همه نوع اتصال از جمله نقطه ای

وضعیت جوشکاری : همه حالات

دستیابی : خوب

قابلیت حمل : نسبتا" خوب

جهت جوشکاری باضخامتهای بالای 6mm انجام این روش مقرون به صرفه نیست .  

 

کاربردهای عمومی :

 

-         جوشکاری فولاد ضدزنگ با کیفیت جوشکاری بالا برای راکتورهای هسته ای و واحدهای شیمیایی

-         جوشکاری آلیازهای نیکل با کیفیت جوشکاری بالا برای موتورهای هواپیما

-         جوشکاری آلیازهای آلومینیم با کیفیت جوشکاری بالا برای صنایع غذایی

فواید کلی :

برای مواد مختلف کاربرد دارد و دارای کیفیت خوب جوشکاری است

 

محدودیتها :

نیاز به جوشکار ماهر دارد و نسبت به MIG کندتر است .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ

METAL INERT GAS (MIG)

*********************************

درآمریکا این روش به (GMAW) Gas Metal Arc Welding  معروف است و به صورت نیمه اتوماتیک انجام می گیرد.

مقدمه :

فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ که با علامت اختصاری GMAW نشان داده می شود که با تغذیه دائمی سیم جوش به عنوان الکترود و یا مفتول جوش مورد استفاده قرار می گیرد .

جوشکاری GMAW به طریق نیمه اتوماتیک انجام می گیرد که مخصوص خط جوشهای طولانی و مداوم است که سرعت عمل مورد نظر می باشد با استفاده از جوشکاری GMAW می توان انواع فلزات را جوشکاری کرد و چون عملیات جوشکاری توسط یک دست انجام می شود بنابراین فراگیری تکنیکهای آن آسان است .

 

فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ :

 

فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ (GMAW) یک روش نیمه اتوماتیک است حرارت جوشکاری با ایجاد قوس الکتریکی بین یک الکترود مصرف شونده و فلز مبنا تولید می شود سیم جوش بدون روپوش توسط یک حلقه یا کلاف به ناحیه قوس الکتریکی تغذیه می شود که سیم جوش ذوب شده وازمیان قوس الکتریکی انتقال یافته و فلز جوش را تشکیل می دهد گاز محافظ به ناحیه قوس الکتریکی جریان یافته تا حوضچه مذاب و فلز مبنا را از آلوده شدن توسط عوامل جوی محافظت نماید .

جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ گاهی MIG (جوشکاری تحت پوشش گاز بی اثر) هم نامیده می شود که این تعریف چندان هم صحیح نیست زیرا از برخی  گازهای مخلوط شامل درصدی از سایر گازها که بی اثر نیستند (ازنظر شیمیایی غیر فعال ) استفاده می شود .

بعنوان مثال گاز آرگن با5% گاز اکسیزن متداولترین گاز مخلوط است گاز آرگن بی اثر ولی اکسیزن بی اثر نیست .

 

مقایسه فرایند GMAW باSMAW :

 

فرایندGMAW محاسن زیادی نسبت به SMAW داردکه عبارتنداز:

1) سرعت عمل بیشتر 2) جوش تمیز تر 3) یادگیری آسانتر وکاربرد آن برای فلزات مختلف نیز نسبت به جوشکاری SMAW بیشتراست .

علت سرعت عمل به خاطر تغذیه مکانیکی مداوم سیم جوش از طریق کلاف یا قرقره سیمی است در این شیوه هرچند لحظه نیاز به تعویض الکترود نیست بنابراین از نقطه نظر زمانی مقرون به صرفه می باشد فرایند GMAW تمیزتر از جوشکاری SMAW است زیرا در این روش گل جوش وجود ندارد و در نتیجه سرعت جوشکاری بیشتربوده و نیازی به پاک کردن گل جوش نیست و اشکالات ناشی از گل جوش وجود ندارد.       

فرایند GMAW نسبت به SMAW معایبی هم دارد دستگاه جوشکاری GMAW اندکی گران قیمت و پیچیده لست مونتاز و تنظیم دستگاه GMAW به زمان بیشتری نیاز دارد و لازم است قبل از شروع به جوشکاری کنترل کننده های بیشتری را تنظیم نمود .

از معایب دیگر سیستم جوشکاری GMAW عدم رویت ناحیه جوش است زیرا انتهای مشعل خیلی نزدیک به قطعه کار نگهداری می شود . به علت عدم تولید گل جوش خنک شدن جوش و قطعه کار در این شیوه کنترل نمی گردد و در نتیجه ممکن است در اطراف جوش تنشهای داخلی و ترک خوردگی به وجود آید می توان با پس گرمایی تنشهایی را که موجب ترک خوردگی می شود تقلیل داد.

از معایب دیگر سیستم GMAW تاثیر بادو پراکنده نمودن گازهای محافظ از اطراف جوش است ودر نتیجه ناحیه مذاب توسط عوامل جوی آلوده می گردد بنابراین هنگامی که در شرایط نامساعد جوی عمل جوشکاری انجام گیرد لازم است از پرده های محافظ استفاده شود و چنانچه قطعه کار در مسیر باد تند و شدید قرار دارد در صورت امکان باید به محیط سربسته و یا داخل کارگاه انتقال داده شود .

 

گازهای محافظ :

 

یکی از وظایف عمده گاز محافظ حفاظت حوضچه مذاب از آلودگی ناشی از جو می باشد متداول ترین گازهای محافظ مورد استفاده در جوشکاری GMAW عبارتست از گاز آرگن – گاز هلیم و دی اکسید کربن  گازهای آرگن بی اثر هستند ولی گاز دی اکسید کربن بی اثر نیست .

هر یک از این گازها را می توان به تنهایی به عنوان گاز محافظ خالص مورد استفاده قرار داد به هر حال برای حصول شرایط مطلوب در ناحیه جوشکاری در برخی موارد ترکیبی از گازهای محافظ به کار برده می شود مثلا" مخلوط گاز آرگن و هلیم قوس الکتریکی را قابل کنترل تر از گاز هلیم می کند بخصوص برای جوشکاری آلومینیم ومس بعضی از گازهای مخلوط دارای 1 تا 5 درصد اکسیزن است تا به کمک استقرار قوس الکتریکی و کاهش جرقه نماید .

انتخاب بهترین گاز محافظ جهت استفاده در GMAW بستگی به فاکتورهای زیر دارد .

1-شرایط انتقال فلز و قوس مورد نظر

2-نفوذ و ذوب مورد درخواست

3-شکل جوش

4-سرعت جوشکاری

اغلب مشخصات گاز مورد استفاده برای عملیات جوشکاری در ورقه هایی که تحت عنوان دستورالعمل (Procedure sheet) نامیده می شود قید می گردد.

 

دستگاهها و متعلقات جوشکاری :

 

فرایند جوشکاری GMAW  مستلزم داشتن چهار دستگاه اصلی است که عبارتند از : الف) منبع نیرو ب) دستگاه تغذیه سیم جوش  د) مشعل جوشکاری و گاز محافظ .

برای جوشکاری GMAW یک ماشین جوشکاری با جریان برق مستقیم (DC) ولتاز ثابت است  این نوع ماشین با تنظیم شدت جریان و عرعت تغذیه سیم جوش ولتاز قوس الکتریکی نسبتا" ثابتی تولید می کند و شدت جریان بطور اتوماتیک افزایش یا کاهش می یابد تا مقدار ذوب سیم جوش با سرعت تغذیه سیم تناسب داشته باشد .

جوشکاری باقوس الکتریکی تحت پوشش  گاز محافظ GMAW با جریان برق مستقیم و قطب معکوس DCRP انجام می گیرد و گاهی برای جوشکاری ورقهای نازک از جریان برق مستقیم و قطب مستقیم DCSP استفاده می شود زیرا نفوذ حاصل از جوشکاری باDCSP کمتر ازDCRP است و از جریان برق مستقیم استفاده نمی شود .

ماشین جوشهای GMAW دو کنترل کننده اساسی دارد یکی روی ماشین جوش که ولتاز مدار باز را کنترل می کند و دیگری روی دستگاه تغذیه سیم که سرعت سیم را تنظیم می کند اغلب ماشین جوشهای پتانسیل ثابت دارای وسیله کنترل کننده شدت جریان هستند که تحت عنوان کنترل شیب Slopcontrol نامیده می شود این وسیله سطح حداکثر جریان اتصال کوتاه را با تغییر شیب از سمت چپ به راست در منحنی ولت آمپر منبع نیرو و توسط دست ویا اتوماتیک محدود می گردد.

دستگاه تغذیه سیم ماشین جوش متشکل از یک حلقه سیم یک مکانیزم رانش با سرعت موتور قابل تغییر و یک کنترل کننده برای تنظیم سرعت تغذیه سیم و شیرهایی جهت کنترل آب خنک کننده و گاز محافظ و سایر طرحها که بر اساس سازنده دستگاه متغیر می باشد .

 

 

 

روش انجام جوشکاری :

 

قوس الکتریکی بین انتهای سیم جوشکاری و قطعه کار ایجاد می گردد الکترود یا سیم جوش با سرعت ثلبتی خورانده می شود جریان لازم انتخاب گشته و طول قوس به وسیله منبع تغذیه برق کنترل می شود جوشکار طول قوس را مانندروش

SMAW کنترل نمی کند ولی می تواند نحوه رسوب فلز جوش را کنترل کند بنابراین روش دستی را به گونه ای نیمه اتوماتیک می نامند که سیم جوش و سیستم تغذیه برق از طریق دست بوسیله لوله انعطاف پذیر نگه داری می شود پروسه جوش می تواند با جریان بالا 250 تا500 آمپر انجام گیرد این امر وقتی است که فلز از طریق پاشش انتقال پیدا می کند اما برای آلومینیم این روش محدود به جوشکاری در وضعیت تخت و افقی می شود برای وضعیت عمومی و بالای سر از روش مخصوص جریان کم استفاده می شود .

پارامترهای جوشکاری :

حدود شدت جریان : 60 تا 500 آمپر

مقدار رسوب : 1 تا 10 کیلو گرم در ساعت

حدود ضخامت : انتقال dip (dip نحوه انتقال قطرات مذاب از نوک الکترود به حوضچه جوش ) و قوسی

نوع اتصال : همه نوع از جمله جوشکاری نقطه ای

وضعیت جوشکاری : انتقال dip و قوس پاتلس در همه وضعیتها

قابلیت حمل : نسبتا" خوب

 

کاربردهای عمومی :  

ساخت قطعات فشار متوسط همانند وسائل نقلیه سبک و سنگین و تولید زیاد مناسب جوشکاری مکانیکی نیست  .

 

سایر فرایندهای جوشکاری

*********************************

مقدمه :

 

علاوه بر فرایندهای جوشکاری SMAW و GMAW و GTAW فرایندهای متعدد دیگری جهت کارهای تعمیراتی و تولید به کار برده می شود فرایندهای دیگری از قبیل جوشکاری با قوس الکتریکی با سیم جوش محتوی فلاکس توپودری و جوشکاری زیر پودری جوشکاری پلاسما که با استفاده از قوس الکتریکی جوشکاری انجام می گیرد . برخی از فرایندها مانند جوشکاری مقاومتی – اشعه الکترونی – اشعه لیزری و جوشکاری التراسونیک از قوس الکتریکی استفاده می شود اغلب این جوشکاریها در همه جا کاربرد ندارند اما محاسن خاصی خاصی دارد که تعیین می کند چه نوع کاری را با استفاده از این روشها بهتر می توان انجام داد .

 

جوشکاری مقاومتی :

 

متداول ترین انواع جوشهای مقاومتی نقطه جوش – جوش غلتکی و نقطه جوش سر به سر است در هر یک از این فرایندها با استفاده از فشار و حرارت الکتریکی برای اتصال فلزات استفاده می شود . حرارت لازم جهت ذوب فلزات مورد اتصال از طریق مقاومت فلز در برابر عبور جریان الکتریکی که دارای ولتاز کم ودانسیته زیاد است بدست می آید سپس لبه های مورد اتصال بخشی از مدار الکتریکی خواهد بود .

 

نقطه جوش مقاومتی :

 

همانطوری که از اسم آن برمی آید عمل نقطه جوش را انجام می دهد با استفاده از الکترودهای فک دار جوشهای نقطه ای روی قطعات مورد اتصال لبه روی لبه ایجاد می شود . مقدار فشار و شدت جریان و مدت زمان نگهداری الکترودها (گانها) بستگی به ترکیبات و ضخامت فلز مبنا دارد . قبل از شروع به نقطه جوش لازم است آلودگیهای نوک تماس الکترودها و قطعه کار از روغن و ذرات فلزی و سایر مواد زاید تمیز گردد این عمل موجب جریان الکتریکی مطلوب گشته و جوش محکمی ایجاد می کند پس از تمیز کردن نوک الکترودها آنها را در محل مورد جوشکاری قرار داده و سپس مقدار فشار و شدت جریان و زمان نگهداری الکترودها روی نقطه جوش را تنظیم می کنند . نگهداری الکترودها ممکن است به طور دستی یا اتوماتیک کنترل شود که بستگی به طراحی ماشین دارد.

نقطه جوش غلتکی (Seam  welding )   :

 

نقطه جوش غلتکی شبیه نقطه جوش معمولی  است با این تفاوت که جوش به طور ممتد می باشد .

ماشین جوشکاری غلتکی دارای دو غلتک است که در مسیر خط جوش می چرخد برخی از ماشین جوشها داری یک غلتک و یک الکترود است که قطعه کار روی صفحه الکترود قرار گرفته و غلتک روی آن می چرخد و جوشکاری انجام می شود .متداولترین کاربرد جوشهای غلتکی برای جوشکاری مخازنی است که بایستی از نقطه نظر خروج مایع و گاز کاملا" آب بندی باشند در این نوع جوشکاری می توان قطعاتی را که داری ضخامت 3 میلی متر است ( مجموع ضخامت لبه ها 6 میلی متر ویا کمتر باشد ) جوشکاری نمود .

 

 

جوشکاری زیر پودری :

 

جوشکاری زیر پودری یا SAW بک فرایند جوشکاری اتوماتیک است در این سیستم یک الکترود فلزی بدون روپوش توسط یک حلقه مسی به قوس الکتریکی عمل تغذیه را انجام می دهد یک لایه فلاکس پودری دقیقا" در محل اتصال روی قوس ریخته می شود فلاکس به طور کامل حوضچه مذاب و قوس الکتریکی را به منظور محافظت از تاثیر هوا می پو شاند بنابراین هنگام ذوب هیچ گونه جرقه شعله ویادود وگاز تولید نمی شود و روانساز از نقطه نظر الکتریکی هادی می شود و سپس شدت جریان ازمیان فلاکس عبور کرده برای جوشکاری تولید حرارت می کند .

روانساز مورد استفاده در SAW دارای ترکیباتی است که فلز جوش را تمیز و اکسید زدایی می کند ونیز روانساز دارای مقادیر متفاوت منگنز – سیلیکون – تیتانیم – کلسیم – و سایر مواد شیمیایی است تا مقاومت و انحنا پذیری و سختی جوش را افزایش دهد .

با استفاده از سیم جوش های SAW می توان فولاد نرم – فولادهای با کربن متوسط - فولاد پرکربن -  فولادهای کم آلیاز- فولاد ضد زنگ و آلیازهای غیر فلزی را جوش داد درسیستم شماره گذاری AWS الکترودهای فولاد نرم و فولادهای کم آلیاز را براساس آلیاز محتوی الکترود طبقه بندی می کنند و برای ایجاد جوشهای حجیم ممکن است از الکترودهای مضاعف استفاده نمود .

برای اتصالات عمیق و سطحی الکترودها را پشت سر هم قرار می دهند و برای تقویت کاری ( روکش کاری ) الکترودها را در مجاورت هم می گذارند و همچنین جهت جوشکاری یک پاسه نسبتا" پهن وسطحی الکترودها را در مجاورت هم قرار می دهند بر اساس آمپر قطر الکترود و سرعت جوشکاری مورد نیاز هر یک از دستگاهها محاسنی دارد در حالت عادی ممکن است جریان برق DC را با شدت جریان کمتر و جریان برق AC را با شدت جریان بیشتر و اتوماتیک بکار برد با جریان برق DC قطب معکوس DCRP کنترل شکل مهره جوش آ سانتر ولی با استفاده از DCSP نفوذ عمیق تر و نرخ رسوب جوش بیشتر امکان پذدیر می گردد .

 

جوشکاری با قوس الکتریکی پلاسما PAW

 

جوشکاری باقوس الکتریکی پلاسما PAW ترکیبی از عملیات الکتریکی و گاز یونیزه شده است که حرارت جوشکاری را تولید می کند حرارت دادن یک گاز تا درجه حرارت زیاد موجب یونیزه شدن برخی از گازها و یا شارز الکتریکی می گردد در جوشکاری PAW قوس الکتریکی حاصله از الکترود تنگستن گاز را گرم و یونیزه می کند که معمولا" گاز آرگن با مقداری هیدروزن ویا هلیم است و در نتیجه قوس حاصله باریک و یک ستون تمرکز یافته خواهد بود که تحت عنوان فوران پلاسما ( پلاسما جت ) نامیده می شود این قوس از نازل مشعل کوچک خارج می شود فوران پلاسما تا 16650 درجه سانتی گراد حرارت تولید می کند . در جوشکاری PAW در صورت نیاز به سیم جوش معمولا" از همان سیم جوش استفاده می شود که برای جوشکاری GTAW بکار می رود .

با استفاده از فرایند پلاسما می توان متداولترین فلزات قلبل جوشکاری را جوش داد و همچنین می توان فلزاتی را که جوشکاری آن مشکل است مانند فولاد ضدزنگ و تیتانیم و نیکل و مس و آلیازهای آلومینیم جوش داد به علاوه باریک بودن قوس الکتریکی موجب استقرار قوس الکتریکی و کنترل فلزات جوشکاری در فلزاتی که دارای ضخامت 0.005 اینچ است می شود بهر حال با استفاده از پلاسما می توان فلزات ضخیم تا 0.25 اینچ را جوشکاری نمود و عمل جوشکاری سریعتر از فرایندهای دیگر از جمله GMAW است .

 

جوشکاری التراسونیک Ultrasonic weld :

 

جوشکاری التراسونیک USW یکی دیگر از فرایندهایی  است که در آن برای ایجاد حرارت از قوس الکتریکی استفاده نمی شود در جوشکاری USW با استفاده از لرزش حاصل از فرکانس زیاد و برای اتصال قطعاتی که به هم چسبیده اند بدون ایجاد حرارت استفاده می شود.  ماشین جوش USW شبیه ماشین جوشکاری نقطه جوش یا غلتکی است این ماشین دارای یک مبدل است که انرزی الکتریکی با فرکانس زیاد را به انرزی ارتعاش با فرکانس زیاد که به کلاهک و یا سر دستگاه تغذیه شده است تبدیل می نماید . قطعاتی که می بایستی بهم جوش شوند در دماغه دستگاه وو یا سندان نگهدارنده محکم می شود  ارتعاش حاصل از دماغه جوشکاری موجب می شود ناحیه کوچکی از سطح قطع کار مورد جوشکاری پلاستیک واقع شود ( نرم و انحناء پذیر) . فشار حاصل از گیره جوش را تکمیل نموده و اتم سطوح قطعات با هم دیگر مخلوط شده و بهم دیگر قفل میگردد ومدت زمان جوشکاری 1 ثانیه به طول می انجامد .

با استفاده از فرایند جوشکاری USW می توان قطعاتی را که دارای ضخامت 0.002 تا 0.1 اینچ است به صورت نقطه جوش و یا جوش غلتکی جوشکاری کرد . یکی از محاسن جوشکاری USW آنست که قبل از جوشکاری نیازی به پاک کردن آنها نیست و حسن دیگر آنست که از این شیوه می توان جهت جوشکاری آب بندی مواد نازک استفاده نمود.

 

جوشکاری با اشعه الکترونی                                

 Electron Beam Welding (EBW)

 

در این فرایند حرارت جوشکاری از تمرکز اشعه الکترونها تولید می شود اشعه الکترونی جهت جوشکاری همانند اشعه الکترونی در تصاویر تلویزیونی است با این تفاوت که اشعه الکترونی جوشکاری قویتر و متمرکز تر و دارای حرارت تولیدی بیشتری است اغلب جوشکاری با اشعه الکترونی در محفظه های خلاء انجام می گیرد زیرا کنترل اشعه الکترونی در خلاء راحت تر است یک مشعل مخصوص الکترونی با حرارت دادن سیم فیلامنت مانند لامپهای روشنایی تولید الکترون می کند هنگامیکه الکترونها از مشعل خارج مس شوند یک حلقه الکترومغناطیسی الکترونها را به یک اشعه باریک تبدیل می کند اشعه به درز باریک بین قطعات مورد جوشکاری هدایت شده و در نتیجه عمل ذوب انجام می گیرد .

اگر چه معمولا" قطعه کار مورد جوشکاری را در داخل اتاقک خلاء قرار می دهند ولی می توان در خارج از محفظه خلاء هم جوشکاری کرد برای جوشکاری در فضای غیر خلاء الکترونها در داخل یک محفظه کوچک خلاء تشکیل می شود سپس اشعه تولید شده در خلاء از طریق روزنه باریکی انتشار یافته و به قطعه کار ضربه می زند . معمولا" در جوشکاری غیر خلایی ناحیه تاثیر حرارتی پهنتر از جوشکاری خلاء خواهد بود . برای جوشکاری غیر خلایی جوشکار و کارگران اطراف را به وسیله حفاظ از اشعه X که در هنگام ضربه زدن تولید می شود محافظت نمایید . برای حفاظت ناحیه جوش ممکن است نیاز به گاز محافظ باشد که هلیم متداولترین گازی است که برای این محافظت مورد استفاده قرار می گیرد .

جوشکاری با اشعه الکترونی در  مقایسه با سایر فرایندهای جوشکاری ذوبی بسیار باریک است سرعت جوشکاری نسبتا" زیاد و ناحیه تاثیر حرارتی در فلز مبنا خیلی باریک است از این فرایند می توان تقریبا" برای جوشکاری همه نوع فلز استفاده کرد نسبت به نوع فلز میتوان قطعات را از ضخامت 0.005 تا 6 اینچ و یا بیشتر جوشکاری نمود.

جوشکاری با اشعه لیزر  Laser Beam Welding 

 

جوشکاری با اشعه لیزر LBW یکی از فرایندهای جوشکاری تخصصی و گران قیمت است در این فرایند از متمرکز نمودن اشعه نور برای تولید حرارت جوشکاری استفاده می شود اشعه لیزر در یک مشعل (بطور مداوم و متناوب ) توسط یک میله کریستالی که به وسیله حلقه شیشه ای احاطه شده است تولید می گردد لوله از جنس یک نوع لامپ مخصوص است که در زمانهای معینی خاموش و روشن می شود هر برق زدگی ( فلاش ) موجب یک نور اشعه قرمز خالص می شود تا تشکیل درخشندگی و خروج از یک انتهای لوله کریستالی را میسر سازد بر خلاف اشعه الکترونی که در جوشکاری با اشعه الکترونی EBW مورد استفاده قرار می گیرد اشعه لیزر در فضا گسترده نمی شود اشعه لیزر می تواند از هوای شفاف و گاز و برخی مایعات عبور کند .

با اشعه لیزر می توان به نسبت 200 به 1 جوشکاری نمود یعنی عمق جوش می تواند 200 برابر پهنای جوش باشد با اشعه لیزر می توان مواد مورد جوشکاری را از 0.25 تا0.03 اینچ ضخامت جوشکاری نمود . جوشکار باید به وسیله عینک مخصوص چشمان خود را محافظت کند و بدن خود را از اشعه دور نگه دارد .

 

 

 

 

 

 

مقدمه :

 

در دنیای امروز صنعت جوشکاری از نظر وسعت کار و تنوع بالاترین مرتبه را در علم اتصال و بریدن و جداسازی قطعات فلزی و سایر مواد صنعتی داراست و طراحان و مهندسان خطوط تولید مصنوعات فلزی با بهره گیری از فرایند های مختلف و متنوع جوشکاری به بالاترین سرعت و کیفیت دست یافته اند در عین حال وزن سبک مصنوعات و صرف هزینه هرچه کمتر از دیگر دستاوردهای آنان بوده است .

تاریخچه: جوشکاری کوره ای یا آهنگری و جوشکاری با شعله نخستین روشهای شناخته شده جوشکاری به شمار می رود مصریها ویونانیها برای جوشکاری و لحیم کاری فلزات قیمتی یا زود ذوب از نوعی مشعل ابتدایی استفاده می کردند که در آنها الکل یا مایع مشابه به عنوان سوخت بکار می رفته است . از قرن نوزدهم که کار اختراعات و اکتشافات رونق گرفت نوآوری و خلاقیت در میدان تکنولوزی جوشکاری نیز ظهور کرد و روشهای مختلف جوشکاری یکی پس از دیگری ابداع شد . جوشکاری با قوس الکتریکی و استفاده از خاصیت حرارتی جریان برق در امر اتصالات فلزی با وجود اینکه چندین دهه قبل شناخته شده بود کاربردی نداشت . سرانجام مردی روسی بنام برنادوسBernadosاین پدیده را کشف کرد و در سال 1887 توانست جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود زغالی را اختراع کند . در سال 1891 یک آمریکایی بنام کوفین coffinتوانست بجای الکترود زغالی از الکترود فلزی استفاده کند و این روش را بنام خود به ثبت برساند . در زمان حاضر جوشکاری قوس دستی (SMAW)  یکی از متداولترین روشهای جوشکاری است که به طور گسترده وچشمگیر در صنایع فلزی ایران کاربرد دارد و بعنوان پدیده ای ارزشمند در امر تولید و تعمیر در کارخانه ها و کارگاههای مختلف صنعتی ایفای نقش می نماید . بدلیل وابستگی این فن به علوم وفنون و گستردگی دامنه علمی آن متخصصان و کارشناسان ورزیده همواره در حال پزوهش هستند و دستاوردهای خود را به صورت استانداردهای جوشکاری انتشار می دهند .   

 

هپكو در يك نگاه :

 

شركت توليدی تجهيزات سنگين ( هپكو ) در سال 1353با هدف مونتاژ و توليد ماشين آلات راهسازی ( با سالنی به وسعت 40000 متر مربع ) تاسيس شد .

 پوكلين ، ساكائی ، IHعمليات توليدی در سال 1354 با همكاری با شركتهای

دايناپاك و لوكومو شروع شد . از سال 1363 طرح توسعه هپكو با همكاری فنی ليبهر و ولو با هدف ساخت بدنه و قطعات فلزی دستگاهها در دستور كار قرار گرفت . طرح در سال 70 تكميل و به بهره برداری رسيد . ظرفيت طرح 2100 دستگاه در سال در دو نوبت كاری بود .

از سال 1375 شركت با ايجاد و تنوع در فعاليتهای خود و با تعبيه امكانات جديد درگير ساخت قطعات و مجموعه ها برای نيروگاههای آبی و حرارتی ، مجتمع های پتروشيمی ، كارخانه های فولاد و جرثقيل های بندری گرديد.

به نامهای ساخت S.BU در پی اين تنوع فعاليت ها ، عمليات شركت توسط بتدريج به شركتهایS.B.U تجهيزات و توليد ماشين آلات كنترل ميگردد . اين  مستقل تبديل خواهد شد.

امكانات موجود هپكو ، كه در اراك حدود 280 كيلومتری جنوب تهران قرار دارد ، بطور خلاصه شامل حدود يك ميليون متر مربع زمين ، 140000 متر مربع به فضای سقف شامل 40000 متر مربع سالنهای مونتاژ با 6 خط مونتاژ و انبارهای قطعات جرثقيل های سقفی و ابزارهای مرتبط ، 60000 متر مربع سالن ساخت كه بنوبه خود به سه قسمت تقسيم می شود بشرح زير:

 اره ها ، ماشين های پانچ و پانچNC, CNC بخش عمليات اوليه با پرسهای CNC و برش ليزر، برش شعله ای بخش جوشكاری با حدود 500 دستگاه جوشكاری اتوماتيك و نيمه اتوماتيك .  

 NCبخش ماشينكاری با بيش از 300 دستگاه ماشين ابزار مختلف ، معمولی ،   شامل دستگاه تراش عمودی ( كاروسل ) بقطر كارگير 10 متر و ,CNC,DNC

دستگاه های بورينگ دروازه ای بطول ميز 12 متر اطاق رنگ محصول نهائی

بمساحت 10000 متر مربع ، تاسيسات ، كارگاه های توليد هوای فشرده ،     CO2 فضاهای سرپوشيده ، بخشهای اداری ، مهندسی ، كنترل سيستم جمعاً حدود 20000 مترمربع فضاهای سرپوشيده دفاتر در انبارهای بخش خدمات پس از فروش حدود 10000 متر مربع می باشد.

 

 

شركت توليد تجهيزات سنگين - هپكو اولين سازنده ماشين آلات راهسازی در ايران و خاور ميانه ميباشد . شركت با تكيه بر منابع انسانی ماهر و متعهد و استفاده از ماشين آلات پيچيده و روشهای توليدی روزآمد ، درخدمت اجرای پروژه های زير بنائی منطقه ميباشد . بخش تحقيق و توسعه با جذب يك درصد از بودجه عملياتی شركت در جهت ارتقاء كيفيت محصولات فعاليت مينمايد . هپكو به كيفيت محصولات و خدمات خود متعهد بوده و دارای سيستم مؤثر تضمين كيفيت بر استاندارد ISO9001 ميباشد . بمنظور ارائه خدمات پس از فروش سريع و قابل اطمينان هپكو نمايندگی متشكل از 18 نمايندگی داخلی و 3 نمايندگی بين المللی ايجاد كرده است . هپكو همچنين امكان ارائه خدمات مالی به خريداران را دارد .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

کار آموزی

 

 

موضوع : جوشکاری

 

استاد راهنما : جناب آقای مهندس کوچکی

 

محقق : مهدی خسروبیگی

 

شماره دانشجویی: 82385470

 

دانشگاه آزاد اسلامی واحد محلات

 

 

 

 

فهرست

 

مقدمه---------------------------------------------

 

تاریخچه هپکو --------------------------------------

 

جوشکاری با قوس الکتریکی دستی ------------------------

 

جوشکاری قوس با الکترود تنگستن و گاز محافظ --------------

 

جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ -------

 

سایر فرایند های جوشکاری -----------------------------

 

 

 

 

 

 

 

فهرست

 

مقدمه --------------------------------------------

 

جوشکاری با قوس الکتریکی دستی ------------------------

 

جوشکاری قوس با الکترود تنگستن و گاز محافظ -------------

 

جوشکاری با قوس الکتریکی تحت پوشش گازهای محافظ -----

 

سایر فرایند های جوشکاری -----------------------------

 

آزمونهای غیر مخرب ----------------------------------

 

دستور کار تستهای غیر مخرب ---------------------------

 

آزمونهای مخرب ------------------------------------