مقاله بازرسي جوش

بازرسی جوش
جوشکاری

از سه نوع اتصالات موقت،نیمه موقت و دائم،جوشکاری اتصالی دائمی است که در آن بین اتم های دو جسم(با حرارت یا بدون آن،با فشار یا بدون فشار،با ماده کمکی یا بدون آن)پیوند ایجاد می شود.فرآیند های جوشکاری از نظر ذوب به دو دسته کلی جوشکاری های ذوبی و غیر ذوبی تقسیم می شوند که توسط این فرآیند ها می توان انواع اتصال(اتصال بین دو فلز هم جنس یا غیر هم جنس،اتصال بین فلز و غیر فلز و یا اتصال بین دو ماده غیر فلزی) را انجام داد.در جوشکاری های ذوبی لبه های اتصال دو قطعه پس از ذوب شدن و با استفاده یا بدون استفاده از ماده کمکی(الکترود،فیلر و...) به هم متصل می شوند.
جوشکاری اکسی استیلن (Oxy Gas Welding)

یک نوع از جوشکاری های ذوبی ، جوشکاری به کمک گاز اکسیژن و یک گاز سوختنی (Oxygen Fuel Welding) می باشد.گاز سوختنی باید با سرعت احتراق زیاد خود در اثر سوختن با اکسیژن بتواند دمای شعله حاصل را بالا ببرد و انرژی حرارتی بالایی تولید نماید.علاوه بر آن،کمترین اثر مخرب را بر روی جوش داشته و تهیه آن نیز ساده و ارزان باشد.در بین تمام گازهای موجود استیلن دارای همه خصوصیات ذکر شده بوده لذا بیشترین استفاده را در بین بقیه گازها(متان،پروپان،پروپلین و...)دارد که در صورت استفاده از آن به عنوان گاز سوختنی به آن جوشکاری Oxy Acetylen Welding (OAW) گفته می شود.

در جوشکاری اکسی گاز،اکسیژن و گاز سوختنی در دو کپسول ذخیره گاز به صورت جداگانه قرار دارند که با باز شدن رگلاتورهای روی کپسول ها،گازها توسط شیلنگ های با رنگ های متفاوت (معمولاً شیلنگ قرمز برای گاز سوختنی و شیلنگ آبی برای اکسیژن) به تورچ جوشکاری هدایت شده،سپس در یک نازل مخلوط کننده گازها اختلاط می شوند و بسته به مقادیر متفاوت گازهای اکسیژن و استیلن(یا گاز سوختنی دیگر) شعله های متفاوتی جهت عملیات جوشکاری تولید می گردد.در صورتی که مقدار گاز اکسیژن بیشتر باشد،شعله ی اکسید کننده،اگر مقدار استیلن بیشتر باشد شعله ی احیاءکننده و در صورت برابری گازها شعله ی خنثی تولید می شود.
جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (Gas Shielded Arc Welding)

در این جوشکاری ها حوضچه مذاب جوش به وسیله گازها محافظت می شوند و بسته به مصرف الکترود می توان آن ها را به دو نوع جوشکاری به کمک گاز محافظ و با استفاده از الکترود مصرف شدنی فلزی (GMAW) و جوشکاری به کمک گاز محافظ و با استفاده از الکترود تنگستنی (GTAW) تقسیم کرد.

در این فرآیندها از گازهای خنثی آرگون(Ar)،هلیوم(He) و یا مخلوطی از این گازها با (کربن دی اکسید) جهت حفاظت از حوضچه جوش استفاده می شود.

جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی و به کمک گاز محافظ(Tungsten Inert Gas یا Gas Tungsten Arc Welding) : TIG یا GTAW

در این نوع جوشکاری ذوبی، الکترود تنگستنی غیر مصرفی در تورچ قرار گرفته که با ایجاد قوس،به طور همزمان گاز محافظ خنثی یا غیر خنثی هدایت شده از طریق تورچ اطراف حوضچه جوش را گرفته و از ورود هوا به آن جلوگیری می کند.از مزایای این نوع جوشکاری می توان به کیفیت جوش بسیار بالا،کنترل عالی در نفوذ جوش پاس ریشه،جوشکاری ورق های نازک با سرعت بالا،جوشکاری فلزات غیر مشابه به هم و ... اشاره کرد.نرخ رسوب کم،نیاز به مهارت بالای جوشکار،غیر قابل استفاده بودن در مکان های بادی،آخال های تنگستنی و ... از معایب این نوع جوشکاری اند.

در این نوع جوشکاری به دلیل حرارت بالایی که ایجاد می شود مشعل هایی تولید شده اند که دارای سیستم آبگرد بوده و باعث خنک شدن تورچ(مشعل) می شوند.برای پر کردن درز اتصال در این جوشکاری می توان از سیم جوش مصرف شدنی برای پر کردن درز اتصال نیز استفاده کرد.

الکترودهای تنگستنی مورد استفاده در این فرآیند دارای قطرهای متفاوت (0.5 – 1 – 1.6 میلی متر و ...) ، طول های متفاوت ( 50 – 75 – 150 میلی متر و ...) و همین طور عناصر آلیاژی متفاوت (توریم،سریم،لانتانیم،زیرکونیم و...) می باشند که با گذشت زمان،بر اثر حرارت زیاد،نوک آن ها بر اثر برخورد با حوضچه مذاب و دیگر عوامل،آلوده شده و عوامل خارجی از قبیل مذاب بر روی آن می نشیند که بر قوس و ایجاد آن تأثیر می گذارد لذا با سنباده زنی،سنگ زنی و دیگر روش ها نوک آن ها را گرد و تمیز می کنند.
جوشکاری MIGو MAG :

در جوشکاری قوسی با گاز محافظ و الکترود مصرف شدنی(GMAW)،الکترود سیمی است که بصورت دائم و با یک سرعت معین به حوضچه جوش تغذیه می گرددو به عنوان فلز پر کننده استفاده می شود.گاز محافظ بسته به شرایط جوشکاری می تواند خنثی(Inert) یا فعال(Active) باشد.اگر از گاز خنثی به عنوان گاز محافظ در این جوشکاری استفاده گردد به آن جوشکاری MIG (Metal Inert Gas) و اگر از گاز فعال استفاده شود به آن MAG (Metal Active Gas) گفته می شود.

در این نوع جوشکاری پس از ایجاد قوس،سیستم تغذیه سیم،سیم جوش را با یک سرعت معین از طریق تورچ به حوضچه جوش هدایت می نماید،سیستم گاز محافظ با هدایت گاز وظیفه حفاظت از حوضچه مذاب را بر عهده دارد و عملیات جوشکاری انجام می گیرد.

سرعت بیشتر و نرخ رسوب بالا مزیت این نوع جوشکاری نسبت به جوشکاری قوسی الکتریکی دستی است.در این جوشکاری بسته به نوع قطعات جوشکاری از گازهای آرگون(Ar)،هلیوم(He)،دی اکسید کربن( )،اکسیژن( )،هیدروژن ( ) و یا ترکیبی از این گازها جهت حفاظت از حوضچه جوش استفاده می شود.

برای ثیت نام در دوره آموزش بازرسی جوش 1و2 کلیک کنید.

نرخ رسوب در این جوشکاری با استفاده از رابطه زیر بر حسب کیلوگرم بر ساعت محاسبه می شود :
جوشکاری به روش الکترود دستی (Shielded Metal Arc Welding یا SMAW) :

در این جوشکاری از دو کابل متصل به دستگاه جوش،یکی به انبر اتصال و دیگری با انبر الکترود گیر متصل شده،الکترود در انبر الکترود گیر قرار می گیرد و با برقراری قوس بین نوک الکترود و سطح کار،جوشکاری شروع شده و الکترود ذوب می شود و درز اتصال را پر می نماید.

در این جوشکاری بسته به نوع روپوش الکترود از دو نوع جریان متناوب (AC) و مستقیم (DC) استفاده می شود.به دلیل وجود دو قطب مثبت و منفی در جریان مستقیم،از دو نوع قطبیت در این جریان می توان استفاده نمود:

1- قطب مستقیم (DCSP یا DCEN) : انبر الکترود به قطب منفی و انبر اتصال به قطب مثبت دستگاه وصل می شود و حرکت الکترون ها از سمت نوک الکترود به قطعه کار است.

2- قطب معکوس (DCRP یا DCEP) : انبر الکترود به قطب مثبت و انبر اتصال به قطب منفی دستگاه متصل می شود و حرکت الکترون ها از سمت قطعه کار به نوک الکترود است.

جوشکاری به روش زیر پودری ( Submerged Arc Welding یا SAW) :

در این جوشکاری،از طریق تغذیه مداومسیم جش فلزی جامد،یک قوس پایدار برقرار می شود که همواره حین جوشکاری در زیر لایه ای از سطح پودر محافظ قرار می گیرد و به همین دلیل این فرآیند را زیرپودری می گویند.فرآیند سیم رسانی در این جوشکاری مشابه فرآیندهای GMAW و FCAW می باشد با این تفاوت که نحوه محافظت منطقه جوش در این روش ها متفاوت است.

ترکیبات گوناگونی از پودر و سیم جوش برای کاربردهای خاص ایجاد می شود که به طور کلی دو نوع ترکیب برای پودر و سیم جوش وجود دارد : 1- الکترود آلیاژی با پودر خنثی 2- الکترود از جنس فولاد ساده کربنی با پودر آلیاژی

طبقه بندی عیوب جوشکاری :

در استاندارد عیوب جوش به 6 گروه زیر تقسیم می شوند :

1- ترک ها (Cracks) :

مهمترین آن ها شامل ترک ریز(Micro Cracks/Micro Fissures)،ترک طولی(Longitudinal Crack)،ترک عرضی(Transverse Crack)،ترک چاله جوش(Crater Crack)،ترک گلویی(Throat Crack) و... می باشند.

2- حفره ها (Cavities) :

مهمترین آن ها شامل تخلخل(Porosity)،منفذ گازی(Gas Pore)،تخلخل خوشه ای(Cluster Porosity)،تخلخل خطی(Linear Porosity)،حفره انقباظی(Shrinkage Cavity)،سوراخ کرمی(Worm Hole)و... می باشند.

3- آخال توپر(Solid Inclusion) :

مهمترین آن ها شامل آخال سرباره(Slag Inclusion)،آخال اکسیدی(Oxide Inclusion)،آخال پودر(Flux Inclusion) و آخال تنگستن (Tungsten Inclusion) می باشند.

4- ذوب ناقص (Lack Of Fusion) و نفوذ ناقص (Lack Of Penetration) :

مهمترین آن ها شامل ذوب ناقص (Lack Of Fusion) و نفوذ ناقص (Lack Of Penetration) می باشند.

5- شکل ناقص(Imperfect Shape) :

مهمترین آن ها شامل بریدگی کناره (Undercut)،پرنشدگی(Underfill)،تحدب اضافی(Excessive Convexity)،نفوذ اضافی(Excessive Penetration)، روی هم افتادگی(Over Lap)،تقعر در ریشه (Root concavity)،تخلخل در ریشه (Root Porosity) و ... می باشند.

6- عیوب متفرقه (Miscellaneous Imperfections) :

مهمتریت آن ها شامل جرقه هرز یا لکه قوس (Arc Strike / Stray Arc)،جرقه(Spatter) و ... می باشند.

الکترود های پرکاربرد در جوشکاری قوسی با الکترود دستی :

1- الکترود :

· از نوع روپوش پرسلولز است(شامل 30% سلولز) و سایر مواد روپوش عموماً شامل اکسید تیتانیوم،سیلیکات های متعدد سدیم و ... می باشد.
· برای جوشکاری جریان مستقیم قطب معکوس ( الکترود مثبت) بکار برده می شود.
· جوش با نفوذ عمیق می دهد.
· تمایل به ایجاد بریدگی کناره جوش(under cut) دراد که در این صورت باید شدت آمپر را کاهش داد.
· جوش های ایجاد شده با این الکترود خواص مکانیکی عالی دارد.
2- الکترود :

· برای جوشکاری در تمام حالات با جریات متناوب یا مستقیم و اتصال مستقیم یا معکوس کاربرد دارد.
· برقراری قوس با آن راحت می باشد و سرباره حاصل به راحتی جدا می شود.
· روپوش آن دارای روتیل،سیلیکات ها،سلولز،اکسیژن گیر های فرو منگنز و چسپ سیلیکات مایع می باشد.
3- الکترود :

· این الکترود پرمصرف ترین الکترود کم هیدروژن بوده و برای جوشکاری در همه حالت ها و با جریان متناوب و مستقیم قطب معکوس مناسب است.
· کاربرد اصلی آن برای جوشکاری فولادهای کم آلیاژ با مقاومت زیاد می باشد.
· روپوش آن از 25 تا 40 درصد پودر آهن،فلوئور کلسیم،کربنات کلسیم،سیلیکات منیزیم – آلومینیوم،فرو آلیاژهای متعدد و چسپ تشکیل شده است.
· قبل از استفاده آن ها را به مدت یک ساعت یا بیشتر در دستگاهی به نام آون گرم می کنند تا رطوبت آن ها از بین برود.(به منظور کاهش هیدروژن)
بازرسی چشمی :

بازرسی چشمی مهمترین،متداولترین،ساده و ارزان ترین روش بازرسی جوش است.تمام عیوب ظاهری از جمله عیوب سطحی،ترک های سطحی،نادرستی شکل،انحرافات در اندازه و ... را می توان با بازرسی چشمی پیدا کرد.در این بازرسی می توان از ذره بین با بزرگنمایی تا حدود 10،وسایل انازه گیری،الگو یا شابلن مخصوص،چراغ قوه،بورسکوپ یا دستگاه اپتیکی دیگر کمک گرفت.(البته استفاده از میکروسکوپ یرای این بتزرسی صحیح نیست).

آزمون مایعات نافذ :

در این روش از قابلیت نفوذ بعضی مایعات با استفاده از خاصیت موئینگی به داخل حفره ها و ترک های نازکی که به سطح جوش راه داشته باشند استفاده می شود.بعد از اعمال مایع نافذ و زمان برای نفوذ ( معمولاً 10 تا 15 دقیقه)،مواد نافذ رنگی را از روی سطح به آرامی پاک می کنند.در نهایت با پاشیدن ظاهر کننده مناسب روی سطح،ماده نافذ رنگی با خاصیت موئینگی جذب ظاهر کننده شده و عیب به همان شکل ولی عریض تر نمودار می شود.

آزمون ذرات مغناطیسی :

این روش فقط در حالتی کاربرد دارد که قطعه مورد آزمایش قابلیت عبور میدان مغناطیسی از خود را داشته باشد.در این روش ابتدا یک میدان مغناطیس از قطعه عبور می دهند سپس ذرات ریز مواد مغناطیس شونده به صورت خشک یا معلق در مایع بر روی سطح قطعه پاشیده می شود.خطوط قوای مغناطیسی در برخورد با ناپیوستگی ها تغییر مسیر می دهند و ذرات ریز در محل وجود عیب تجمع نموده و عیب را نمایان می کنند.

آزمون با امواج مافوق صوت :

امواج مافوق صوت به امواج صوتی گفته می شود که دارای فرکانس های بیش از 20 هزار سیکل در ثانیه می باشند.در این روش ضربان های فراصوتی به صورت عمودی یا تحت زاویه ای وارد جسم تحت بررسی می شوند،اگر قطعه سالم باشد به طرف دیگر رسیده و منعکس می گردد و اگر قطعه دارای عیب باشد پس از برخورد با عیب انعکاس می یابد.ضربان های منعکس شده یا با گیرنده جداگانه یا اغلب با همان فرستنده گرفته و تبدیل به علایم شده و بر روی صفحه لوله اشعه کاتدی ظاهر می گردد و از روی آن علائم موقعیت عیب مشخص می گردد.

در این روش بازرسی ترک ها،عدم ذوب،منافذ و دخول سرباره را می توان تعیین و ارزیابی نمود.برای بازرسی درز جوش خطوط لوله،پل ها،مخازن تحت فشار،اسکلت های فلزی و سایر اتصالات از دستگاههای فراصوتی قابل حمل استفاده می شود.

پرتو نگاری صنعتی :

در این روش اشعه ایکس یا گاما را به یک طرف درز جوش تابانده و در طرف دیگر آن فیلم قرار داده می شود.این اشعه از ضخامت فلز گذشته و روی فیلم اثر می گذارد و تصویر درز جوش را روی فیلم ثبت می نمایدعیوب موجود در جوش روی فیلم به آسانی مشاهده می شود و برای تعیین عمق عیب از یک قطعه موسوم به شاخص کیفیت تصویر یا IQI کمک گرفته می شود.برای آنکه معلوم شود عیب در چه عمقی از سطح جوش قرار دارد باید از دو یا چند جهت و با زوایای مختلف پرتونگاری نمود.

بازرسی جوش :

برای حصول اطمینان از مرغوبیت جوش و مطابقت آن با نیازمندی های طرح باید کلیه عوامل مؤثر در جوشکاری در مراحل مختلف اجرا مورد بازرسی قرار گیرد.بازرسی جوش را می توان به سه مرحله اصلی تقسیم نمود :

1- بازرسی قبل از جوشکاری :

اعمال یک بازرسی چشمی مسؤلانه می تواند از پیدایش 80 تا 90 درصد از عیوب معمول در جوشکاری پیشگیری کند.این بازرسی شامل اطلاع از کیفیت مورد نظر کار و شرایط بهره برداری از قطعات و مجموعه کار،مطالعه دقیق نقشه ها و مشخصات فنی،انتخاب استانداردهای اجرایی،انتخاب و ارزیابی روش های جوشکاری،انتخاب و بازرسی مصالح و مواد مصرفی،بررسی تجهیزات جوشکاری و آزمون جوشکاران و اپراتور ها و ... می باشد.

2- بازرسی در حین جوشکاری :

این بازرسی به منظور اجرای صحیح عملیات جوشکاری ساخت و نصب و اطمینان از به کاربردن مصالح و مواد مصرفی درست و جلوگیری از تخلف ها ضروری است.بازرسی قطعات متصل شونده و درزهای آماده جوشکاری،بازرسی محل های جوش و سطوح مجاور به منظور اطمینان از تمیزی و عدم آلودگی به موادی که اثرات زیان بخش بر جوش دارند،بازرسی سطوح برشکاری شده با شعله،بازرسی ترتیب و توالی جوشکاری،استفاده از قید و گیره ها و سایر تجهیزات به منظور کنترل پیچیدگی ناشی از جوشکاری و ... از جمله بازرسی های در حین جوشکاری هستند.

3- بازرسی بعد از جوشکاری :

این بازرسی به منظور درستی مجموعه ساخته شده یا نصب شده و کنترل کیفیت جوش انجام می گیرد.بازرسی چشمی از نظر وجود عیوب جوش مانند ترک های سطحی،ابعاد جوش و قطعه جوشکاری شده،بازرسی تنش زدایی و سختی سنجی پس از تنش زدایی،بازرسی های غیر مخرب و ... از جمله فعالیت های بازرسی بعد از جوشکاری می باشند.

وظایف بازرس جوش :

بازرس جوش باید دارای شخصیتی حرفه ای و باشعور خوب باشد و در همه موارد ساعات کار و مقررات کاری سازمان های مربوطه را رعایت نماید.بی معطلی و با اتکا به حقایق مختلف و بدون تحت تأثیر قرار گرفتن نظر دیگران تصمیم بگیرد.

برخی از وظایف بازرس جوش عبارتند از :

· تفسیر نقشه های جوشکاری و مشخصات
· بررسی ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی از روی گزارش نورد طبق نیازمندی های معین شده
· بررسی فلز مبنا از نظر عیوب و انحرافات مجاز
· بررسی نحوه انبار کردن فلز پرکننده و دیگر مواد مصرفی
· بررسی تجهیزات مورد استفاده
· بررسی آماده سازی اتصال جوش
· بررسی ارزیابی صلاحیت جوشکاران و اپراتورهای جوشکاری
· ارزیابی نتایج آزمایشات
· تهیه و تنظیم گزارش

ثبت نام در دوره بازرسی جوش