منشأ برخی از عیوب که در جوش و فلز مبنا ممکن است مشاهده گردند، بدین شرح می‌باشند:
- عیوبی که ممکن است در طول ساخت قطعات ایجاد شوند (عیوب جوشکاری، عیوب عملیات حرارتی، ترک‌های ناشی از تنش‌های پسماند و …)
- عیوبی که ممکن است طی ساخت مواد تشکیل گردند (ناخالصی‌های سرباره، حفرات گازی، حفرات انقباضی، ترک‌های تنشی و …)
- عیوبی که ممکن است در زمان کاربری و حمل و نقل به وجود بیایند (خستگی، سایش، خزش، خوردگی، ناپایداری حرارتی و …)
- عیوبی که ممکن است طی مونتاژ قطعات به وجود آیند (مونتاژ غلط، ترک‌های ناشی از تنش اضافی و …)
به کار بردن هریک از سیستم‌های بازرسی، نیازمند هزینه است اما غالباً استفاده‌ی مؤثر از روش‌های بازرسی مناسب، باعث صرفه‌جویی مالی قابل توجهی خواهد شد. افزون بر نوع بازرسی، مراحل بهره‌گیری از آن هم بسیار حائز اهمیت است. زمانی که علاوه بر بازرسی چشمی، به آزمایش‌های غیرمخرب هم نیاز باشد، بایستی اطلاعاتی نظیر نوع جوش‌هایی که باید آزمایش شوند، درصدی از جوش‌ها که باید تحت آزمایش واقع گردند و همچنین روش‌های آزمایش در مشخصات فنی آورده شوند.
بازرسی چشمی (عینی) جوش
این مدل بازرسی، به منظور شناسایی نواقص و عیوب سطحی جوش به کار می‌رود. شناسایی و تعمیر این عیوب، منجر به کاهش قابل ملاحظه‌ای در هزینه خواهد شد. زمانی تأثیر بازرسی چشمی بهینه می‌گردد که دوره‌ی زمانی قبل، حین و بعد از جوشکاری و تمام مراحل فرایند جوشکاری را در بر بگیرد.
ابزار بازرسی چشمی
ابزار مختلفی برای بازرسی چشمی وجود دارد. برخی از ابزاری که بیشتر در بازرسی چشمی به کار می‌روند، عبارتند از:
- آمپرمتر
- دماسنج رنگی (گچ حرارتی)
- دماسنج سطحی
- ابزار اندازه‌گیری خطی
- گیج‌های جوش (گرده‌سنج جوش)
- کولیس
- ذرهبین با قدرت بزرگنمایی 2 تا 5 برابر
- متر نواری
- ماده‌ای برای نشانه‌گذاری جوش
- ممکن است برای بازرسی چشمی جوش‌های با امکان دسترسی محدود از اندوسکوپ‌ها، برواسکوپ‌ها، آینه‌ها، فیبرهای نوری و دوربین‌های تلویزیونی استفاده شود.
در شکل زیر ابزار بازرسی چشمی جوش به نمایش درآمده است.
بازرسی چشمی در آماده‌سازی اتصال پیش از جوشکاری
چنانچه بازرس، ملاحظه‌ی دقیقی به موارد مقدماتی داشته باشد، قادر است بسیاری از به وجود آمدن مشکلات که بعداً احتمال رخ دادن آن‌ها وجود دارد، جلوگیری کند.
بازرسی چشمی در هنگام جوشکاری
در هنگام جوشکاری، باید چندین نکته رعایت گردد که در نتیجه کنترل آن‌ها، جوش رضایت‌بخشی به وجود آید. برخی از جنبه‌های ساخت که بایستی در حین جوشکاری کنترل شوند، عبارتند از:
- تواالی پاس‌های جوش
- کیفیت پاس ریشه‌ی جوش
- تمیزکاری بین پاسی
- پیش‌گرمایش و دماهای بین پاسی
- اجرای لایه‌های بعدی با کیفیت جوش معلوم
- پیروی از دستورالعمل جوشکاری
در صورتی که هریک از موارد مذکور در نظر گرفته نشوند، منجر به ایجاد عیوبی می‌گردند که می‌توانند کاهش جدی کیفیت جوش را به دنبال داشته باشمد.
بازرسی چشمی پس از جوشکاری
تصور بسیاری از افراد بر این است که بازرسی چشمی دقیقاً بعد از اتمام جوشکاری آغاز می‌گردد اما این تصور اما کاملاً اشتباه است. به هر جهت در صورتی که تمامی مراحلی که پیش از این تشریح شد، قبل و در حین جوشکاری رعایت گردند، آخرین مرحله‌ی بازرسی چشمی، بازرسی پس از جوشکاری است. در این مرحله از اینکه جوش رضایت‌مندی در طول مراحل قبل به وجود آمده، اطمینان حاصل خواهد شد. برخی از مواردی که به بازرسی پس از جوشکاری نیاز دارند بدین شرح می‌باشند:
- طول جوش
- بُعد جوش
- میزان تغییرشکل
- ظاهر جوش
آزمایش رنگ نافذ Dye Penetrant Testing (PT)
با استفاده از این آزمون، ترک‌های سطحی و منافذی که با چشم عادی قابل دیدن نیستند، شناسایی می‌شوند. همچنین این روش در تشخیص منافذ جوش کاربرد بسیاری دارد. جالب است که بدانید فولادهای آستنیتی زنگ‌نزن و فلزات غیرآهنی که با روش ذرات مغناطیسی نمی‌توان آن‌ها را آزمود، به روش مایع نافذ مورد ارزیابی قرار می‌گیرند.
در این روش، ابتدا پس از تمیز خشک کردن سطح مدنظر (سطح می‌بایست عاری از هرگونه شیء خارجی مانند براده‌ها باشد تا مایع به طرز مناسبی داخل عیوب نفوذ کند) با استفاده از مایع نافذ (Penetrant) سطح را می‌پوشانیم که این عمل را می‌توان با پاشش رنگ نافذ انجام داد. به دلیل پدیده‌ی مویینگی، مایع نافذ به داخل عیوب نفوذ می‌کند و برای اینکه از نفوذ آن اطمینان حاصل گردد، در حدود 30 دقیقه صبر کرده و سپس ماده‌ی نافذ اضافی از روی سطح پاک می‌شود. در مرحله‌ی بعد، ظاهرکننده (Developer) که یک پودر سفید رنگ است، روی سطح موردنظر پاشیده می‌شود. این ظاهرکننده موجب بیرون کشیده شدن مایع نافذ از داخل عیوب و ترک‌ها می‌گردد و لذا رنگ روی سطح نمایان می‌شود… در شکل بعد مراحل کاری این آزمایش به تصویر کشیده شده است.
در نهایت با استفاده از بازرسی چشمی، نشانه‌های رنگی ایجاد شده را ملاحظه نموده و محل عیوب و ترک‌ها مشخص می‌شود.
روش ذرات مغناطیسی Magnetic Particle Testing (MT)
روش بازرسی مغناطیسی به منظور بازرسی و شناسایی عیوب سطحی و زیر سطحی تا عمق تقریباً 5 میلی‌متر در فلزات مغناطیس‌شونده مثل فولاد به کار می‌رود.
این روش بدین ترتیب است که ابتدا برادههای آهن در اطراف جوش پاشیده می‌شود. سپس تحت تأثیر عبور جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی در پیرامون جوش به وجود می‌آید که برادههای آهن در امتداد این میدان قرار می‌گیرند. پیوستگی و نظم برادههای آهن در محل عیوب تغییر یافته که این به وسیله‌ی بازرسان مربوطه قابل تفسیر است. شکل زیر آزمایش ذرات مغانطیسی یا MT را نشان می‌دهد.
روش امواج فراصوت Ultrasonic Testing (UT)
در آزمایش اولتراسونیک، امواج صوتی با فرکانس بالا (در حدود چند مگا هرتز) به درون ماده‌ی تحت آزمایش وارد می‌شوند و عیوب داخلی را ردیابی می‌کنند.
این امواج که حرکتشان در داخل مواد با مقداری کاهش انرژی همراه است از مرزها انعکاس می‌یابند. موج منعکس شده برای تشخیص وجود و محل عیب و ارزیابی‌های کمی، ردیابی و بررسی می‌گردد.
مجموع تجهیزات موردنیاز این آزمایش عبارتند از:
الف) ردیاب عیوب که دارای یک مدار جاروکننده، تولیدکننده‌ی پالس، سرعت و یک لوله‌ی اشعه‌ی کاتدی می‌باشد.
ب) فرستنده یا پروب شامل یک کریستال پیزوالکتریک که در اثر اعمال ولتاژ متناوب به آن، امواج فراصوت منتشر می‌کند.
ج) یک کوپلنت (مایع برای اتصال) به منظور انتقال انرژی امواج فراصوت به درون ماده‌ی تحت آزمایش.
در دو شکل بعد به ترتیب صفحه نمایش دستگاه اولتراسونیک و الگوهای حاصله از عیوب در روش فراصوتی UT، نشان داده شده است.
روش پرتونگاری Radiographic Testing (RT)
روش پرتونگاری با بهره‌گیری از اشعه‌ی ایکس و گاما انجام می‌پذیرد و با عکس‌برداری، عیب جوش مشخص می‌گردد.
جسم مدنظر در روش‌های متداول رادیوگرافی، به وسیله اشعه ایکس یا اشعه‌ی گاما، پرتودهی می‌شود. قسمتی از تشعشع که از نقاط معیوب عبور کرده و توسط جسم جذب نشده است، روی یک برگه فیلم برخورد می‌کند و اثری مشابه با نور در فیلم عکاسی، روی فیلم می‌گذارد. این فیلم مبنای تفسیر عیوب داخلی جوش خواهد بود.
شکل بعد، اصول روش پرتونگاری را نمایش می‌دهد.
