روش های مخرب تست جوش، بخش اول

روش های مخرب:

آزمایش های مخرب یا (Destructive Tests DT) جوش، جهت بررسی رفتار و خواص مکانیکی فلز جوش با اعمال تنش های متفاوت تا مرحله تغییر شکل، شکست یا بریدن اتصال، انجام می شوند و در نهایت منجر به تخریب اتصال جوشی می شوند. جهت انجام این آزمایشات باید نمونه هایی از جوش، فلز آماده نمود و نمونه ها را تحت آزمایش قرار داد. آماده سازی نمونه ها منجر به خراب شدن پایه و یا هر دو و غیر قابل استفاده شدن قطعه می شود. کاربرد این آزمایش ها در موارد زیر می باشد.

ارزیابی کیفیت مواد اولیه (فلز پایه و مواد مصرفی جوشکاری)

1) تعیین کیفیت طراحی اتصال

2) تعیین صلاحیت حرفه ای جوشکار

3) تعیین ساختارهای فلز جوش (متالوگرافی)

4) بررسی تحمل اتصال در شرایط مختلف دما، فشار یا کشش

آزمون های مخرب جوش به آزمون های مکانیکی (مانند آزمون های کشش، خمش و ...) و آزمون های شیمیایی (مانند آزمون های قابلیت خوردگی، نفوذپذیری، هیدروژن، آزمون متالوگرافی و ...) به شرح زیر تقسیم بندی می شوند:

آزمون های مکانیکی جوش:

آزمون های مکانیکی (به غیر از آزمون سختی) به منظور آزمایش چندین مورد از خواص مکانیکی جوش طراحی شده اند. آزمون های مکانیکی جوش به هشت گروه زیر تقسیم بندی می شوند.

1- آزمون کشش جوش

آزمون کشش جوش (Tensile Test) یکی از آزمون هایی است که در بررسی خواص مکانیکی جوش کاربرد فراوانی داشته و به طور وسیعی به کار می رود. از این آزمون کمیت هایی چون استحکام کششی، نقطه تسلیم، مدول الاستیسیته و انعطاف پذیری نهایی اتصالات دارای جوش نفوذی (Groove) را می توان به دست آورد. در این آزمون نمونه باید تحت بار کششی گسیخته شده و استحکام کششی از تقسیم حداکثر بار بر مساحت مقطع اعمال بار به دست میآید و آن را با استحکام کششی فلز پایه مقایسه می کنند.

در روش دیگری، نمونه فلز جوش یا اتصال جوشی را تحت نیروی کششی تا لحظه گسیختگی قرا می دهند، در صورتی که جوش دچار شکست نشود، اتصال جوشی مورد قبول است.

آزمون کشش جوش به صورت کشش طولی و عرضی امکان پذیر است.

2- آزمون خمش جوش

آزمون خمش جوش (Moment Test) بیشتر برای بررسی خواص جوش در قسمت ریشه، انعطاف پذیری جوش، ساختار کریستالی و حتی تشخیص بعضی عیوب در قطعه کاربرد دارد و در چند حالت خمش ریشه، خمش جانبی و خمش سطحی انجام می شود.

- آزمون خمش ریشه جوش (Root Bend):

در این آزمون ریشه جوش بر روی قسمت خالی قالب دستگاه تست قرار می گیرد.

- آزمون خمش جانبی (عرضی) جوش (Side Bend) در این آزمون نمونه از پهلو بر روی قسمت خالی قالب دستگاه تست قرار می گیرد

- آزمون خمش سطحی جوش (Face Bend)

در این آزمون روی جوش بر روی قسمت خالی قالب دستگاه تست قرار می گیرد.

این آزمون بسیار سریع و ارزان بوده و نمونه های جانبی تهیه شده از جوش را می توان با دستگاه کشش، پرس و حتی گیره و چکش مورد آزمایش قرار داد.

پس از پایان آزمون، سطح نمونه خم شده مورد بازرسی چشمی قرار می گیرد. برای قبولی نمونه یا به عبارتی قبولی جوش، سطح خمیده باید عاری از هرگونه ناپیوستگی باشد (چنانچه اتصال از قسمت جوش دچار ترک یا شکست نشود مورد تایید است).

3- آزمون فشار جوش:

تست فشار معمولا برای بررسی کیفیت مواد ترد مانند چدن و آلیاژهای ترد که تحت شرایط کاری بیشتر تحت تاثیر نیروهای فشاری قرار خواهند گرفت (مثل تکیه گاه های فلزی یا آلیاژهای یاتاقانی و ...) به کار می رود.

4- آزمون شکست جوش:

کاربرد آزمون شکست جوش (Nick Breck Test) بررسی عیوب جوش در سطح جوش می باشد و معمولا هم بر روی جوش های سپری و لب به لب انجام می شود. در این آزمون بر روی گرده جوش شیاری ایجاد می کنند، سپس قطعه جوشکاری شده تحت نیروی مداوم قرار می گیرد. در جوش های سپری نیرو به فلز پایه و در جوش های لب به لب نیرو به گرده جوش وارد می شود. پس از شکست جوش، سطح مقطع شکست از نظر عیوب درونی مورد بررسی قرار می گیرد.

5- آزمون مقاومت در برابر ضربه جوش:

اجرای آزمون مقاومت در برابر ضربه جوش (Impact Resistance Test) زمانی که دمای کاری قطعه زیر صفر باشد الزامی است. از طرفی چون این آزمون رفتار فلز جوش در مقابل نیروهای دینامیکی را نشان می دهد، می توان درجه حرارت انتقال شکست نرم به شکست ترد را از آن استخراج نمود این درجه حرارت با انجام آزمون ضربه در درجه حرارت های مختلف و با رسم منحنی انرژی شکست به درجه حرارت به دست می آید، گذشته از همه این موارد در آزمایش ضربه درصد سطح شکسته شده و سطح بریده شده را نیز می توان اندازه گیری نمود سطحی که شکسته شده دارای رنگ نقره ای براق است و سطحی که پاره شده دارای رنگ تیره است هر چه سطح مقطع دارای رنگ نقره ای کمتر و رنگ تیره بیشتر باشد، مرغوبیت نمونه بیشتر است. در آزمون مقاومت در برابر ضربه جوش، نمونه های جوش تحت تاثیر ضربه به صورت ایستاده (Izod Test) یا در حالت تخت با ضربه چکش پاندولی (Charpy Test) قرار می گیرند. معیار پذیرش جوش، عدم آسیب و شکست اتصال از ناحیه جوش می باشد. این روش به دو صورت روش ایزود (Izod) و روش شارپی Charoy انجام می شود.