دانلود فایل ورد مقاله در مورد تستهاي غيرمخرب جوش و کاربرد روش (TDN) در بازرسي قطعات فورج

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

بخشی از متن دانلود فایل ورد مقاله در مورد تستهاي غيرمخرب جوش و کاربرد روش (TDN) در بازرسي قطعات فورج :

2-1- آشنایی
آسیبهایی كه هنگام تولید یا ماشین كاری مواد و قطعات به آنها وارد می شود، به صورت نقصهایی از قبیل ترك، تخلخل و ناخالصی ظاهر می شوند، در حالی كه نقصهای دیگر مثل ترك خستگی، ضمن كار به وجود می آیند. تشخیص و آشكارسازی این گونه آسیبها ضروری است و لازم است محل و اندازه آنها به دقت مشخص گردد تا امكان تصمیم گیری برای رد و قبول قطعه فراهم شود.
روشهای چندی به عنوان روشهای آزمون غیرمخرب (NDT)‌ برای بازرسی مواد و قطعات به كار

می‌روند. تمام این روشها، بسته به كاربردشان، می توانند به تنهایی یا همراه با آزمونهای دیگر به كار روند. گر‌چه آزمونهای مختلف فصل مشتركهایی نیز دارند، اما هر آزمون مكمل آزمونهای دیگر است. برای مثال، هرچند آزمون فراصوتی می تواند مویه های سطحی و درونی قطعه را آشكار سازد، اما نباید چنین نتیجه بگیریم كه این آزمون لزوماً بهترین روش موجود برای تمامی بازرسی هاست. درانتخاب دستگاه مناسب آزمون، بسته به نوع ترك، شكل و اندازه قطعه باید مورد توجه قرار گیرد.

توضیح عمومی ظاهر و منشأ تركها ممكن است مفید باشد. تركها می توانند بین دانه ای یا درون دانه ای باشند. تركهای ناشی از كوئنچ معمولاً در دسته دوم جای می گیرند. در برخی موارد بخشی از مسیر گسست، دانه را قطع می كند و بخشی از مرزدانه می گذرد. تركها ممكن است در جهات بسیار مختلفی و همچنین در مواضع بسیار متنوعی گسترش یابند. فضای داخلی تركها ممكن است خالی، پر از محصولات اكسیدی یا پر از مواد خارجی باشد. انواع معمول تركها و علل آنها به این صورت فهرست می شوند: تركهای ناشی از كوئنچ یا سختكاری كه به دلیل تغییرات حجمی سریع به وجود می آیند، تركهای باز‌پخت كه در حرارت دهی سریع ایجاد می شوند، تركهای انقباضی ناشی از سردكردن بسیار سریع، پارگی های گرم ناشی از طراحی نامناسب قالب و روش ناصحیح ریختن مواد، تركهای سنگ زنی ناشی از حرارت موضعی اصطكاك چرخ سنباده، همچنین امكان دارد تركها در اثر تنش های پسماند، كاهش زیاد در كار سرد، فورج نامناسب، چینها ، آخالهای زود ذوب، جدایش ، طراحی ناصحیح، نورد نامناسب، حبابهای محبوس شده هوا، لبه های تیز قالب و حك كاری به وجود آمده باشند. در میان عیوب سطحی، سردجوشی ، چینها، چین خوردگی سطحی فلزات ، درزها ، تركهای مویی و خراشها ، قرار دارند.

2-2- آزمون چشمی
معمولاً اولین مرحله بازرسی یك قطعه، بازرسی چشمی است. این بازرسی با چشم غیرمسلح صورت می‌گیرد و فقط آسیبهای نسبتاً بزرگ را مشخص می كند كه به صورت شكستگی روی سطح دیده می شوند. كارایی این گونه بازبینی ها برای سطوح خارجی، با استفاده از ذره بین و میكروسكوپهای دید سه بعدی تا حد قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.این روش پركاربردترین روش NDT است، بسیار ساده است و انجام آن به آسانی و با سرعت بالا و قیمت پایین مسیر است.

2-3- آزمون فشار و نشت
در این آزمون، عیوب توسط جریان یافتن گاز یا مایع به درون نقایص آشكار می شوند. ساده- ترین و پركاربردترین آزمون فشار، آزمون هیدروستاتیك 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 كه در ایستگاه- های سرویس برای پیدا كردن سوراخها و رخنه های داخلی تیوب لاستیك 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 تشكیل حباب مشخص می گردند. آب، روغن یا هوا و دیگر گازها می توانند برای ایجاد فشار به كار روند. فشار انبساطی هوای متراكم 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 كاربردی این آزمون، آزمون هیدروستاتیك، آزمون حباب، آزمون نشت هالوژن و روشهایی است كه مواد رادیواكتیو به كار می برند.

2-4- بازرسی با مایع نفوذکننده (LP )
این آزمون برای تشخیص ناپیوستگی ها و نقص های سطحی یا عیوبی است كه تا سطح قطعهكار گسترش می یابند. استفاده از مایعات نفوذ كننده می تواند به عنوان بازرسی چشمی گسترش یافته، مورد توجه قرار گیرد. نقایص بسیار اندكی وجود دارند كه به این روش قابل تشخیص باشند اما با چشم غیرمسلح دیده نشوند. اما مایعات نفوذكننده باعث می شوند كه بازرسی، وابستگی كمتری 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 سرامیكهای لعابدار، پلاستیكها و دیگر مواد متخلخل قابل اعمال است. روش بازرسی با مایعات نفوذكننده هم برای مواد مغناطیسی و هم مواد غیرمغناطیسی كاربرد دارد، در حالی كه بازرسی با ذرات مغناطیسی در این زمینه محدودیت دارد. محدودیت و عیب اصلی این روش این است كه تنها نقایص سطحی یا نقایصی را كه به سطح می رسند، آشكار می- نماید.

2-5- روشهای حرارتی
در این روشها پس از اعمال حرارت، توزیع دمای حاصل مورد بررسی قرار می گیرد. نقایص،توزیع دمایی قطعه كار را تغییر می دهند. اعمال حرارت می تواند به روشهای چندی از جمله تماس حرارتی مستقیم با منبع حرارتی، جریان الكتریسیته، 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 ترموكوپل یا روشهایی چون تشكیل اكسیدهای خالص و منجمد كردن قابل بررسی است.

2-6- بازرسی با تشعشعات صوتی (AE)
تشعشعات صوتی، امواج نشی هستند كه با حركت اگهانی در مواد تنش‌دار ایجادمی شود.
منابع كلاسیك تشعشعات صوتی، فرآیندهای تغییر شكل مربوط به نقص است مانند رشد ترك و تغییر شكل پلاستیك. حركت ناگهانی در منبع، یك موج تنش تولید می كند كه در ساختار ماده منتشر می- شود و یك ترانسدیوسر پیزو‌الكتریك حساس را تحریك می نماید. وقتی تنش ماده بالا می رود، بسیاری از این تشعشعات به وجود می آیند. سیگنال های ناشی از یك یا چند حسگر تقویت و اندازه گیری می شوند تا داده‌هایی برای نمایش و تفسیر به وجود آید.

2-7- بازرسی با امواج مایکرو
مایكروموج ها (امواج رادار) شكلی از تابش های الكترومغناطیس هستند كه در طیف الكترو-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.

یكی از اولین كاربردهای مهم امواج مایكرو برای رادار بود. اولین كاربرد آنها در NDT برایاجزایی مثل موج بر ، میراکننده ها ، محفظه ها، آنتن ها و پوشش آنتن رادار بوده است. واكنش متقابل بین انرژی الكترومغناطیسی مایكروموج با ماده شامل اثر ماده روی میدانهای الكتریكی و مغناطیسی تشكیل دهنده موج الكترومغناطیسی است. به عبارتی اثر میدانهای الكتریكی و مغناطیسی روی هدایت ویژه ، ثابت دی الکتریک و نفوذپذیری ماده است.

2-8- آزمون فراصوتی

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

2-9- روشهای مغناطیسی
ناهمگنی هایی مثل حفره های هوا، تركها و آخالهای موجود در ماده مغناطیسی در میدانمغناطیسی القایی اعوجاج ایجاد می كنند. 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 كار می گیرند كه این اعوجاج كه غالباً شار نشتی نامیده می شود، قابل تشخیص و اندازه- گیری باشد. یكی از راههای ساده تشخیص اعوجاج در میدان، حركت دادن قطعه در بالای یك مگنت است.

عیب این روش، حساسیت پایین و اعمال مشكل آن در آزمونهای سریع و مقیاس بالاست. این عمل می- تواند با حركت دادن سیم پیچ كاوشگر در بالای قطعه كار و یا قطعه كار از خلال سیم پیچ صورت گیرد. اعوجاج شار، ولتاژ القایی را در سیم پیچ تغییر خواهد داد. روش دیگری كه با استفاده از آن اعوجاج میدان مغناطیسی قابل كشف است، استفاده از پودر نرم مغناطیسی است.

2-9-1- 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 شكل قطعه، تركیب شیمیایی و عملیات حرارتی ندارد. دو گام اصلی، مغناطیده كردن ماده و اعمال ذرات مغناطیسی است. ذرات مغناطیسی نرم می تواند خشك یا معلق در مایع باشد. اگر عیب سطحی یا زیرسطحی باشد، یك دوقطبی مغناطیسی تشكیل می شود كه مشابه مگنت های كوچك عمل می نماید. پودر مغناطیسی جذب شده و توسط شار عبوری نگه داشته می شود، بنابراین نشانه واضحی از موضع و وسعت نقص است.
.

2-10- بازرسی با جریان گردابی (EC)
بازرسی با جریان گردابی بر مبنای اصول القای الكترومغناطیسی است و برای تعیین انواعی از ویژگیهای فیزیكی، ساختاری و متالورژیكی در فلزات فرومغناطیس و غیرفرومغناطیس و قطعات مختلف فلزی به كار می رود. وقتی یك سیم پیچ حامل جریان متناوب به قطعه كار فلزی نزدیك می شود، جریانهای گردابی توسط القای الكترومغناطیسی 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 كند و این تغییر مقاومت ظاهری می تواند به عنوان نشانه عیوب یا تفاوت در ساختار فیزیكی، شیمیایی اندازه گیری شده و به كار رود.

2-11- پرتونگاری
پرتونگاری آزمونی غیرمخرب با استفاده از پرتوهای X و است. این روش یكی از پركاربردترین روشهاست. ویژگی هایی از قطعات و سازه ها كه منشا تغییر كافی ضخامت یا چگالی باشند به این روش قابل تشخیص هستند.
در بازرسی پرتونگاری، جسم مورد آزمایش در مسیر تابش پرتوهای چشم X یا قرار می گیرد.
یك وسیله سنجش شدت اشعه در نزدیكی قطعه قرار می گیرد. شدت اشعه عبوری از بخشهای مختلف قطعه متفاوت است كه بر اساس تاثیر پرتوها بر روی صفحه حساس -برای مثال فیلم- نواقص موجود در قطعه تحلیل و بررسی می شوند.

3- بازرسی با مایع نفوذکننده (LP )
در این روش، مایع نفوذ كننده بر روی جسم توزیع می شود. آسیبهای سطح با جذب مویینگی قسمتی از مایع را به درون خود می كشند و آن را به صورت شكستگی سطحی، قابل رویت می نمایند. برای رویت بهتر، مایع توسط یك رنگ روشن و قابل دید و یا تركیبات فلورسنت رنگی می شود. در حالت اول معمولاً رنگ قرمز به كار می رود اما در حالت دوم برای دیدن نقصها به نور فرابنفش نیاز است بازرسی با مایعات نفوذكننده از روشهای مهم صنعتی است كه برای مشخ

ص كردن انواع نقصهای سطحی از قبیل تركهای سنگ زنی، جوشكاری، سردجوشی، تخلخل، عدم اتصالها، روزنه های سوزنی در جوشها، چینها، تركیدگی های فورج ، تورق و ; به كار می رود. تشخیص نواقص باز كم عمق یا پهن مشكل است چون نفوذكننده به راحتی خارج می شود. هیچ ماده خارجی كه منافذ را ببندد نیز نباید روی سطح باشد.

3-1- اصول بازرسی با مایع نفوذکننده اصول بازرسی نفوذی دارای پنج مرحله اساسی است:الف: آماده سازی سطح ب: به كاربردن مایع نفوذكننده ج: تمیز كردن مایع اضافی
د: آشكارسازی
ه: مشاهده و بازرسی

شکل 3-1- تصویر شماتیک بازرسی با مایع نفوذکننده فلورسنت.

پیش از بازرسی، سطوح قطعه باید به خوبی تمیز و كاملاً خشك شوند. لازم است سطوح موردآزمایش كاملا عاری از روغن، آب، گریس و یا هر آلوده كننده دیگری باشد. پس از آماده سازی، مایع نفوذكننده به روشی مناسب روی سطح مالیده می شود طوری كه لایه نازكی از مایع، سطح قطعه را به طور كامل بپوشاند. روشهای گوناگونی برای پوشاندن سطح قطعه توسط مایع ناف

ذ وجود دارد كه انتخاب روش به اندازه، شكل و تعداد قطعات بستگی دارد. در قطعات كوچكی كه تعدادشان زیاد است، از مخزن محتوی مایع استفاده می‌شود كه قطعات درون مخزن فرو می روند. در بازرسی قطعات منفرد و یا در محل كار از قلم مو یا اسپری كم فشار استفاده می شود. در مویه های بزرگ نفوذ مایع سریع است اما در مویه های كوچك بعضاً تا 30 دقیقه زمان برای نفوذ لازم است. در مرحله بعد، مایع اضافی از روی سطح قطعه پاك می شود. بعضی از مایعات را می‌توان با آب شست اما در مورد برخی دیگر نیاز به حلال مخصوص است.

لینک کمکی