طرق الفحص عن عيوب اللحام welding defects - Welding Test

·       طرق الفحص عن عيوب اللحام

 welding defects - Welding Test 

مقدمة:-

ادى استخدام اللحام في تصنيع المنشآت التي قد يشكل انهيارها نتيجة اللحام الخاطئ  خطراً ما الى وضع اختبارات يمكن الحكم على مدى جودة اللحام المنفذ ومهارة العامل  .

تكون الاختبارات :-

1-   متلفة DESTRUCTIVE TESTING DT

2-   غير متلفة  NON DESTRUCTIVE TESTING NDT

تعطي الاختبارات المتلفة معلومات كمية في حين تدل الاختبارات غير المتلفة على الجودة وحدها

أ‌-      الاختبارات الائتلافية  : DESTRUCTIVE TESTING 

قد تتضمن هده الاختبارات الائتلافية تحطيم ملحومة بأكملها او قد تتطلب عينات مقطوعة موحدة ملحومة يتم اختيارها لتمثل باقي الوحدات .

   عند لحام الوصلات الاختبارية يجب ان تكون الظروف التحضير للحام وتركيب المعدن الاساسي ومواد اللحام وانظمة اللحام والمعالجة الحرارية تماماً كما هي عند لحام المنشاة المطلوب اختبارها .

·       الاختبارات الائتلافية DESTRUCTIVE TESTS

1-   اختبار الشد Tensile test

2-   اختبار الانحناء Bending test

3-   اختبار الصلادة Hardness test

4-   اختبار الكسر المفاجئ Nick break test  

1- اختبار الشد Tensile test

يتكون اختبار الشد من تعريض عينة الاختبار للانهيار بتسليط حمل معلوم عليه وينص الجمعية الامريكية فلاختبار المواد ( ASTM  ) على ان عينات الاختبار القياسية او المسطحة تؤخذ عادة في الاتجاه المستعرض مع في منتصف العينة ويكون الحصول على وحدة مقاومة الشد لمعدن اللحام :

-         حدث الانهيار خارج اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة نتيجة دلك معدن اللحام امتن من معدن الاساس

-         ادا كان معدن الاساس امتن من اللحام يحدث انهيار في اللحام او المنطقة المتأثرة بالحرارة .

وبالتالي نكون قد كشفنا عما ادا كانت الوصلة امتن من معدن الاساس او اضعف منه .

يعتبر اختبار الشد الطولي هو احسن الاختبارات لأنه عندما يصل اقصى قيمة له وكان اللحام اقوى تحدث مطلية للحام وادا كان اللحام ضعيف يحدث له انهيار .

يمكن اثناء اجراء اختبار الشد قياس عوامل اخرى مثل نقطة الخضوع  والاستطالة في العادة يتطلب اختبار الشد مكنات اختبار خاصة وتشغيل هده العينات الياً ويدوياً تربط عينة الاختبار في فكي المكنة ويسلط الحمل عليها ببطء عند حدوث كسر او انهيار تؤخذ القراءة على مقياس ضغط او ميزان ملحق بالمكنة .-

2-   اختبار الانحناء  Bending test

يستخدم لتحديد مطلية الوصلة الملحومة الطريقة تحضير العينة وبعد عمل الانحناءات الابتدائية توضع العينة في منجلة او مكبس ثم نحني العينة حتى يحدث انهيار في الجانب الخارجي المنحني بين علامتين قياسيتين فادا لم تظهر شدوخ او منخفضات تطوى القطعة تماما ولا تعتبر الشدوخ الركنية من علامات انهيار العينة كما لا يعتبر أي شدخ او انخفاض في السطح انهياراً حتى يتجاوز مقياساً منصوصاً عليه في أي انحناء .

·       الانحناء الموجة :-

يستخدم الكشف عن أي ضعف في سلامة الوصلة الملحومة في اتجاه محدد اختبار انحناء الجدر .

نحني عينة الاختبار في الاتجاه الخلفي حيث يستطيل جدر اللحام ( منطقة 7 ) وهدا الاختبار فعال بالأخص للكشف عن النقص في التغلغل وعن متانة جدر اللحام .

يحدد اختبار الانحناء لدونة الوصلة ويجري الاختبار حتى تظهر الشقوق في مكان الانحناء وعند غياب الشقوق ينتهي الاختبار بحني النموذج حتى يتوازى جانباه وفي هده الحالة تكون زاوية حني النموذج 180 .

-         يستخدم اختبار الانحناء عادة للأهداف التالية :

·       قياس المطيلية كما في اختبار الانحناء الحر

·       قياس مدى الاستحكام في وصلة اللحام

·       ملاحظة خلو منطقة اللحام من العيوب

3-   اختبار الصلادة Hardnees test :

تتأثر صلادة الوصلات الملحومة بعدة عوامل مثل المعامل الحرارية وتشغيل المعدن على البارد ومعدن الحشو والتحليل الكيميائي لمعدن الاساس ويفضل غالباً وضع حد لنطاق الصلادة في منشاة ما وخصوصاً في حالة انواع الصلب السبائكي المنخفض لدلك تستخدم اختبارات الصلادة للحكم على صلادة المعدن .

توجد طرق عديدة لقياس الصلادة مثل طرق ( برينيل ) و ( روكويل ) و ( فيكرز ) وطرق اخرى والطرق المدكورة اعلاه هي اكثر الطرق استعمالاً وانتشاراً .

اختبار برونيل :-

يتكون من وض       ع عينة الاختبار على سندان ثم تسليط ضغط معين ( يكون عادة 3000 kg للمواد الصلدة و 5000kg للمواد اللينة ) على كرة من الصلب قطرها موسوعة على عينة الاختبار ويترك الحمل مسلطاً لفترة لا تقل عن 15 ثانية ثم يزال الضغط ويقاس قطر الفجوة الناتجة في العينة الاختبار ،وهنالك لوحات تعطي بيانات ( رقم برونيل) المناظر القطر الدائرة .

اختبار روكوبل :-

   يعمل وفق مبدا اختبار برونيل فقياس عمق التغلغل ( الفجوة ) الدي تحدثه كرة الدي تحدثه كرة صغيرة من الصلب المصلد او مخروط من الماس يتكون الاختبار اساساً من :

-         تسليط حمل ابتدائي مقداره 10kg لجعل اداة التغلغل على سطح عينة الاختبار ويبقه في الموضع المطلوب .

-         تسليط الحمل الرئيسي الدي يتراوح من 60kg ــــــــــــ 150kg  حسب المادة المراد اختبارها ونوع اداة التغلغل المستخدمة .

-         قراءة رقم الصلادة مباشرة على قرص بياني مدرج وعلى دلك تنبني ارقام ركويل على الفرق بين عمقي التغلغل لحملين الابتدائي والرئيسي .

-         كلما داد هدا الفرق يقل رقم الصلادة ويكون المعدن الين .

اختبار فيكرز :-

في اختبار فيكرز للصلادة تدفع اداة تغلغل ماسية في سطح عينة الاختبار تحت حمل سبق تحديده وتعطي النسبة بين اللحام المسطح وبين مساحة الفجوة الناتجة رقم صلادة فيكرز ويجري التحكم ( اوتوماتيكياً ) الياً في تسليط الحمل وازالته بعد فترة سبق تحديدها وتكون عادة حوالي 10 ثواني .

وعلى وجه العموم فان كل نوع من انواع اختبارات الصلادة السابقة يكمل الانواع الاخرى فبالنسبة لكبر مقياس فجوة برونيل يمكن استعمالها فقط للحصول على ارقامك الصلادة في مساحة كبيرة نسبياً ومن الناحية الاخرى يمكن استعمال اختباري روكويل وفيكيرز بسهولة كبيرة لتحديد صلادة المناطق الصغيرة .

·       توجد جداول تحويل من روكويل الو برونيل الى فيكرز .د

4-   اختبار الكسر المفاجئ Nick- break test  :-

يجري هدا الاختبار في الوصلات الحامية  التناكبية ودلك لمراجعة سلامة الوصل الحامية تكون هده الوصلات وصلات تناكبية للأنابيب او وصلات تناكبية للألواح الحديدية .

-         يتم في هدا الاختبار تجهيز القطعة المراد فحصها بالأبعاد والمواصفات المحددة

يسلط على العينة حمل فجائي بواسطة مطرقة الاختبار ( hammer  ) مرة او عدة مرات حتى تكسر العينة يفحص سطح الكسر ودلك لتحد

يد العيوب الداخلية مثل المسامات والتضمينات الخبيثة وعدم التصاهر lack of fusian, slag ln collusions, and porosity  .

الاختبارات الائتلافية     Non – destructive Testing  

مقدمة :-

يمكن تعريف بانه اختبار الانظمة والمعدات بصريا او باختيار وسيلة فحص مناسبة .

* تعريف الاختبار اللاتلافي      destructive of NDT  :-

هو اختبار للمواد بالكشف داخلياً او خارجياً للعيوب او الانقطاعات باستخدام طرق لا تتلف المادة التي تحت الاختبار .

الطرق المستخدمة في الاختبارات الائتلافية :

1-   طرق العيوب السطحية

1-   الفحص البصري Visual testing  .

2-   السوائل النفادة Liquid penetrant  .

3-   الجسيمات المغنطيسية Magnetic particles .

4-   التيارات الدوامية ( التيارات الاعصارية ) Eddy current  .

2-   طرق العيوب الداخلية

1-   الموجات فوق الصوتية Ultrasonic .

2-   التصوير الاشعاعي Radiography  .

1-   الفحص البصري Visual testing  :-

هو الخطوة الأولى من الفحص الائتلافي وفي الحقيقة الفحص البصري يجب ان يستخدم في جميع انواع المنشات الحرجة وغير الحرجة حتى ولو كانت محددة 100% بواسطة الفحص الاشعاعي . يعتبر الفحص البصري من اكثر الطرق الاختبارية شيوعاً وتبرز اهميته من بساطته وانخفاض كلفته وسرعة انجازه .

وهي طريقة سهلة ورخيصة لضبط الجودة العملية وبواسطته يمكن منع ظهور العيوب في أي مرحلة مبكرة اثناء عملية اللحام

·       كل المعدات التي نحتاجها في هده الطريقة :

-         عدسة مكبرة .

-         حدة نظر ثاقب .

-         خبرة لمن يقوم بالفحص

·       هنالك ثلاث مراحل للفحص البصري :

-         الفحص قبل اللحام .

-         الفحص اثناء اللحام .

-         الفحص بعد اللحام

·       الفحص قبل اللحام :-

قبل ان تجمع الأجزاء يجب ان تراجع اسطحها للتأكد من عدم وجود زيوت ، وشحوم ، والشوائب واكاسيد الحديد ( الصدأ ) والمواد الغريبة الأخرى .

الحواف المقطوعة يجب ان تفحص جيداًُ للتأكد من جودة القطعة ، والدقة المقطوعة بها والزوايا المشطوفة .

ابعاد الاجزاء يجب ان تراجع بالقياس بعد ان تجمع الوصلات

·       الفحص اثناء اللحام :-

التفاصيل يجب ان تراجع اثناء عملية اللحام هي :

-         متغيرات اللحام ( الكهرباء )

-         مكان جريان اللحام

-         جودة الاسطح

-         الابعاد النهائية للوصلات الملحومة

-         اختيار نوع التيار الكهربائي المستعمل

·       الفحص بعد اللحام :

-         المظهر الصحيح لمنطقة اللحام

-         التأكد من خلو الشوائب والخبث

-         التأكد من دقة الابعاد في وصلة اللحام 

الجسيمات المغنطيسية Magnetic particles :-

استخدمت هده الطرقة مند زمن بعيد لتحري العيوب المفتوحة على السطح والتي يصعب ملاحظتها بطرق الفحص العادية وقد كانت تستخدم

·       ...................................................................................................... تحياتي / بدرالدين أحمد