انواع تست مخرب جوش(DT) لوله:شیمیایی،سختی سنجی، مکانیکی

در روش تست کنترل کیفیت و جوشکاری، گاهی اوقات نمونه‌های متالوگرافی از یک سازه برداشته می‌شوند تا کیفیت جوشکاری کنترل شود. این تست‌های مخرب به منظور تعیین بصری خصوصیات جوش‌ها استفاده می‌شوند. نمونه‌های تست متالوگرافی بخش‌هایی هستند که از محل جوش در سطح مورد نظر بریده شده و سپس برای آشکار ساختن ساختار آن صیقل داده می‌شوند.

این نمونه‌ها ممکن است با چشم غیر مسلح یا با بزرگنمایی‌های مختلف برای مثال با استفاده میکروسکوپ بررسی شوند. خصوصیاتی که باید کنترل شوند شامل یکنواختی، محل و عمق نفوذ جوش‌ها؛ ساختارهای متالورژیکی جوش، ناحیه‌ی همجوشی و ناحیه تحت تاثیر حرارت؛ گستردگی و توزیع اجزاء نامطلوب در جوش؛ گرادیان سختی و تعداد نواحی جوش هستند.

روش‌های تست

سه دسته تست مخرب وجود دارد: شیمیایی، سختی سنجی و مکانیکی.

تست‌های شیمیایی

تست‌های شیمیایی بطور کلی برای تایید ترکیب شیمیایی یا مقاومت در برابر خوردگی پایه و فلزهای جوش استفاده می‌شوند. برای مثال ممکن است ترکیب‌های خاص فلزات دخیل جهت بررسی انطباق با مشخصات کنترل شود. علاوه بر این، تحلیل شیمیایی فلز جوش می‌تواند نشان دهد که جوشکاری نتایج مورد انتظار را به همراه داشته است یا اجزاء نامطلوبی را به فلز جوش اضافه کرده است.

تست‌های خوردگی قابلیت جوش برای مقابله در برابر محیط خورنده را در طول دوره‌ی سرویس نشان می‌دهند. به علت هزینه و زمان، معمولاً مقاومت جوش در برابر خوردگی را نمی‌توان با استفاده‌ی تحت شرایط واقعی سرویس تست کرد. بنابراین، تست‌های تسریع خوردگی که تحت شرایط آزمایشگاهی انجام می‌شوند ارائه شده‌اند.

تست‌های سختی سنجی

تست‌های سختی سنجی مقاومت مواد در برابر فرسایش را اندازه می‌گیرند. برای بیشتر فلزات، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی با افزایش سختی کاهش می‌یابد. از آنجایی که هر عملیاتی در حین جوشکاری دارای تاثیرات متالورژیکی است، برخی مشخصات نیاز به یک محدوده‌ی بالایی برای سختی قابل قبول در نواحی مختلف جوش دارند.

تست سختی سنجی با تجهیزاتی انجام می‌شود که تحت یک بار مشخص،‌ یک توپ فولادی کوچک سخت یا نوک الماسی را به سطح فلز اعمال می‌کند. عمق نفوذ یا بصورت مستقیم توسط دستگاه اندازه گرفته می‌شود یا با توجه به ابعاد جوش تعیین می‌شود. بازرس جوش با مرتبط کردن یک عدد به هر عمق جوش می‌تواند میزان سختی را تعیین کند.

تست‌های مکانیکی

تست‌های مکانیکی (به غیر از سختی) به منظور تست چندین مورد از خواص جوش طراحی شده‌اند.

تست کشش

• تست‌های کشش بر روی نمونه‌های بدست آمده از جوش تست انجام می‌شوند و به منظور اندازه گرفتن مقاومت اتصال جوش مورد استفاده قرار می‌گیرند. نمونه‌ها معمولاً بصورت عمود بر جوش گرفته می‌شوند بطوری که در مرکز نمونه قرار داشته باشد.
• نمونه‌ها گاهی اوقات در امتداد جوش گرفته شده و بطور کامل متشکل از فلز جوش می‌باشند. نمونه‌ها ممکن است دارای سطح مقطع دایره‌ای یا مستطیلی باشند که بستگی به الزامات استاندارد جوشکاری قابل اجرا دارد. دستگاه تست یک نیروی کششی را تا زمان گسیختگی اعمال می‌کند.
• بر اساس نوشته‌های روی دستگاه و اندازه‌های نمونه قبل و بعد از تست، خواصی مانند نقطه‌ی تسلیم یا مقاومت تسلیم، مقاومت نهایی و شکل پذیری محاسبه می‌شوند.
• تست‌های خمش هدایت شده نشان دهنده‌ی شکل پذیری جوش هستند. نمونه‌های تست به عنوان خم ریشه، خم سطح یا خم کنار توصیف می‌شوند که بستگی به سطح کشیده شده در خم دارد. نمونه‌های مستطیلی مورد استفاده برای تست‌های کششی به منظور از بین بردن هر گونه تقویت جوش، در دستگاه قرار می‌گیرند.

چقرمگی ضربه

چقرمگی ضربه یک ماده را می‌توان با تست چارپی (Charpy) یا آیزد (Izod) تعیین کرد. خواص ضربه مستقیماً در محاسبات مکانیکی شکست استفاده نمی‌شوند، اما تست‌های ضربه اقتصادی به عنوان یکی از روش‌های کنترل کیفیت جهت ارزیابی حساسیت به ترک و مقایسه با چقرمگی نسبی مصالح مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. دو تست از نمونه‌ها و روش‌های مختلفی برای نگه داشتن نمونه‌ها استفاده می‌کنند اما در هر دو تست از دستگاه تست پاندول استفاده می‌شود.

برای هر دو تست، نمونه توسط یک اضافه بار تکی در اثر ضربه‌ی پاندول شکسته می‌شود. یک اشاره‌گر توقف برای ثبت میزان تاب خوردن پاندول بعد از شکستن نمونه استفاده می‌شود. چقرمگی ضربه‌ی فلز با اندازه‌گیری انرژی جذب شده در محل شکستگی نمونه تعیین می‌شود. این مقدار به راحتی با یادداشت کردن ارتفاعی که پاندون رها می‌شود و ارتفاعی که پاندول بعد از اینکه به نمونه ضربه زده، بدست می‌آید. ارتفاع و وزن پاندول انرژی پتانسیل را تولید می‌کند و تفاوت در انرژی پتانسیل پاندول در شروع و انتهای تست برابر با انرژی جذب شده است.

چقرمگی شیار V شکل به روش چارپی

چقرمگی شیار ظرفیتی است که یک ماده برای جذب انرژی در حضور یک نقص مانند یک شیار یا ترک دارد. ماده احتمالاً میزان کمتری از سختی را نشان می‌دهد. هنگامی که یک نقص در ماده وجود داشته باشد، بارگذاری یک حالت تنش کششی سه محوری را در نزدیکی آن نقص ایجاد می‌کند. با رد شدن از تنش تسلیم ماده دچار کرنش‌های پلاستیک در نزدیکی نوک ترک می‌گردد. چقرمگی شیار با چندین نمونه از جمله نمونه‌ی ضربه‌ای با شیار V شکل به روش چارپی یا نمونه‌ی تست پارگی دینامیک اندازه‌گیری می‌شود. مانند تست معمول ضربه، این تست‌ها نیز اغلب چند بار در دماهای مختلف انجام می‌شوند.

تست خمشی

در تست‌های خمشی آزاد برای شکل پذیری از نمونه‌های مشابه با آنهایی که برای تست‌های خمشی هدایت شده بکار می‌روند، استفاده می‌شود. قبل از تست، خطوط اندازه در عرض نمونه‌ی فلز جوش داده شده حک می‌شوند. یک دستگاه تست برای ایجاد خمش استفاده می‌شود، نمونه در میان شانه‌های جیگ قرار می‌گیرد بطوری که جوش در مرکز واقع شود. سپس خم کننده به طرف پایین نیرو وارد می‌کند تا زمانی که نمونه حالت U شکل پیدا کند. در صورتی که نمونه دچار ترک شود یا نقائص باز دیگری بزرگتر از یک تعداد و اندازه‌ی مشخص شکل بگیرند یا نمونه بشکند، موفق نبوده است.

این خطوط یک فاصله حدود یک هشتم اینچی کمتر از عرض جوش به جا می‌گذارند. نمونه در ابتدا با نگه داشتن دو طرف آن یا شانه‌های روی غلتک یک خمش اولیه پیدا می‌کند و سپس تا زمانی که نمونه یک شکل دائم پیدا کند مرکز آن به سمت پایین فشار داده می‌شود.

تست فشرده سازی

یک دستگاه تست به منظور فشرده کردن نمونه بصورت طولی تا زمانی که یک ترک یا تورفتگی روی سمت محدب نمونه ایجاد شود یا نمونه از وسط خم شود، استفاده می‌شود. در صورتی که قبل از خم شدن نمونه از وسط یک نقص ظاهر شود بلافاصله بار برداشته می‌شود. درصد ازدیاد طول با توجه به فاصله ابتدایی و نهایی بین علامت‌ها محاسبه خواهد شد.