چرا دچار کمبود زمان می شویم؟
۱۳۹۶-۰۶-۰۶
اصول اولیه پایپینگ
۱۳۹۶-۰۶-۰۶

عیوب جوش

رویهم افتادگی، فلز جوش اضافی در پنجه جوش است که روی سطح فلز پایه را پوشانیده بدون آنکه آمیختگی با آن داشته باشد. یا به عبارت بهتر به حالتی گفته می شود که لبه کناری جوش بیش از حد متعارف بر روی سطح قطعه کار و لبه اتصال پیشروی نماید و بر اثر عواملی همچون عدم کنترل عوامل جوشکاری و پارامترهای الکتریکی از قبیل شدت جریان و ولتاژ جوشکاری، انتخاب نادرست مواد مصرفی جوش یا آماده سازی نامناسب سطح فلز پایه روی می دهد.اگر اکسیدها محکم به فلز پایه چسبیده باشند بطوریکه از ادغام و امتزاج جلوگیری نمایند این حالت قابل پیش بینی است. سر رفتن جوش، انفصالی سطحی است که شیار مکانیکی تشکیل می دهد و تقریبا همیشه از نظر بازرسین غیر قابل قبول است.

بریدگی کناره ای(Undercut)

بریدگی کناره، شیاری در پنجه یا در ریشه زنجیره جوش ناشی از جوشکاری است. بریدگی کناره می تواند پیوسته یا منقطع باشد. بریدگی کناره جوش معمولا بر اثر تکنیک اشتباه جوشکاری یا به علت زیادی شدت جریان جوشکاری یا هر دو اتفاق می افتد. بریدگی کناره جوش، شیاری است درون فلز پایه که کنار پنجه یا ریشه جوش ذوب گردیده و با فلز جوش پر نشده است. این بریدگی شیاری مکانیکی ایجاد می کند که متمرکز کننده تنشها می شود. اگر عوامل موثر در تشکیل بریدگی کناره جوش کنترل شوند و شیارعمیق و تیز بوجود نیاید، این عیب برای بارگذاری استاتیک نگران کننده نخواهد بود.

آخالهای سرباره ای(Slag Inclusion)

مواد غیر فلزی جامدی هستند که در فلز جوش یا بین فلز جوش و فلز پایه حبس شده اند و بیشتر در جوشهایی که با فرایندهای قوسی دستی یا زیرپودری جوشکاری شده اند، یافت می شود. در کل آخالهای سرباره بر اثر عیوب تکنیک جوشکاری، عدم طراحی مناسب اتصال و یا عدم تمیزکاری سطح جوش بین دو پاس پدید می آید. معمولا سرباره مذاب به سمت سطح جوش حرکت می کند. شیارهای تیز در سطوح میانی جوش یا بین پاسها سبب حبس سرباره در زیر فلز مذاب جوش می شوند. آخال سرباره بسته به وضعیت تشکیلش ممکن است به صورتهای گوناگونی از نظر پراکندگی و محل تشکیل در نزدیکی اتصال باشد.

آخالهای تنگستنی(Tungsten Inclusion)

ذرات تنگستنی محبوس شده در فلز جوش جوشکاری قوسی تنگستنی با الکترود تنگستنی برای برقراری قوس بین الکترود و جوش می باشد و مشخصه بارز فرایند جوشکاری با قوس تنگستنی(GTAW) به حساب می آید. در این فرایند از الکترود تنگستنی برای برقراری قوس بین الکترود و جوش یا فلز پایه استفاده می شود. اگر الکترود تنگستنی در مذاب فرو رود یا اینکه جریان قوس آنقدر بالا رود که تنگستن ذوب شده و قطره قطره در حوضچه جوش فرود آید، آخالهای تنگستنی حاصل خواهد شد. آخالهای تنگستنی روی فیلمهای پرتونگاری بصورت علائم و نقاط خیلی روشن دیده می شوند زیرا چگالی تنگستن بیشتر از فولاد یا آلومینیوم است. در نتیجه اشعه را بیشتر جذب خواهد کرد. تقریبا مابقی ناپیوستگیها و عیوب در آزمون پرتونگاری به شکل نقاط تیره و تاریک مشاهده می شوند.

ذوب ناقص(Lack of fusion)

ذوب ناقص، عدم یکپارچگی بین فلز جوش و فلز پایه یا فلز جوش با فلز جوش است. این عیب به یکی از صورتهای زیر ظاهر می شود  :

-ذوب ناقص دیواره جانبی

– ذوب ناقص بین پاسی

– ذوب ناقص در ریشه

ذوب ناقص نتیجه تکنیک نادرست جوشکاری، آماده سازی غلط فلز پایه یا طرح اتصال نامناسب است. علت ذوب ناقص (عدم ادغام کامل) عبارتست از کمی حرارت جوشکاری یا فقدان راهیابی به همه سطوح ادغام یا هر دوچسبندگی شدید اکسیدها حتی اگر مسیر مناسبی جهت دستیابی به سطوح فراهم شود و حرارت کافی تامین شود باز هم مانع ادغام کامل خواهد شد.

عدم نفوذ کامل(Lack Of Penetration)

نفوذ ناقص، عدم ذوب بین فلز پایه و فلز پایه بخاطر نرسیدن فلز جوش به داخل ریشه اتصال است. در این حالت هیچیک از دیواره های دو طرف قطعه از قبل ماشینکاری شده ذوب نخواهد شد و بدون تغییر ناشی از ذوب و حرارت باقی خواهد ماند. نقطه ای که عدم نفوذ و ادغام در آن روی داده است با ناپیوستگی به نام نفوذ ناقص معرفی می شود. حرارت ناکافی، طرح اتصال نامطلوب یا هدایت جانبی قوس جوشکاری به شکل نادرست، از جمله عواملی هستند که موجب بروز نفوذ ناقص می شوند. بعضی فرایندها نسبت به بعضی دیگر قادرند نفوذ بیشتری ایجاد کنند. اتصالاتی که باید از هر دو طرف جوشکاری شوند، بعد از جوشکاری یک طرف و قبل از جوشکاری طرف دیگر، برای اطمینان از عدم نفوذ ناقص آنرا می توان شیارزنی(Back Gouging) نمود. جوشهای لوله، خصوصا در معرض چنین ناپیوستگی هستند زیرا اکثر اوقات دسترسی به داخل لوله مقدور نمی باشد. در چنین مواردی طراحان عمدتا برای کمک به جوشکاران تسمه یا پشت بند های مصرفی را پیشنهاد می کنند. جوشهایی را که باید نفوذکافی داشته باشند بوسیله بعضی بازرسیهای غیر مخرب آزمایش می کنند. این مسئله در مورد پلها، خطوط لوله، قطعات تحت فشار و کاربردهای هسته ای صدق می کند.

مقدار نفوذ لازم در هر اتصال در نقشه ها معین می شود. بدست آوردن نفوذ لازم بستگی به قابلیت دسترسی منبع حرارتی و فلز پر کننده به محل جوشکاری دارد. نفوذ ناقص ممکن است از طراحی نادرست درز جوش ناشی شود. بسیاری از طراحان برای اطمینان از عدم وجود نواحی با نفوذ ناقص در ریشه جوش، شیار زنی صد در صد پشت جوش و جوشکاری مجدد را تجویز می کنند. در ساختمان پلها، اتصال جوشی که مقدار معینی نفوذ داشته باشد، از نظر طراحی مورد قبول نیست مگر آنکه با انجام آزمایشات غیر مخرب از سلامت جوش اطمینان حاصل شودمنظور از شکل ناقص، شکل ناقص سطح خارجی جوش یا نقص در شکل هندسی اتصال است.

نفوذ اضافی(Excessive Penetration)

نفوذ اضافی، فلز جوش اضافی بیرون زده از ریشه جوش یک طرفه یا بیرون زده از فلز جوش قبلی اتصال یک یا چند پاسه است. بیرون زدگی موضعی(Local Protrusion) نفوذ اضافی موضعی است.

تخلخل(Porosity)

تخلخل در نتیجه حبس گاز هنگام سرد شدن جوش بوجود می آید. تخلخل معمولا کروی است ولی احتمال تخلخلهای طولی نیز وجود دارد. حفره های گازی در قطعات چدنی شاید به شکل لایه به لایه نیز پیدا شوند. تخلخل هرچقد هم زیاد باشد، به اندازه ناپیوستگیهای تیز که موجب تمرکز تنش می شوند، خطرناک نخواهد بود. تخلخل زیادی نشانه آن است که عوامل جوشکاری، مواد مصرفی یا طراحی اتصال به درستی کنترل نشده است. یا فلز پایه آلوده و کثیف بوده و یا فلز پایه و فلز جوش با یکدیگر سازگاری کافی ندارند. تخلخل منحصرا ناشی از هیدروژن نیست ولی وجود تخلخل بیانگر وجود هیدروژن درجوش و ناحیه حرارت دیده است که در آلیاژهای آهنی احتمال ترک خوردن قطعه را زیاد می کند.

*تخلخل یکنواخت(Uniformly Porosity)

تخلخل با پخش یکنواخت، تعدادی منفذ گازی پخش شده بصورت یکنواخت با الگوی پراکندگی همسان در سرتاسر فلز جوش است. اگر این گونه تخلخل در جوش بیش از حد وجود داشته باشد بیشتر به دلیل عیب روش جوشکاری یا نقص در مواد است. روش آماده سازی محل اتصال یا موادمصرفی می تواند در مواردی موجب بروز تخلخل شود. اگر جوشی آهسته تر از حد لازم سرد شود، حجم زیادی ازگازها حین انجماد خارج می شوند و در نتیجه حفره های کمی در جوش باقی خواهد ماند.

*تخلخل خوشه ای(Cluster Porosity)

تخلخل موضعی یا خوشه ای، حفره هایی هستند که در یک محل مجتمع شده و اکثرا ناشی از برقراری و قطع نادرست قوس حین انجام عملیات جوشکاری می باشد.

*تخلخل خطی(Linear Porosity)

یکسری حفره های باریک می باشند که بیشتر در طول سطوح میانی جوش، گرده جوش یا نزدیک به ریشه جوش بوجود می آیند. تخلخل خطی، خطی از منفذهای گازی می باشد که بصورت موازی با محور جوش واقع شده اند. به هنگام جوشکاری به علت آلوده بودن محل، گازهای حاصله به وضعیتهای فوق الذکر رانده می شوند.

*تخلخل خطی(Linear Porosity)

تخلخل لوله ای یا حفره طویل شده (Elongated Cavity) حفره ای گازی و طویل است این حفره غیر کروی بزرگ، بعد بزرگش تقریبا موازی با محور جوش است. تخلخل لوله ای در جوشهای گوشه ای از ریشه بطرف سطح جوش امتداد دارد. وقتی که یک یا دو حفره در سطح جوش مشاهده شود، سنگ زنی دقیق می تواند تخلخلهای زیر سطحی را نیز آشکار سازد. بخش عمده این تخلخلها کاملا تا سطح جوش امتداد پیدا نمی کنند.

ترکها(Cracks)

ترک ناپیوستگی بوجود آمده بوسیله پارگی موضعی است، که می تواند ناشی ازسرد شدن یا تنش باشد. جوش و فلز پایه زمانی ترک می خورند که تنشهای موضعی بوجود آمده از مقاومت تسلیم فلز بیشتر شود. ترک خوردگی همواره با افزایش تنش در نزدیکی ناپیوستگیهای فلز جوش و فلز پایه یا نزدیک شیارهای مکانیکی که در طراحی اتصال پیش بینی شده اند، همراه است. تنشهای باقیمانده و هیدروژن از عوامل ایجاد ترکها به حساب می آیند.ترکهای ناشی از جوشکاری که ذاتا شکننده هستند در مرزهای ترک، تغییر شکل دائمی کمی نشان می دهند. ترکها به دو دسته گرم و سرد تقسیم می شوند. ترک گرم در خلال انجماد مذاب، شکل می گیرد و ترک سرد (تاخیری) بعد از آنکه فرایند انجماد کامل شد شروع خواهد شد. ترکهای سرد که بعضا ترکهای تاخیری نیز نامیده می شوند با هیدروژن شکننده ارتباط خاصی دارند. ترکهای گرم در مرزدانه ها منتشر می شوند ولی ترکهای سرد هم در مرزدانه ها تشکیل می شوند و هم ممکن است از مرزدانه ها گذشته و گسترش یابند.

*ترکهای طولی(Longitudinal Cracks)

در فرایندهای جوشکاری زیر پودری که معمولا با سرعت زیادی همراه است به چشم می خورد و گاهی تخلخل که معمولا در ظاهر جوش قابل مشاهده نمی باشد در آنها روی می دهد. ترکهای طولی در جوشهای کوچک و کم حجم بین قسمتهای بزرگ و حجیم ناشی از آهنگ سریع سرد شدن و درگیری یا در مهار بودن قطعات است. ترک طولی اساسا موازی با محور جوش است به چهار صورت واقع می شود:

– در فلز جوش

– در مرز جوش

– در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

*ترکهای عرضی(Transverse Cracks)

ترک عرضی اساسا عمود بر محور جوش است و بیشتر ناشی از تنشهای فشاری عمود بر جوشی که قابلیت نرمی زیادی ندارد، می باشد. ترکهای عرضی ممکن است در مناطق زیر واقع شوند:

– در فلز جوش

– در منطقه تاثیر حرارت

– در فلز پایه

*ترکهای چاله جوش(Transverse Cracks)

ترک چاله، ترک انتهای خط جوش است و زمانی رخ میدهد که جوشکاری بدرستی و به خوبی به پایان نرسد. گاهی به این ترک نیز ترک ستاره ای اتلاق می شود.ترک چاله جوش، ترک انقباضی بوده و معمولا از قطع ناگهانی قوس ناشی می شود.

فرورفتگی(Concavity)

فرو رفتگی جوش ممکن است در سطح جوش(External Porosity) و یا در ریشه جوش به نام(Internal Concavity) رخ دهد.

تحدب اضافی(Convexity)

تحدب اضافی، فلز جوش اضافی در رویه جوش گوشه ای است. حداکثر فاصله عمودی بین کمان گرده جوش گوشه ای تا خطی که شیبهای دو طرف را به هم وصل می کند وتر مثلث جوش) ، تحدب نامیده می شود. این عیب صرفا مختص جوشهای گوشه ای است و در سایر انواع طرح اتصال مطرح نمی باشد) .

سوختگی داخلی(Burn Through)

این عیب در حقیقت فروپاشی حوضچه جوش است که سوراخی در جوش یا در کنار جوش ایجاد کرده باشد. تشخیص منطقه این عیب از اطراف چندان دشوار نیست چراکه عمدتا به شکل دایره ای تیره)سوخته) و با سطحی پایینتر از مناطق اطراف خود ظاهر می شود.

پرنشدگی(Underfill)

پر نشدگی عبارتست از فرو رفتگی سطح جوش که تا پایین تر از لبه قطعه کار امتداد داشته باشد. این عیب در اثر عدم دقت جوشکار در پر کردن کامل طرح اتصال بوجود می آید.

 نویسنده: مهندس یوسف امامی

دیدگاه ها بسته شده است