آزمون شکست جوش چیست؟
آزمایش شکست جوش (نیک شکست) آزمایشی است که در آن نمونه جوش داده شده به صورت کنترل شده در صفحه جوش شکسته می شود و تخلخل، ورود سرباره، عدم نفوذ و عدم همجوشی در سطح شکست حاصل را ارزیابی می کند.
هدف آزمون شکست جوش
هدف ارزیابی کیفیت جوش با مشاهده مستقیم ناپیوستگی های داخل جوش بر روی سطح شکست است.
آزمون شکست جوش بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- جوش های نقطه ای و درز
- جوش لب به لب و فیله
- جوش های سازه ای - فولادی
- صلاحیت جوشکار و روش
آزمون شکست جوش در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با آزمون شکست جوش
- ISO 9017
- AWS D1.1
- ISO 10447 (برشی کششی جوش نقطه ای-برشی/لایه برداری)
- سری ISO 15614
شرایط آزمون شکست جوش
- نمونه
- هندسه تعریف شده در استاندارد؛ در صورت نیاز بریدگی دارد
- روش شکستن
- شکستن صفحه جوش با پرس، چکش یا گوه
- ارزیابی
- سطح شکستگی با چشم غیر مسلح یا با بزرگنمایی کم بررسی می شود
- تعداد نمونه ها
- در استاندارد صلاحیت تعریف شده است
تجهیزات آزمون شکست جوش
- دکل پرس یا شکستن
- نیمکت بریدگی
- میکروسکوپ استریو
- تصویربرداری مقیاس شده
الزامات نمونه برای آزمون شکست جوش
- هندسه نمونه باید مطابق با استاندارد باشد
- محل بریدگی باید شکاف را به صفحه جوش هدایت کند
- سطح شکستگی پس از آزمایش نباید آلوده شود
- محل و جهت نمونه باید مستند باشد
مدت آزمون شکست جوش
به طور معمول 1-2 روز، از جمله آماده سازی نمونه.
روش اجرای آزمون شکست جوش
- 1نمونه بر اساس استاندارد تهیه شده و در صورت نیاز بریده می شود.
- 2نمونه در صفحه جوش شکسته می شود.
- 3سطح شکستگی بررسی می شود.
- 4نوع ناپیوستگی، اندازه و مکان ثبت می شود.
- 5با معیار پذیرش مقایسه می شود.
معیارهای پذیرش آزمون شکست جوش
معیار پذیرش در استاندارد صلاحیت آورده شده است. با توجه به نوع ناپیوستگی و اندازه کل محدود می شود.
ارزیابی نتایج
شکستگی که در خارج از جوش منتشر می شود، ناپیوستگی ها را پنهان می کند. بریدگی و دکل شکستن باید برای حفظ شکستگی در صفحه جوش تنظیم شوند.
گزارش آزمون شکست جوش
- استاندارد اعمال شد
- هندسه و مکان نمونه
- روش شکستن
- یافته ها و تصاویر سطح شکستگی
- ارزیابی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- صلاحیت فرآیند جوشکاری ISO 15614
- کد جوش سازه AWS D1.1
آزمون فلز و متالورژی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون آزمون شکست جوش به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های فلز و متالورژی، باری را که یک فلز یا اتصال جوش‌شده می‌تواند تحمل کند، نحوه شکست آن و ساختار داخلی‌اش را تعیین می‌کنند. خروجی این خانواده اغلب درباره خود محصول نیست بلکه درباره هویت ماده است: آیا فولاد واقعاً از رده اعلام‌شده است، آیا درز جوش استحکامی را که طراحی فرض کرده می‌دهد، آیا قطعه ریخته‌گری نقص داخلی غیرقابل‌قبولی دارد؟
اهمیت عملی این حوزه از این واقعیت ناشی می‌شود که یک قطعه فلزی به‌ندرت به‌تدریج از کار می‌افتد. یک قطعه پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، فرسوده می‌شود، ترک می‌خورد و معمولاً هشدار می‌دهد. اما درز جوش یا یک بست، اغلب بدون هشدار می‌شکند - به‌ویژه در موارد خستگی و شکست ترد. به همین دلیل، در حوزه‌هایی مانند تجهیزات تحت فشار، تجهیزات بالابر، فولاد سازه‌ای و خطوط لوله، آزمون مواد الزامی مقرراتی است نه طراحی.
این خانواده سه گروه روش را گرد هم می‌آورد و هر یک به پرسشی متفاوت پاسخ می‌دهد. آزمون‌های مکانیکی رفتار ماده تحت بار را کمّی می‌کنند. بازرسی غیرمخرب بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص می‌گردد. متالوگرافی و تجزیه شیمیایی توضیح می‌دهند چرا ماده چنین رفتاری دارد - از طریق ساختار دانه، توزیع فاز، محتوای آخال و ترکیب آلیاژ.
معیار پذیرش این آزمون‌ها تقریباً هرگز از استاندارد آزمون نمی‌آید و این کلید درک این حوزه است. استاندارد آزمون می‌گوید اندازه‌گیری چگونه انجام شود؛ مقادیر قابل‌قبول از استاندارد محصول، رده ماده یا آیین‌نامه ساخت می‌آید. ISO 6892-1 می‌گوید آزمون کشش چگونه انجام شود؛ EN 10025 می‌گوید آن فولاد باید چند مگاپاسکال تنش تسلیم بدهد. هنگام خواندن یک گزارش، دانستن اینکه بر اساس کدام استاندارد محصول ارزیابی شده ضروری است.
نمونه‌برداری در این حوزه بخشی جدایی‌ناپذیر از نتیجه است. دو نمونه گرفته‌شده از یک ذوب ممکن است بسته به جهت و محل برداشت، مقادیر متفاوتی بدهند؛ در محصولات نورد شده، نمونه‌های موازی و عمود بر جهت نورد نتایج متفاوتی تولید می‌کنند. به همین دلیل استانداردهای محصول محل و جهت نمونه‌برداری را نیز تنظیم می‌کنند و گزارش باید این را مستند کند.
گروه‌های روش در این حوزه
تست های مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شیاردار (شارپی)، سختی (برینل، ویکرز، راکول)، خستگی، خزش و چقرمگی شکست. این‌ها رفتار ماده تحت بار را به‌صورت عددی می‌دهند.
بازرسی غیرمخرب
پرتونگاری، بازرسی فراصوتی، مایع نافذ، ذرات مغناطیسی و بازرسی چشمی. بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص‌های سطحی و داخلی می‌گردد و گامی ضروری در ساخت جوشی است.
متالوگرافی
آماده‌سازی نمونه، اچ‌کاری و بررسی میکروسکوپی. اندازه دانه، توزیع فاز، محتوای آخال، عمق کربن‌دهی و منطقه متأثر از حرارت جوش ارزیابی می‌شود.
تجزیه شیمیایی
ترکیب آلیاژ با طیف‌سنجی نشری نوری و شیمی تر تأیید می‌شود؛ تأیید رده ماده از این مرحله می‌گذرد.
رفتار خوردگی
آزمون‌های مه نمکی، خوردگی حفره‌ای و شکافی، و خوردگی بین‌دانه‌ای. در فولادهای زنگ‌نزن می‌توانند نشان‌دهنده کیفیت عملیات حرارتی باشند.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- گواهی ماده (مانند EN 10204 3.1) گزارش آزمون نیست؛ اظهارنامه سازنده است. در کاربردهای حساس، راستی‌آزمایی مستقل انجام می‌شود و این دو نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
- آزمون‌های کشش ASTM و ISO مقادیر یکسانی را اندازه می‌گیرند اما از هندسه نمونه متفاوتی استفاده می‌کنند؛ نتایج معادل مستقیم هم تلقی نمی‌شوند و هرچه مشخصات بخواهد همان اعمال می‌شود.
- جداول تبدیل بین سختی و استحکام تقریبی هستند. محاسبه تنش تسلیم از روی سختی، شواهد کافی برای پذیرش ماده نیست.
- در بازرسی غیرمخرب، عبارت «نقصی یافت نشد» به معنای نبود نقص نیست؛ ممکن است نقص‌هایی زیر حد تشخیص روش وجود داشته باشد. گزارش باید روش به‌کاررفته و سطح حساسیت را ذکر کند.
- قبول‌شدن درز جوش نشان نمی‌دهد جوشکار یا دستورالعمل واجد شرایط است؛ این‌ها فرآیندهای جداگانه‌اند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی گواهی ماده و پذیرش مواد ورودی
- تأیید ساخت جوشی؛ صلاحیت‌سنجی جوشکار و دستورالعمل
- کنترل ساخت تجهیزات تحت فشار و اجزای سازه‌ای
- تحلیل خرابی و تعیین علت ریشه‌ای آسیب‌های میدانی
- راستی‌آزمایی فرآیندهای عملیات حرارتی و سطحی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره آزمون شکست جوش
آزمون شکست جوش بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
آزمون شکست جوش در محدوده ISO 9017, AWS D1.1, ISO 10447 (برشی کششی جوش نقطه ای-برشی/لایه برداری) و سری ISO 15614 اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
آزمون شکست جوش برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای جوش های نقطه ای و درز, جوش لب به لب و فیله, جوش های سازه ای - فولادی و صلاحیت جوشکار و روش اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی آزمون شکست جوش انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: نمونه — هندسه تعریف شده در استاندارد؛ در صورت نیاز بریدگی دارد, روش شکستن — شکستن صفحه جوش با پرس، چکش یا گوه و ارزیابی — سطح شکستگی با چشم غیر مسلح یا با بزرگنمایی کم بررسی می شود. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای آزمون شکست جوش مورد نیاز است؟
هندسه نمونه باید مطابق با استاندارد باشد, محل بریدگی باید شکاف را به صفحه جوش هدایت کند و سطح شکستگی پس از آزمایش نباید آلوده شود. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان آزمون شکست جوش چقدر است؟
به طور معمول 1-2 روز، از جمله آماده سازی نمونه. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه آزمون شکست جوش به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش در استاندارد صلاحیت آورده شده است. با توجه به نوع ناپیوستگی و اندازه کل محدود می شود.