تستها ی مخرب DTوغیر مخرب ,NDT

      تستهای مخرب(DT)

در این نوع تست آزمایشهای مختلف بر روی نمونه های استاندارد تهیه شده از قطعات مورد آزمون انجام می شود و پس از انجام تست نمونه از بین می رود.

معایب روش: سرعت پایین

                پر هزینه بودن

                ارائه اطلاعات فقط مربوط به نمونه ها

l      تستهای غیر مخرب (NDT)

تست یا بازرسی غیر مخرب به روش هایی از بازرسی اطلاق می شود که در آنها کارایی یک قطعه بدون تغییر یا از بین رفتن آن قطعه، مورد بررسی قرار می گیرد.

تفاوتهای DT و NDT:

1.  در روش های DT پس از اعمال آزمایش، قطعه کارایی خود را از دست می دهد

2.  در روش های DT نمی توان تمام محصولات را تحت آزمایش قرار داد و باید به صورت random تعدادی از نمونه ها را تحت آزمایش قرار داد.

3.  در روش های DT نیاز به تهیه نمونه استاندارد وجود دارد که برای آزمایش های مختلف متفاوت است

      آزمایشهای DT و NDT در عرض یکدیگر قرار ندارند و انجام یک تست باعث بی نیازی از تست دیگر نمی شود.

علی اصغر سرابیان مقدم مربی کارگاه جوشکاری مرکز 14 قوچان دیماه1399

روش تولیدانواع پرفیلها

پروفیلهای نیمه سبک

نیم ساخته هایی از قبیل لوله قوطیهای با مقاطع مختلف پروفیلهای در و پنجره مفتولها و... که از فولاد معمولی تهیه می شوند پروفیلهای نیمه سبک نام دارند(شکل10-2)و به صورتی گسترده در صنایع مختلف کاربرد دارند

شکل10-2-مقاطع نمونه ای از پروفیلهای نیمه سبک

پروفیل های نیمه سبک را با عملیات مختلف شکل دادن مانند نورد کشش فرجینگ(آهنگری) و... تهیه می کنند بعضی از این پروفیل ها را میتوان پس از ساخت با تغیر شکل دوباره به نیمه ساخته های دیگری تبدیل کرد به طور مثال برای تهیه انواع قوطیها با مقاطع مختلف وابعاد گوناگون از لوله های درزداراستفاده می شود

روش تهیه لوله های فولادی درزدار:

به طور کلی لوله های فولادی در صنعت به دو دسته درزدار وبدون درز تقسیم می شود لوله های درزدار برای انتقال مایعات تولید پروفیلهای قوطی ساخت مصنوعات و سازه های فلزی به کار برده می شود.لوله های بدون درز نیز در زمینه های مختلف صنعتی از قبیل انتقال گاز ساخت مخازن تحت فشار تاسیسات پالایشگاهی نیروگاهها و غیره بکار برده می شود.ابتدا با روشهای مختلف تولید لوله های درزدار که با سه روش زیر تولید می گردند آشنا می شویم

الف-تهیه لوله ها با قطر کم ومتوسط وجوش طولی

این لوله ها طی یک سری عملیات مختلف به شرح زیر تولید می شوند:

_برشکاری وآماده سازی نوارورق به اندازه محیط لوله

-عملیات تبدیل نوار ورق به لوله

- جوشکاری درز لوله

- براده برداری از سطح جوش

- تقسیم لوله تولید شده به شاخه های مساوی

- تاب گیری و صافکاری لوله های تولید شده

- بازرسی و کنترول کیفیت لوله های تولید شده

اینک به شرح هر یک از مراحل فوق می پردازیم

-بر شکاری و آماده سازی نوار ورق به اندازه محیط لوله

برای تهیه لوله از رولها ورق استفاده می شود عرض رولهای ورقی که جهت لوله سازی مورد استفاده قرار می گیرند معمولا یک متر بوده ضخامت آنها بین 5/1 تا6 میلیمتر متغیر است وزن کوپلهای ورق متفاوت بوده در ضخامتهای بالا تا 10 تن میرسد حداقل قطر آنها نیز 500 میلیمتر است کوپلهای فوق با وسایل مکانیکی روی دستگاهای برش قرار گرفته به نوارهای باریک(متناسب با محیط لوله مورد نظر) تبدیل می شود دستگاه برش از تعدادی تیغه های برنده غلتکی شکل تشکیل شده که لبه آنها گوه ای شکل بوده عمل برش را با هدایت ورق به طرف جلو انجام می دهد(شکل11-2) تیغه های مذکور می توانند روی محور افقی دستگاه حرکت کرده در فاصله های مختلف از یک دیگر قرار گیرند به این طریق عرض لازم برش متناسب با قطر لوله مورد نظر تنظیم می شود و سرعت برش این دستگا ها حدود 110تا 300 متر در دقیقه است

نوارهای بریده شده ضمن عبور از غلتکهای صاف و مسطح کننده دوباره به صورت کویل (رول) پیچیده شده جهت تغییر شکل آماده می شوند.کویلهای نوار ورق روی خط تولید لوله قرار گرفته به طرف غلتکهای تغییر شکل پیشروی میکنند.سرعت پیشروی آنها متناسب با قطر لوله مورد نظر متفاوت است به طور مثال برای تولید لوله با قطر اسمی 19میلیمتری سرعت پیشروی حدود40 متر بردقیقه است (تقریبا400شاخه لوله شش متری در ساعت).خط تولید بدون وقفه به طور مستمر ادامه دارد هرگونه توقف در خط تولید باعث نا هماهنگی بین عوامل بعدی شده در کار اخلال به وجود می آورد (به طور مثال لوله در وسط کار از خط خارج می شود) از این رو برای جلو گیری از این نواقص نوار ورق باید به صورت ذخیره در کانالهای زیر زمینی دستگاه موجود باشدتا هنگام تمام شدن یک رول نوار ورق وجایگزینی رول دیگر واتصال سر به سر نوارها به یکدیگر خط تولید متوقف نشود

در فضاهای ذخیره حدود400متر نوار ذخیره وجود دارد یعنی پس ازتمام شدن رول ورق دستگاه تا حدود10دقیقه می تواند به کار ادامه دهد اتصال سر به سرنوارهای ورق با جوش فلاش صورت می گیردو سطح جوش خورده با عملیات براده برداری صافو مسطح می شود

-عملیات تبدیل نوار ورق به لوله:

در این مرحله نوار ورق ضمن عبور از غلتکهای فرم دهنده بتدریج شکل لوله را به خود می گیرد این عملیات متناسب با قطر لوله و کارخانه سازنده تقریبا طی 7تا14مرحله تغییر شکل صورت می پذیرد که در مرحله اول فقط غلتکهای افقی و در مرحل آخر غلتکهای افقی و عمودی همزمان عمل فرم دهیرا انجام می دهند(شکلهای 14-2و15-2)در تمام مراحل شکل دهی برای بر طرف کردن حرارت ناشی از اصطکاک بین غلتکها و ورق مایع خنک کننده ای مثل آب صابون روی محل تغییر شکل ریخته می شود

-جوشکاری درز لوله

هنگامی که تغییر شکل نهایی انجام گرفت وشکل لوله کامل شد باید درز آن به وسیله جوش آبندی شود جوشکاری درز لوله با روشهای مختلف اجرا می شود معمولا کارخانجات مختلف تولید لوله با توجه به قطر وضخامت لوله مورد نظر یکی از روشهای زیر را برای جوشکاری درز لوله به کار می برند

1-جوشکاری مقاومتی(قرقره ای):

در این روش با استفاده از دستگاه جوش مقاومتی (شکل 16-2) لب های لوله گداخته شده وغلتکهای طرفین با فشردن لبه ها داخل یکدیگر موجب اتصال می شوند .از این روش معمولا برای جوشکاری لوله های کم قطر استفاده می شود.

2-جوشکاری القایی با فرکانس کم و زیاد

اساس کار جوش القایی بر مبنای گذراندن یک جریان متناوب از یک بوبین و ایجاد میدان مغنا طیسی در اطراف ان است.این روش برای جوشکاری درز لوله ها با قطر کم و متوسط به کار می رود.با این روش سرعت تولید افزایش یافته جوش با کیفیت مطلوب ایجاد می شود (شکلهای 17-2و18-2).

جوش القایی دارای مزایایی به شرح زیر است :

-راحتی کار و سرعت عمل :

-عدم دفرمه شدن قطعات :

-عدم الودگی محیط کار:

-جلو گیری از اکسیداسیون زیاد به علت سرعت وحرارت زیاد فرایند:

-هزینه نسبتا کم و پرتابل بودن فرآیند

-عدم ایجادضایعات در قطعه کار

- ایمنی زیاد

3-جوشکاری زیر پودریدرز لوله

از روش زیر پودری برای جوشکاری درز لوله های قطوراستفاده می شود این فرایند نیز دارای محاسن زیادی است

-براده برداری از سطح جوش:

اتصال درز لوله در بعضی از روش ها پس از تامین حرارت لازم با فشردن لبه ها داخل هم صورت می گیرد (مانند روش مقاومتی و القایی)و در بعضی از روشها ی دیگر با استفاده از سیم های پر کننده اتصال انجام میگردد به همین دلیل در هر دو صورت محل جوش خورده بر جسته می شود.برای رفع این نقص با استفاده از قلم مخصوصی سطح جوش را تراشیده بر جستگی را از بین می برند.

قلم مذ کور به صورت ثابت روی درز لوله تنظیم شده لوله جوش خورده ضمن عبور از زیر ان صاف و هموار می شود اما بر جستگی داخل لوله که بر اثر جوش بوجود امده معمولا به همان شکل باقی می ماند.

در این مرحله نیز برای بر طرف کردن حرارت ناشی از اصطکاک از مایع خنک کننده ای استفاده می شود.

-تقسیم لوله به شاخه های مساوی:

در این سیستم لوله به صورت مداوم و پیوسته تولید و در انتهای خط به طولهای مساوی مطابق با استاندارد های متداول بریده می شود .این عمل به وسیله دستگاه اره مدور به طور خود کار صورت می گیرد.اره مدور روی یک واگن متحرک نصب شده است.هنگامی که مقدار مشخصی لوله (مثلا6 متر)اززیر تیغ عبور کرد گیره دستگاه لوله را محکم نگاه می دارد وواگن با خط تولید به جلو حرکت می کند.همزمان با جلو رفتن واگن تیغه مدور دستگاه عمل برش لوله را انجام می دهد.حرکت واگن وکار تیغه زمان بندی شده است و متناسب با سرعت خط تولید به گونه ای است که برش لوله ها با اندازه کاملا مساوی و یکنواخت انجام می شود

-تاب گیری وصافکاری لوله های تولید شده :

لوله در مراحل مختلف تولید تحت تاثیر حرارت قرار می گیرد :سپس   حرارت حاصل با استفاده از مواد خنک کننده کاهش داده می شود.این تغیرات و همچنین حرکت های مداوم در طول خط تولید موجب تغییر شکل های نا خواسته در لوله می شود از این رو پس از مرحله نهایی باید لوله های تولید شده را تابگیری کرده صاف و مستقیم کرد.این عمل با استفاده از دستگاههای غلتک مخصوص صورت می گیرد (شکل 20-2).غلتکها در این دستگاه به شکل ضبدر روی هم قرار گرفته اند.لوله با دور زیاد از بین انها حرکت کرده تاب گیری می شود.

بازرسی و کنترل کیفیت لوله های تولید شده:   

مقدار زیادی از لوله های درز دار پس از تولید پوشش داده شده برای انتقال مایعات مصرف می شوند.ازاین جهت با توجه به کار برد این لوله ها ضروری است که پس از تولید از نظر تحمل تنش و اب بندی بودن درز جوش خورده اطمینان حاصل شود.به این منظور از دستگاهی به نام تست با اب استفاده می شود.در این روش لوله ها تک تک روی دستگاه مزبور ثابت شده ضمن بستن یک سر انها از طرف دیگر اب با فشار

(80-50) بار داخل آنها فرستاده می شود .اگر چنانچه به علت عدم کیفیت اتصال قسمتی از درز خوب اب بندی نشده باشد فوران اب محل عیب را مشخص می کند.این گونه لوله ها معمولا جدا شده برای مصارف صنعتی به کا ر می روند و بقیه لوله ها که با تست اب سالم تشخیص داده می شوند برای گا لوانیزا سیون و مراحل بعدی اماده سازی به محلهای مربوط انتقال می یابند علاوه بر تست اب بندی مقاومت جوش نیز بررسی می شود .

برای تعیین مقاومت جوش با توجه به تغییر عوامل مثلا عوض شدن رول ورق یا تنظیم مجدد متغیرهای جوشکاری و غیره قسمتی از لوله تولید شده را برش زده در دستگاه ازمایش قرار می دهند سپس با وارد شدن سنبه در دهانی لوله ازمایش کشش انجام می شود و ضمن کنترل مقدار نیروی اعمال شده محل پارگی را در لوله تعین می کنند و از روی آن مقاومت جوش یا ورق را تشخیص می دهند طبیعی است که اگر پارگی در محل جوش نباشد افزونی مقاومت جوش نسبت به جنس ورق مشخص می شود(شکل 22-2)نشان می دهد

ب-لوله های درزدار با قطرزیاد وجوش طولی

لوله هایی که قطر آنها بیش از15اینچ(380میلیمتر)باشد لوله های قطور محسوب می شوند قطر این لوله ها در بعضی موارد بالغ بر60اینچ(1524میلیمتر)ضخامت جداره آنها از25/0 تا 1 اینچ(35/6تا 4/25میلیمتر) مطابق با قواعد استاندارد متغیراست.طول لوله های قطور از6تا12متر متغیر است از لوله های قطور در انتقال مایعات(آب .نفت.وغیره)و همچنین انتقال گازها استفاده می شود مراحل تهیه لوله های قطور درزدار نسبت به لوله های کم قطر تا حد زیادی متفاوت است برای تهیه آن متناسب با قطر لوله روشهای گوناگونی به کار بردهمی شود به طور مثال برای تولید لوله هایی تا قطر 16 اینچ(4/406میلیمتر) از همان سیستم نورد کاری مرحله ای می شود در این روش نوار ورق رول شده روی دستگاه قرار گرفته طی مراحل مختلف فرم دهی به شکل لوله در می آیدسپس درز آن با استفاده از جوش مقاومتی با فرکانس با لا جوشکاری میشودلوله های تولید شده با تستهای مختلف از قبیل تست چشمی تت آبندی تست التراسونیک وهمچنین آزمایشات فیزیکی و شیمایی بازرسی و کنترول کیفیت می شوند . در مرحله آخر دو سر لوله ها را با زاویه معینی پخ زده انبار می کنند

برای تولید لوله هایی با قطر بیش از 16اینچ (406میلیمتر)عمل فرم دهی و شیوه جوشکاری با استفاده از روش دیگری صورت می گیرد .این شیوه برای فرم دهی ورق دستگاه پرس به کار برده می شود وجوشکاری درز لوله نیز با فرایند جوش زیر پودری انجام میشود .مراحل تولید این لوله ها به شرح زیر است –انتقال ورق به خط تولید.

-برش طرفین ورق و شکل دهی اولیه لبه های ورق :

دراین مرحله ابتدا با استفاده از برش دیسکی لبه های کناری (طولی)ورق را می برند وسپس برای موازی شدن لبه ها و گرد شدن کامل لوله لبه های طولی ورق را با استفاده از دستگاه مخصوص مقداری قوس می دهند     

-شکل دهی ورق به لوله :

با این شیوه نیز فرم دهی ورق طی مراحل مختلف با اعمال نیرو صورت میگیرد .ابتدا با استفاده از پرس سنگین هیدرولیکی(حدود 15000کیلو نیوتن) ورق را ((یو))شکل می کنند:سپس در مراحل بعدی با استفاده از دستگاههای مختلف فرم دهی تغییر شکل را تا شکل گیری نهایی لوله ادامه می دهند

-شستشوی لوله :

برای برطرف کردن نا خالصیها ی سطح لوله وآماده کردن آن جهت جوشکاری ابتدا به وسیله دستگاه مخصوص سطح داخلی وخارجی لوله شستشو داده می شود.

-خال جوش زدن درز لوله :

خال جوش زدن درز لوله به منظور ثابت کردن ان برای جوشکاری انجام می شود.خال جوش ها به وسیله دستگاه مخصوص در فاصله های معین ایجاد می شود

-گونیا کردن دو سر لوله :

قبل از کامل کردن جوش درز لوله ابتدا آن را گونیا  می کنند(شکل 32-2).

-جوشکاری درز لوله :

درز لوله های قطور معمولا از دو طرف (داخل و خارج) با فرآیند جوش زیر پودری جوشکاری می شود .این عمل در دو صورت انجام می شود در مرحله ی اول درز لوله از داخل و در مر حله دوم از خارج جوش داده می شود در هردو مرحله معمولا لوله ثابت بوده انبر جوش زیر پودری پس از تنظیم متغیرها (مانند شدت جریان طول قوس سرعت و...)به صورت اتومات طول لوله را پیموده جوشکاری را انجام می دهد (شکل 33-2)جوشکاری درز لوله را از داخل و خارج نشان می دهد  

-اکسپند کردن لوله :

عمل اکسپند کردن به منظور تامین راستایی لوله همچنین گردکردن کا مل آن وتقلیل دامنه تنشهای ناشی از سیکلهای حرارتی و عملیات مکانیکی صورت می گیرد این عمل به وسیله دستگاه مخصوص انجام می شود (شکل 34-2)دستگاه اکسپندر را در حال قرار گرفتن داخل لوله و پس از آن نشان می دهد.لوله های قطور پس از تولید طی مراحل مختلف بازرسی و کنترل کیفیت می شود یکی از مراحل بازرسی چشمی است که به وسیله اپراتورها و تکنسینهای ماهر صورت می گیرد (شکل35-2)علاوه بر آن به وسیله آزمایشهای غیر مخرب مانند ذرات مغنا طیسی. آلتراسونیک واشعه ایکس مشخصات کا مل لوله ها کنترل می شود با این تست ها گرد

بودن کامل مقاطع ابعاد و دیگر مشخصات دو سر لوله تعیین شده همچنین کیفیت جوش ایجاد شده در درز آن با توجه به استاندارد های لازم بررسی می شود مشخصات فولاد مورد استفاده نیز یکی از موارد کنترل کیفیت محسوب می شود (شکل36-2). جوش لوله از نظر آبندی بودن نیز به وسیله یک سیستم هیدرولیکی برسی میشود این عمل معمولا پس از قرار گرفتن لوله روی دستگاه مخصوص و مسدود شدن سر ته آن از طریق وارد کردن آب با فشار به داخل آن صورت می گیرد(شکل37-2) علاوه بر موارد فوق گاه بر حسب نیاز یا اطمینان بیشتر نمونه ای از لوله های تولید شده را تهیه کرده به وسیله آزمایشات مخرب استحکام خمشی کششی سختی ومقاومت به ضربه آنها را برسی می کنند (شکل38-2)در بسیاری از موارد ضرورت ایجاب می کند که به منظور افزایش مقاومت مکانیکی لوله ها در برابر عوامل حمل نقل انبار کردن و نصب سطح آنها به وسیله مواد مصنوعی پوشش داده شود عملیات پوشش کاری طی مراحل مختلفی صورت می گیرد که شامل اکسید زدایی با روش ساچمه زنی (سن پلاست) شستشو خشک کردن آغشتن به مایع فلاکس گرم کردن و در نهایت پوشش دادن است

ج- لوله های اسپیرال(لوله های درز جوش مارپیچ):

یکی دیگر از روش های تولید لوله های قطور درز دار روش ما رپیچ یا اسپیرال است.تولید لوله با این روش سالها پیش (حدود یک قرن )برای اولین بار در امریکا انجام شد اما به علت ضعفی که در تکنو لوژی جوشکاری و ما شینکاری وجود داشت اجرای این روش به طور پیوسته میسر نشد با پیدایش روش جوشکاری زیر پود ری امکان تولید لوله به روش مار پیچ با کیفیت بالا فراهم آمد و در دهه1950درآلمان تولید لوله به این روش آغاز شد از این لوله می توان در خطوط انتقال آب .نفت.بنزین وگاز با فشارهای مختلف استفاده کرد همچنین به دلیل قطر زیاد وانتخاب طول دلخواه و دقت ابعاد در مصارف ساختمانی واسکلت

سازی نیز به کار برده شود.

-مراحل تولید لوله به روش اسپیرال

-آماده سازی ورق:

برای تولید مداوم لوله های مارپیچ معمولا از ورق به صورت کویل استفاده می شود اولین مرحله ساخت لوله های مارپیچ آماده سازی نوار فلزی است که از کویل باز می شود در این مرحله ابتدا تسمه های پهن به وسیله دستگاه های غلتک صاف ویکنواخت می شود سپس به وسیله دستگاه برش دورانی لبه های کناری دو طرف تسمه بریده می شود تا پهنای مورد نظر به دست آید قسمت های بریده شده به عنوان قراضه جمع آوری می شود با توجه به بالا بودن ضخامت ورق عملیات پخ زنی انجام می شود این عمل به وسیله دستگاه فرز یا برش غلتکی صورت می گیرد و بر حسب شکل لبه ها درز جناغی دو طرفه ایجاد می شود پخ نامناسب یا موجهای لبه ای کوچک می تواند باعث جوشهای نا منظم شود.

    -خم کردن لبه های ورق :

در مراحل شکل دهی لبه های ورق تحت تاثیر نیروی کمتری قرار گرفته قوس کمتری می گیرد از این رو برای جبران کاهش انحناء لبه های ورق را قبل از شکل دهی کامل منحنی می کنند این عمل به وسیله دو غلتک صورت میگیرد ( شکل 40-2)شعاع خمش بستگی به ضخامت ورق قطر لوله و زاویه ورودی داشته بر حسب نیاز از غلتکهای مناسب استفاده می شود.

 -شکل دهی لوله

برای ساخت لوله های اسپیرال از ماشینهای مخصوص استفاده می شود این ماشینها از ابزارهای شکل دهی مورد نیاز به اضافه  ماشین ها ی جوشکاری تشکیل شده اند برای تبدیل نوار ورق به شکل لوله به خصوص برای قطر های زیاد از سیستم خمش سه غلتکی استفاده می شود (شکل 41-2)با این روش در صورتی که غلتکهای شکل دهی بدرستی طراحی شوند بر حسب قطر ضخامت ورق و جنس تسمه به طور نا محدودی قابل تنظیم هستند در ساخت لوله های مارپیچ ورود نوار به دستگاه به گونه ای صورت می گیرد که محور ورودی دارای زاویه ای باشد که به آن زاویه ورودی یا شکل دهی می گویند این زاویه در واقع تعیین کننده قطر لوله است رابطه هندسی فرآیند به صورت رو برو است در روابط فوق عرض ورق زاویه شکل دهی و قطر لوله است با توجه به روابط فوق نتیجه گرفته می شود که با استفاده از نوارهای ورق با عرض ثابت می توان با تغییر دادن زاویه ورودی لوله هایی با قطرهایی مختلف تولید کرد یا بر عکس با استفاده از نوارهای ورق با عرضهای مختلف می توان با تغییر زاویه لوله های با قطر های یکسان تولید کرد (شکل 43-2)بیانگر استفاده از یک نوار ورق با عرض ثابت است که با تغییر زاویه لوله هایی با قطر را تولید کرده است .

-جوشکاری درز لوله :

درز لوله های مار پیچ از داخل و خارج با استفاده از فرآیند جوش زیر پودری جوشکاری می شود با این روش ورقهای ضخیم امکان جوشکاری سریع وجود دارد به طور مثال برای جوشکاری ورقهایی با ضخامت 35میلیمتربا سرعتی حدود 8/0متر بر دقیقه می توان جوشکاری کرد (شکل 44-2).

-تست جوش درز لوله:

پس از جوشکاری درز لوله معمولا با استفاده از تستهای غیر مخرب مانند آلتراسونیک اشعه ایکس ذرات مغناطیسی کنترل کیفیت محصول وبررسی سطح لوله از نظر ترکهای لایه ای انجام می شود(شکل 45-2)در این مرحله درز جوش از حیث معایب طولی وجانبی تحت تست قرار می گیرد وچنانچه دستگاه تست عیوبی را نشان می دهد که بیش از حد مجاز باشد با رنگ محل عیب مشخص شده در صورت امکان ثبت اصلاح آن اقدام می شود و در صورتی که قابل اصلاح نباشد از رده خارج می شود.

-بریدن لوله به طولهای مساوی:

در این فرآیند لوله به طور پیوسته در حال تولید است که با استفاده از یک واحد برشی به طولهای مورد نظر بریده می شود برش لوله با استفاده از فرآیند های مختلف از قبیل برش با شعله گاز برش پلاسما یا برش دیسکی صورت می گیرد تجهیزات برش متحرک بوده با سرعت خروجی خط تولید هماهنگ است پس از مراحل تولید سر وته لوله ها جهت جوشکاری پخ زده می شود همچنین مراحل کنترل کیفیت پس از تولید نیز اجرا میشود یکی از تستهای ضروری تست هیدرواستاتیکی فشار داخلی است که با استفاده از آب یا هوا به عنوان سیال انجام می شود این آزمایش به دو منظور صورت می گیرد :

الف :نشت یابی لوله :ب - ارزیابی مقاومت لوله در برابر فشار زیاد .نحوی تست انواع لوله ها متفاوت بوده میزان فشارو نوع سیال مورد استفاده با توجه به قطر لوله و دیگر ویژگیهای آن تغییر می کند .شکل 46-2مراحل کلی تولید لوله های درز دار مارپیچ را نشان می دهد.

2-2-2-روش تهیه لوله های فولادی بدون درز :

لوله های بدون درز به صورت یک پارچه تولید میشود و معمولا دارای جداره ضخیم تری نسبت به لوله های درز دار است .همان طور که ذکر شده این لوله ها در مواردی که نیاز تحمل فشار زیاد تر و اطمینان بیشتر باشد به کار می روند مانند ساخت مخازن تحت فشارانتقال گاز ها مدار های هیدرولیکی و غیره لوله های درز دار از فولاد معمولی که به وسیله کوره های زیمنس مارتین. بسمر. روش ال دی. وقوس الکتریکی به دست می آید تهیه می کنند.برای کارهای با خصوصیات ویژه غالبا از کوره های الکتریکی القایی استفاده می شود ساخت لوله از فولاد های بسمر تا حد زیادی کاهش یافته است و روش متداول دمش اکسیژن در داخل کنورتور ها به فولاد کربن دار است در بعضی از کشورهای صنعتی لوله های بدون درزاز فولاد کربن دار آلیاژی تا قطر خارجی 26اینچ 660میلیمتر ساخته می شود لوله های بدون درز با روشهای مختلف تولید می شود که چهار روش متداول آنها به شرح زیر است.

-تولید لوله های بدون درز با روش پیر سینگ (مانسمان):

برای تولید لوله با این روش به شمشهای فولادی با ابعاد مشخص نیاز است شمشهای مذکور ممکن است به ابعاد لازم ریخته گری شده یا از شمشهای بزرگتر یا از دستگاهای برش آماده شوند قطر آنها بین 250تا600میلیمتر ووزن آنها بین 6/0تا 3تن است این شمشهارا در کوره

به مدت 5/2تا 4ساعت بسته به ابعاد شمش بین 1200تا 1300درجه سانتیگراد حرارت می دهند شمش گداخته پس از خارج شدن از کوره به وسیله سنبه فولادی سوراخ می شود عمل سوراخ کاری بین دو غلتک دواریا ماشین نورد ضبدری که به شمش حرکت دورانی می دهند صورت می گیرد (شکل 47-2)شمشهایی که اضلاع کمی دارند در پرسها سوراخ می شود.

درموردلوله های بزرگ برای کاهش ضخامت جداره وافزایش قطر لوله این عمل ممکن است در چند مرحله صورت گیرد در پایان این مرحله شمش نورد شده به صورت لوله ناهمواری با قطر بزرگتر و ضخامت دیواره زیاد به دست می آید .در مرحله بعد لوله تولید شده ناهموار از غلتکهای نورد گذشته ابعاد آن قطر داخلی و خارجی ضخامت و طول تنظیم می شود این عمل در حالی انجام می شود که سنبه طویلی با قطری معادل قطر داخلی لوله آن را همراهی می کند مر حله آخر عبور لوله از نورد های پیوسته (مداوم)است این عمل به منظور یکنواخت کردن ابعاد لوله را برای انجام این مرحله دوباره گرم کنند در این مرحله تصحیح اندازه لوله به گونه ای انجام می شود .که لوله شرایط استاندارد را پیدا کند (شکل 48-2). 

با توجه به موارد فوق تهیه لوله های بدون درز از طریق پیرسینگ شامل چهار مرحله به شرح زیر است :

الف:تهیه شمش اولیه و گداختن آن به وسیله کورهای گرم کننده .

ب:سوراخ کردن شمش با استفاده از سنبه مخصوص و نورد های ضبدری یا غلتکهای دوار.

ج:تنظیم ابعاد لوله به وسیله غلتکهای مخروطی شکل.

د:تامین ابعاد استاندارد لوله وصاف و هموار کردن آن به وسیله غلتکهای مداوم .شکل 49-2مراحل کلی تولید لوله ها ی مانسمان را نشان می دهد.

-تولیدلوله های بدون درز به طریق پیلگر:

در این روش نیز شمش گداخته ابتدا سوراخ شده سپس عملیات نورد کاری به وسیله غلتکهای پیلگر که شیار آنها به شکل خارج از مرکز (طبق شکل50-2).است صورت می گیرد.در زمان عبور شمش از بین غلتکها سنبه ای به قطر تقریبی قطر داخلی لوله مورد نظر آن را همراهی می کند غلتکها به شکل باآدامک است در این مرحله شمش به وسیله پتک هیدرولیکی به طرف غلتکها فشرده می شود و غلتکها بر خلاف جهت فشردن شمش می چرخند به این ترتیب ابعاد تقریبی لوله را تنظیم می کنند

شکل 50-2در این روش چرخش غلتکها اثری معادل ضربان پتک آهنگری دارد که ضخامت شمش را با کوبیدن ان به روی سنبه کم می کند به این جهت این روش را روش آهنگری دوار نیز می نامند .لوله هایی که ابعادشان به این طریق تنظیم می شود دوباره گرم شده به منظور تامین ابعاد استاندارد صاف وهموار شدن از غلتکهی فرفره ای عبور داده می شود و سپس سرعت سرد شدن آن کنترل می شود (شکل 51-2)مراحل نود کاری پیلگر را نشان می دهد.

-تولید لوله واجسام تو خالی بدون درز به روش اکسترود کردن:

برای تولید پروفیلها بخصوص محصولات تو خالی از قبیل لوله ها قوطیها وپروفیلهای فولادی آلمینیومی ومسی از روش اکستروژن استفاده می شود اکستروژن در حالت سرد وگرم به شکلهای مختلف اجرا می شود در اکسترود سرد از موادی استفاده می شود که قابلیت های کافی برای کار سرد داشته با شند مانند قلع- روی-مس-آلمینیوم و بعضی از آلیاژهای آنها.

در روش اول (اکسترود کردن در جهت مخالف حرکت سنبه )شمش به وسیله سنبه در قالب مربوط تحت فشار قرار گرفته این عمل موجب روان شدن (رانش)فلز به طرف بالا می شود با این روش معمولا پروفیلهای توخالی تولید می شود (شکل52-2).

روش دوم اکسترود کردن در جهت حرکت سنبه است .با این روش ماده داخل قالب مربوط به وسیله سنبه فشرده می شود وتنها از جلوی قالب به خارج راه دارد با این روش می توان علاوه بر محصولات توخالی پروفیلهای توپور مانند میل گرد تسمه چهار گوش وغیره تولید کرد (شکل 53-2)اکسترود به طرف جلو را با سه مرحله تولید نشان داد:اکسترود لوله های فولادی بدون درز با استفاده از روش گرم صورت می گیرد ابتدا شمش مورد نظر سوراخ شده در قالب دستگاهقرار می گیرد سپس پیستون دستگاه و سنبه تنظیم کننده قطر داخلی لوله تواما وارد عمل شده ضمن تنظیم و ثابت نگاه داشتن قطر داخلی شمش را از مجرای قالب به خارج می رآنند فاصله ی بین سنبه و دیوار مجرای خروج ضخامت لوله را تنظیم میکند فلز به طور مداوم از قالب خارج می شود و باید به طولهای مورد نظر بریده شود اکستروژن ممکن است علاوه بر حالت عمودی در افقی نیز انجام شود (شکل 54-2).فرم دهی به طریق اکستروژن دارای مزایای به شرح زیر است:

الف:تولید پروفیلهای که مقاطع آنها شکل هندسی ساده ای ندارد و ترکیبی از اشکال مختلف هندسی هستند و تولید آنها به روشهای دیگر مقدور نیست.

ب:قالبهای سیستم اکستروژن نسبتا ارزان بوده قابل تعویض است.

ج:تغییر شکل آلیاژهای مختلف فلزی با این روش امکان پذیر است.

د:امکان اجرای اکستروژن در جهات مختلف .

از طرفی روش اکستروژن مستلزم دقت است زیرا با این شیوه در قطعه تغییر شکل زیادی به عمل می آید و ممکن است در آن ترک ایجاد کند همچنین اصطکاک بین شمش و دیواره مجرای قالب باعث غیر یکنواخت بودن جریان می شود که این عمل نیز میتواند موجب ایجاد ترک در قطعه شود از این رو تولید با این روش نیاز به تنظیم دقیق عوامل و کنترل تولید دارد .

-تولید لوله های بدون درز با روش ارهارد :

با این روش علاوه بر لوله های بدون درز تولید کپسولهای گاز اکسیژن –ازت-آرگون وغیره که باید تحت فشار زیاد پر شوند صورت می گیرد در این روش ورق فولادی یا شمش چهار گوش به عنوان ماده اولیه مورد استفاده قرار می گیرد برای تولید لوله ورق را به صورت دیسکهای مدور بریده از 1100تا 1300درجه سانتیگراد حرارت می دهد سپس آن را به طور هم مرکز با قالب ماتریس قرار داده به وسیله سنبه فشرده می سازند به این ترتیب قطعه ای  به شکل استوانه تولید می شود (شکل55-2).چنانچه در این روش بخواهند لوله را از شمش چهار گوش تهیه کنند ابتدا آن را تا دمای لازم 1300سانتیگراد گداخته در سیلندر مخصوص قرار می دهند و به وسیله سنبه گرد وسط آن را سوراخ می کنند سنبه شمش را داخل سیلندر فشرده آن را به طرف بالا می رآند حاصل عمل استوانه ای تو خالی خواهد بود که در نهایت می تواند به لوله تبدیل شود استوانه ای که از روش ها فوق حاصل می شود دارای ابعاد مناسبی نبوده شکل نهایی را به خود نگرفته است از این رو محصول بدست امده باید از رینگهای کششی مطابق شکل 57-2عبور کرده علاوه بر تنظیم ابعاد مناسب سطح آنها صاف و هموار شود اگر هدف تولید لوله باشد پس از این مرحله انتهای محصول بریده شده به شکل لوله به دست می آید (شکل58-2)یک دستگاه کشش گرم را در حل خروج یک استوانه شکل گرفته نشان می دهد.

پایان

علی اصغر سرابیان مقدم مربی کارگاه جوشکاری مرکز 14 قوچان

دیماه 1399

ترک درجوش پایه سوم هنرستان خوارزمی

ترک در جوش( Cracking )

  ترک : ترک ناپیوستگیهای صفحه ای ( دو بعدی ) است که بر اثر پاره شدن فلز جوش و فلز پایه ایجاد می شود. ترک فلز جوش می تواند در شرایط پلاستیک ( ترک گرم ) پدید آید و هم می تواند توسط شکست هنگامی که فلز سرد شده است ( ترک سرد ) بوجود آید. 

  ترکیب شیمیایی مواد مصرفی٬ پارامترهای جوشکاری٬ طراحی قطعه و محل اتصال و شرایط عملی و تکنیکی در جوشکاری می تواند سبب تشدید یا تقلیل نوع خاصی از ترک شود.

انواع ترک که در مناطق مختلف قطعة جوش داده شده بوجود می آید :

A-            ترکیدگی در حوضچة جوش یا دهانة انتهایی( Weld Metal Crater Cracking)

B-                  ترک عرضی در جوش ( Weld Metal Transverse Cracking)

C-            ترک عرضی در منطقة مجاور جوش (H.A.Z Transverse Cracking )

D-               ترک طولی در فلز جوش (Weld Metal Longitudinal Cracking )

E-                              ترکیدگی زبانه یا گوشه ای ( Toe Cracking )

F-                       ترکیدگی زیر فلز جوش (Under Bead Cracking )

G-                         ترکیدگی در خط ذوب (Fusion Line Cracking )

H-                 ترک ریشة فلز جوش ( Weld Metal Root Cracking )

  یکی از عوارض مهم ترک شکسته شدن قطعه بدون تغییر فرم پلاستیکی است که شکست ترد نامیده می شود. این نوع شکست در ابتدا بسیار کند بوده و پس از ادامة آن تا حد معینی پیشرفت بسیار سریع است و ترک بوجود آمده در زمان کوتاه بدون نیاز به تنش ادامه یافته و شکست به وقوع می پیوندد.

  ترک گرم ( Hot Cracking ) : ترک گرم در دماهای بالا و معمولاً در هنگام جوشکاری یا بلافاصله پس از آغاز انجماد فلز جوش رخ می دهد. (ترک گرم معمولاً بالای 650 درجة سانتیگراد در حین جوشکاری یا سرد شدن ایجاد می شود.) در اثر نفوذ هوا و اکسیده شدن سطح ترک در درجه حرارت نسبتاً بالا و غالباً مقطع ظاهری شکست در ترکیدگی های گرم قهوه ای می باشد. 

 دو شرط لازم است تا در دامنه انجماد در جوش ترک گرم ایجاد شود که عبارتند از : اولاً نرمی و انعطاف پذیری فلز به اندازه کافی نباشد و ثانیاً تنش پیچشی ایجاد شده بین کریستال های جامد ناشی از انقباض از تنش شکست فلز در آن درجه حرارت تجاوز کند.

  عوامل بوجود آورندة ترک گرم عبارتند از :

1-بیش از حد بودن مقدار گوگرد ، فسفر و قلع در فلز مبنا.

2-علت بوجود آمدن ترک در فلزات غیر آهنی می تواند وجود عناصر گوگرد یا روی باشد.

3-روش نامناسب قطع قوس.

4-کوچک بودن سطح مقطع گردة جوش در مقایسه با سطح فلز مبنا در پاس ریشه.

  ترک گرم معمولاً در جوشهای با نفوذ و عمیق زیاد رخ دهد و در صورت عدم اصلاح می تواند از لایه های بعدی هم گذر کند.

روشهای پیشگیری از ترک گرم عبارتند از :

1-             پیش گرم کردن به منظور کاهش تنشهای انقباضی جوش.

2-  به کار بردن گاز محافظ پاکیزه و غیر آلوده در جوشکاری با گاز.

3-  افزایش مساحت سطح مقطع گردة جوش.

4-  تغییر طرح و شکل گردة جوش.

5-  استفاده از فلز مبنایی که دارای حداقل عناصر ایجاد ترک گرم هستند.

6-  در جوشکاری فولادها ، استفاده از فلزات پر کربن که دارای مقدار منگنز بالا نیز می باشند . 

  ترک سرد ( Cold Cracking ) : هنگامی که ترک در عرض دهانه ها ادامه می یابد و علائمی دال بر تمایل پیشرفت ترک در مرز دانه ها مشاهده نشود٬ به احتمال زیاد ترک از نوع سرد یا زیر خط انجماد است. از دمای 316 درجه سانتیگراد به پایین ممکن است بعد از یک ساعت٬ چند روز و حتی چندین هفته پس از جوشکاری ترک هایی ایجاد و رشد یابند که آنها را ترک های سرد می گویند.

  عوامل بوجود آورندة ترک سرد عبارتند از : 

1-ترد و سخت شدن منطقة مجاور جوش مثلاً با سریع سرد کردن.

2-ایجاد و پیشرفت تنش های واکنشی و پسماند.

3-هیدروژن تردی.

4-مهار اضافی اتصال.

روشهای پیشگیری از بوجود آمدن ترک سرد :

1-استفاده از پیش گرم کردن که باعث کاهش نرخ سرد شدن می شود.

2-استفاده از پس گرم که این مورد هم باعث کاهش نرخ سرد شدن می گردد و هم فرصت لازم را برای خروج گاز هیدروژن فراهم می آورد.

3-انتخاب فولاد مناسب که قابلیت سختی پذیری کمتری داشته باشد.

4-برطرف کردن موارد و عناصری که باعث تولید هیدروژن می شوند مثلاً رطوبت و روغن.

5-استفاده کردن از الکترودهای کم هیدروژن.

  ساختار میکروسکوپی فولاد قطعه کار یکی از فاکتورهای مهم در ترک سرد است که بر روی شروع و پیشرفت ترکیدگی تأثیر بسزا می گذارند. ساختار میکروسکپی می تواند خود بتنهایی یا با فاکتورهای دیگر نظیر " هیدروژن تردی " و یا سایر تنش ها شرایط بوجود آمدن ترک سرد را فراهم کند. بطور کلی هر نوع ساختار میکروسکوپی را که پایین آورندة نرمش فلز باشد حساسیت جوش و منطقة مجاور آن را برای ایجاد ترک های سرد تشدید می کند.

علی اصغر سرابیان مقدم –مربی چوشکاری

مرکز فنی وحرفه ای قوچان دی ماه 1399

بار گذاری سئوالات آزمون پایه سوم هنرستان خوارزمی

بار گذاری سئوالات آزمون میان دوره جوشکاری مخازن با فرایند

smaw

در شبکه شاد پایه یازدهم هنرستان خوارزمی 

آزمون مرحله دوم سئوالات تستی وتشریحی (دی ماه 1399)

.1در تصویر مقابل نوع جریان را مشخص کنید.

جریان AC                                   جریان DC                   جریان DCEN                   جریان DCEP

2نمره مناسب برای شیشه محافظ ماسک جوشکاری در جوشکاری با قوس الکتریکی (برق) کدام است ؟

نمره 6 و 7                                      نرمه 7 و 8                       نمره 9 و 10                              نمره 12 و 14

3طول قوس الکتریکی یعنی چه  ؟

طول الکترود را طول قوس گویند                                                              فاصله درز جوش را طول جوش گویند

فاصله نوک الکترود تا قطعه کار را هنگام کار طول قوس گویند                  فاصله الکترود تاقطعه کار

4تاثیر کدامیک از اشعه های جوشکاری موجب آب مروارید چشم می شود؟

اشعه ماوراءبنفش                       اشعه مادون قرمز                    اشعه قابل دید                           اشعه X

-5چنانچه در پایان جوش الکترود را سریع از ناحیه جوش دور کنیم چه اشکالی بوجود خوآهد آمد ؟

ترک خوردگی انتهای جوش         نفوذ گِل جوش در درز جوش            شلاکه تولید می‌شود                       هیچ اشکالی ندارد

6متداولترین ماشین های جوشکاری مورد استفاده در صنعت جوشکاری را نام ببرید.

ترانسفورماتور – اینورتر – برش پلاسما                                                رکتی فایر –MIG-MAG– ترانس افزاینده

ترانسفورماتور کاهنده – اینورتو – رکتی فایر – دینام                             رکتی فایر

-7نقش پوشش الکترود (روپوش الکترود- فلاکس) چیست ؟

ثبات قوس                     تشکیل سرباره                       ثبات قوس-محافظت قوس ازگازهای اتمسفری             ورود نیتروژن به جوش

8کدام مورد جزء معایب دینام ها محسوب می گردد ؟

سر و صدای زیادی                                                          همه نوع الکترو با آنها قابل جوشکاری می باشد

نیاز به توزیع برق قوی از شبکه                                        حمل و نقل آسان آن

-9برای انتخاب آمپر چه عواملی در نظر گرفته می شود؟

نوع الکترود                      نوع جنس کار                 قطر الکترود                                جنس الکترود

-10انواع اتصالات را نام ببرید .

موقت و دائم ، نیمه موقت               تخت و سر بالا و افقی و سقفی                 انواع جوشها                                                انواع لحیم کاری

11-جهت هر میلی متر مغزی الکترود چند آمپر باستی در نظر گرفت ؟

30-20 آمپر                      60-50 آمپر                          20-15 آمپر                            35-30 آمپر

12-رکتی فایر جوشکاری چگونه عمل می کند

برق متناوب تولید می کند                برق AC را به برق DC تبدیل می کند          برق مستقیم تولید می کند                   برق شهر با به برق AC تبدیل می کند

13-مقدار ولت در جریان مستقیم بین ............................... تغییر می‌کند .

40 تا 60 ولت                           70 تا 100 ولت                            50 تا 60 ولت                        50 تا 100 ولت

14-طول قوس الکتریکی درالکترود روتیلی چقدر است؟

سه برابر قطر مغزی الکترود                    دو برابر قطر مغزی الکترود            نصف قطر مغزی الکترود                   برابر قطر مغزی الکترود

15-اصول جوشکاری با برق ...................................... .

تبدیل انرزی حرارتی به انرزی الکتریکی                                                     تبدیل انرزی مکانیکی به حرارتی

تبدیل انرزی الکتریکی به انرژی شیمیایی                                                 تبدیل انرزی الکتریسیته به انرزی حرارتی

16-نقطةذوب یعنی:

درجه حرارتی که فلزات را به حالت گرم در می‌آورد                                  درجه حرارتی که فلزات رابه حالت مذاب درمی‌آورد

نقطه ذوب معنی ندارد                                                                                    درجه حرارتی که فلزات رابه حالت خمیری درمی‌آورد

17-جوشکاری عبارت است از :

به هم آمیختن دو قطعه فلز در حالت خمیری                                               به هم آمیختن دو فلز در حالت مذاب

وصل کردندوقطعه به هم درحالت سرد                                                     اتصال قطعات به یکدیگر

18-در کدام دستگاه نمیتوان قطب را تعویض نمود ؟

ترانسفورماتور                                   رکتی فایر                                         دینام                                       اینورتر

19 -متغیرهای ضروری درارزیابی مهارت جوشکاری کدام است؟

فرایند جوشکاری            نوع محصول ونوع جوش                       وضعیت جوشکاری                  دستگاه جوش

20 -در کدام یک از روشهای زیر الکترود سریع تر ذوب می شود ؟

DCRP                                                          DCSP                                  AC                                             DCSN

سئوالات تشریحی                                        سرابیان

1-عملکرد دستگاه جوش ترانسفورماتوررا توضیح دهید؟

2-وزش قوس یعنی چه ؟

3-انواع الکترود از نظر مغزی وروپوش  دسته بندی نمائید؟

4-مدار باز وبسته در دستگاه جوشکاری ؟

5-انواع دستگاه جوشکاری smaw رانام ببرید؟

                                                                                                                                  علی اصغر سرابیان مقدم مربی کارگاه جوشکاری  مرکز 14 قوچان

                                    دی ماه 1399