المشاركات
• Welding tests
• أنواع الاختبارات الرئيسية للمواد ( وصلات اللحام ) :
.............................................................
يمكن لنا الكشف عن عيوب اللحام بمجموعة طرق , منها طرق إتلافيه وأخرى غير إتلافيه , وذلك
للتأكد من قوتها ومتانتها , وتستخدم قبل البدء في عمليات التصنيع وذلك لوضع جميع اشتراطات ومعايير اللحام المطلوبة والتأكد من جودتها قبل التنفيذ والتصنيع , ثمة خمسة اختبارات رئيسة للمواد هي ( الاختبار الميكانيكي , اختبارات الخصائص الحرارية , اختبارات الخصائص الكهربائية , اختبارات تلف الصدأ والإشعاع والتلف البيولوجي , الاختبارات غير المخرِّبة ) , وقد قامت هيئات وطنية وعالمية كالمنظمة العالمية للمعايرة , ومقرها جنيف .
International Organization for Standardization (ISO)
والجمعية الأمريكية للاختبار والمواد American Society for Testing and Materials (ASTM) في فيلادلفيا بوضع طرائق اختبار قياسية , وبناءاً على ما سبق يمكن تحديد الاختبارات إلى نوعين:
1. متلفة (اختبار مدمر DT ) DESTRUCTIVE TESTING
2. غير متلفة (اختبار غير مدمرNDT )NON DESTRUCTIVE TESTING
تعطي الاختبارات المتلفة معلومات كمية , في حين تدل الاختبارات غير المتلفة على الجودة وحدها .
..................................................................
• أساسيات تشغيل الاختبارات بالطرق الإتلافيه للوصلات .
قد تتضمن هذه الاختبارات الإتلافيه تحطيم ملحومة بأكملها أو قد تتطلب عينات مقطوعة من وحدة 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 .
يتعطل معظم الآلات والقطع ومكوناتها نتيجة تصدعها أو تشوهها الزائد , ومنعاً لحدوث هذا التعطل يقوم المصمم عادة بدراسات تحليلية على نموذج رياضي أو دراسات تجريبية على نموذج حقيقي لمعرفة مدى تحمل الآلة للإجهادات ولأوضاع العمل , كما يقوم باختبار المواد التي تدخل في تصنيع كل جزء من الآلة لضمان حسن أدائها ، وفيما يلي بعض الاختبارات :
..................................................................
• الاختبارات الإتلافيه : DESTRUCTIVE TESTING
• أولاً : الاختبار الميكانيكي ( الانحناء ) Bending test
يستخدم لتحديد مطلية الوصلة الملحومة , الطريقة تحضير العينة وبعد عمل الانحناءات الابتدائية توضع العينة في منجلة أو مكبس ثم نحني العينة حتى يحدث انهيار في الجانب الخارجي المنحني بين علامتين قياسيتين .
1. لا تعتبر الشدوخ الركنية من علامات انهيار العينة .
2. أذا لم تظهر شدوخ أو منخفضات تطوى القطعة تماما .
3. لا يعتبر أي شدخ أو انخفاض في السطح انهياراً , حتى يتجاوز مقياساً منصوصاً عليه في أي انحناء .
4. الانحناء الموجه / يستخدم للكشف عن أي ضعف في سلامة الوصلة الملحومة في اتجاه محدد اختبار انحناء الجدر , نحني عينة الاختبار في الاتجاه الخلفي حيث يستطيل جدر اللحام , هذا الاختبار فعال بالأخص للكشف عن النقص في التغلغل وعن متانة جدر اللحام .
5. 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 :
1. قياس المطيلية كما في اختبار الانحناء الحر .
2. قياس مدى الاستحكام في وصلة اللحام .
3. ملاحظة خلو منطقة اللحام من العيوب .
..................................................................
• ثانياً : الاختبار الميكانيكي ( الشد ) Tensile test
اختبار الشد هو تعريض عينة الاختبار للانهيار بتسليط حمل معلوم عليه , وتنص الجمعية الامريكية لاختبار المواد (ASTM) , على أن عينات الاختبار القياسية أو المسطحة تؤخذ عادة في الاتجاه المستعرض من منتصف العينة ويكون الحصول على وحدة مقاومة الشد لمعدن اللحام وغالبا تكون النتائج كالتالي :
1. حدث الانهيار خارج اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة , أذا معدن اللحام امتن من معدن الاساس.
2. أذا كان معدن الاساس امتن من اللحام , أذا يحدث انهيار في اللحام أو المنطقة المتأثرة بالحرارة
3. بالتالي نكون قد كشفنا عما أذا كانت الوصلة امتن من معدن الاساس أو اضعف منه .
• يعتبر اختبار الشد الطولي هو احسن الاختبارات لأنه عندما يصل اقصى قيمة له , وكان اللحام اقوى تحدث مطلية للحام واذا كان اللحام ضعيف يحدث له انهيار .
• كما يمكن اثناء اجراء اختبار الشد قياس عوامل اخرى مثل نقطة الخضوع والاستطالة في العادة يتطلب اختبار الشد , مكنات اختبار خاصة وتشغيل هذه العينات ألياً ويدوياً تربط عينة الاختبار في فكي المكنة ويسلط الحمل عليها ببطء عند حدوث كسر أو انهيار , تؤخذ القراءة على مقياس ضغط أو ميزان ملحق بالمكنة.
..................................................................
• ثالثاً : الاختبار الميكانيكي ( الصلادة ) Hardness 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 , لذلك تستخدم اختبارات الصلادة للحكم على صلادة المعدن .
توجد طرق عديدة لقياس الصلادة مثل طرق ( برينيل ) و ( روكويل ) و ( فيكرز ) وطرق اخرى والطرق المذكورة هي الأكثر استعمالاً وانتشاراً .
• اختبار برونيل :
يتكون من وضع 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 لقطر الدائرة .
• اختبار روكوبل :
يعمل وفق مبدأ اختبار برونيل فقياس عمق التغلغل ( الفجوة ) الدي تحدثه كرة صغيرة من الصلب المصلد أو مخروط من الماس يتكون الاختبار اساساً من :
1. تسليط حمل ابتدائي مقداره 10kg لجعل اداة التغلغل على سطح عينة الاختبار ويبقي هكذا في الموضع المطلوب .
2. تسليط الحمل الرئيسي الذي يتراوح من 60kg ــــــــــــ 150kg حسب المادة المراد اختبارها ونوع اداة التغلغل المستخدمة .
3. قراءة رقم الصلادة مباشرة على قرص بياني مدرج وعلى ذلك تنبني ارقام روكويل على الفرق بين عمقي التغلغل لحملين الابتدائي والرئيسي .
4. كلما زاد هذا 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 الحمل المسط وبين مساحة الفجوة الناتجة , ورقم صلادة فيكرز ويجري التحكم ( اوتوماتيكياً ) ألياً 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 ارقام الصلادة في مساحة كبيرة نسبياً ومن الناحية الاخرى يمكن استعمال اختباري روكويل وفيكيرز بسهولة كبيرة لتحديد صلادة المناطق الصغيرة .
..................................................................
• رابعاً : الاختبار الميكانيكي ( الكسر المفاجئ ) Nick break test
يجري هذا الاختبار في الوصلات التناكبية للأنابيب أو التناكبية للألواح الحديدية , وذلك لمراجعة سلامة الوصلة .
يتم تجهيز القطعة المراد فحصها بالأبعاد والمواصفات المحددة , يسلط على العينة حمل فجائي بواسطة مطرقة الاختبار ( hammer ) مرة أو عدة مرات حتى تكسر العينة يفحص سطح الكسر وذلك لتحديد العيوب الداخلية مثل المسامات والبخبحة أو عدم التصاهر .
• إعداد من كتب الكليات التقنية بالمؤسسة العامة للتدريب التقني والمهني / بدرالدين أحمد.
• أنواع الاختبارات الرئيسية للمواد ( وصلات اللحام ) :
.............................................................
يمكن لنا الكشف عن عيوب اللحام بمجموعة طرق , منها طرق إتلافيه وأخرى غير إتلافيه , وذلك
للتأكد من قوتها ومتانتها , وتستخدم قبل البدء في عمليات التصنيع وذلك لوضع جميع اشتراطات ومعايير اللحام المطلوبة والتأكد من جودتها قبل التنفيذ والتصنيع , ثمة خمسة اختبارات رئيسة للمواد هي ( الاختبار الميكانيكي , اختبارات الخصائص الحرارية , اختبارات الخصائص الكهربائية , اختبارات تلف الصدأ والإشعاع والتلف البيولوجي , الاختبارات غير المخرِّبة ) , وقد قامت هيئات وطنية وعالمية كالمنظمة العالمية للمعايرة , ومقرها جنيف .
International Organization for Standardization (ISO)
والجمعية الأمريكية للاختبار والمواد American Society for Testing and Materials (ASTM) في فيلادلفيا بوضع طرائق اختبار قياسية , وبناءاً على ما سبق يمكن تحديد الاختبارات إلى نوعين:
1. متلفة (اختبار مدمر DT ) DESTRUCTIVE TESTING
2. غير متلفة (اختبار غير مدمرNDT )NON DESTRUCTIVE TESTING
تعطي الاختبارات المتلفة معلومات كمية , في حين تدل الاختبارات غير المتلفة على الجودة وحدها .
..................................................................
• أساسيات تشغيل الاختبارات بالطرق الإتلافيه للوصلات .
قد تتضمن هذه الاختبارات الإتلافيه تحطيم ملحومة بأكملها أو قد تتطلب عينات مقطوعة من وحدة 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 .
يتعطل معظم الآلات والقطع ومكوناتها نتيجة تصدعها أو تشوهها الزائد , ومنعاً لحدوث هذا التعطل يقوم المصمم عادة بدراسات تحليلية على نموذج رياضي أو دراسات تجريبية على نموذج حقيقي لمعرفة مدى تحمل الآلة للإجهادات ولأوضاع العمل , كما يقوم باختبار المواد التي تدخل في تصنيع كل جزء من الآلة لضمان حسن أدائها ، وفيما يلي بعض الاختبارات :
..................................................................
• الاختبارات الإتلافيه : DESTRUCTIVE TESTING
• أولاً : الاختبار الميكانيكي ( الانحناء ) Bending test
يستخدم لتحديد مطلية الوصلة الملحومة , الطريقة تحضير العينة وبعد عمل الانحناءات الابتدائية توضع العينة في منجلة أو مكبس ثم نحني العينة حتى يحدث انهيار في الجانب الخارجي المنحني بين علامتين قياسيتين .
1. لا تعتبر الشدوخ الركنية من علامات انهيار العينة .
2. أذا لم تظهر شدوخ أو منخفضات تطوى القطعة تماما .
3. لا يعتبر أي شدخ أو انخفاض في السطح انهياراً , حتى يتجاوز مقياساً منصوصاً عليه في أي انحناء .
4. الانحناء الموجه / يستخدم للكشف عن أي ضعف في سلامة الوصلة الملحومة في اتجاه محدد اختبار انحناء الجدر , نحني عينة الاختبار في الاتجاه الخلفي حيث يستطيل جدر اللحام , هذا الاختبار فعال بالأخص للكشف عن النقص في التغلغل وعن متانة جدر اللحام .
5. 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 :
1. قياس المطيلية كما في اختبار الانحناء الحر .
2. قياس مدى الاستحكام في وصلة اللحام .
3. ملاحظة خلو منطقة اللحام من العيوب .
..................................................................
• ثانياً : الاختبار الميكانيكي ( الشد ) Tensile test
اختبار الشد هو تعريض عينة الاختبار للانهيار بتسليط حمل معلوم عليه , وتنص الجمعية الامريكية لاختبار المواد (ASTM) , على أن عينات الاختبار القياسية أو المسطحة تؤخذ عادة في الاتجاه المستعرض من منتصف العينة ويكون الحصول على وحدة مقاومة الشد لمعدن اللحام وغالبا تكون النتائج كالتالي :
1. حدث الانهيار خارج اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة , أذا معدن اللحام امتن من معدن الاساس.
2. أذا كان معدن الاساس امتن من اللحام , أذا يحدث انهيار في اللحام أو المنطقة المتأثرة بالحرارة
3. بالتالي نكون قد كشفنا عما أذا كانت الوصلة امتن من معدن الاساس أو اضعف منه .
• يعتبر اختبار الشد الطولي هو احسن الاختبارات لأنه عندما يصل اقصى قيمة له , وكان اللحام اقوى تحدث مطلية للحام واذا كان اللحام ضعيف يحدث له انهيار .
• كما يمكن اثناء اجراء اختبار الشد قياس عوامل اخرى مثل نقطة الخضوع والاستطالة في العادة يتطلب اختبار الشد , مكنات اختبار خاصة وتشغيل هذه العينات ألياً ويدوياً تربط عينة الاختبار في فكي المكنة ويسلط الحمل عليها ببطء عند حدوث كسر أو انهيار , تؤخذ القراءة على مقياس ضغط أو ميزان ملحق بالمكنة.
..................................................................
• ثالثاً : الاختبار الميكانيكي ( الصلادة ) Hardness 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 , لذلك تستخدم اختبارات الصلادة للحكم على صلادة المعدن .
توجد طرق عديدة لقياس الصلادة مثل طرق ( برينيل ) و ( روكويل ) و ( فيكرز ) وطرق اخرى والطرق المذكورة هي الأكثر استعمالاً وانتشاراً .
• اختبار برونيل :
يتكون من وضع 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 لقطر الدائرة .
• اختبار روكوبل :
يعمل وفق مبدأ اختبار برونيل فقياس عمق التغلغل ( الفجوة ) الدي تحدثه كرة صغيرة من الصلب المصلد أو مخروط من الماس يتكون الاختبار اساساً من :
1. تسليط حمل ابتدائي مقداره 10kg لجعل اداة التغلغل على سطح عينة الاختبار ويبقي هكذا في الموضع المطلوب .
2. تسليط الحمل الرئيسي الذي يتراوح من 60kg ــــــــــــ 150kg حسب المادة المراد اختبارها ونوع اداة التغلغل المستخدمة .
3. قراءة رقم الصلادة مباشرة على قرص بياني مدرج وعلى ذلك تنبني ارقام روكويل على الفرق بين عمقي التغلغل لحملين الابتدائي والرئيسي .
4. كلما زاد هذا 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 الحمل المسط وبين مساحة الفجوة الناتجة , ورقم صلادة فيكرز ويجري التحكم ( اوتوماتيكياً ) ألياً 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 ارقام الصلادة في مساحة كبيرة نسبياً ومن الناحية الاخرى يمكن استعمال اختباري روكويل وفيكيرز بسهولة كبيرة لتحديد صلادة المناطق الصغيرة .
..................................................................
• رابعاً : الاختبار الميكانيكي ( الكسر المفاجئ ) Nick break test
يجري هذا الاختبار في الوصلات التناكبية للأنابيب أو التناكبية للألواح الحديدية , وذلك لمراجعة سلامة الوصلة .
يتم تجهيز القطعة المراد فحصها بالأبعاد والمواصفات المحددة , يسلط على العينة حمل فجائي بواسطة مطرقة الاختبار ( hammer ) مرة أو عدة مرات حتى تكسر العينة يفحص سطح الكسر وذلك لتحديد العيوب الداخلية مثل المسامات والبخبحة أو عدم التصاهر .
• إعداد من كتب الكليات التقنية بالمؤسسة العامة للتدريب التقني والمهني / بدرالدين أحمد.
0 التعليقات:
إرسال تعليق