عیوب و علل پیدایش آنها در جوشکاری
 

لایه های سرد                                                                         Inter Pass Cold Lap

این نقص در اثر کار با ولتاژ کم و سرعت زیاد در قسمت “Filling”  بوجود می آید که لایه های جوش در اثر کمبود حرارت و سرعت حرکت دست جوشکار گذشته از اینکه خوب با هم امتزاج پیدا نمی کنند در بعضی موارد حتی فلز مبنا نیز ذوب نشده و به صورت سالم باقی می ماند که خود نوعی از L.O.F  است.

در کلیشه پرتونگاری غالباً به صورت یک پرچم مشاهده می شود.

فرو رفتگی جوش                                                                                                  Concavity            

فرورفتگی جوش در پاس یک  Internal Concavity یا Suck Back  است و با علامت اختصاری I.C  نشان داده می شود.

 این نقص علی رغم ذوب دو لبه قطعه کار و نفوذ جوش به علت باز بودن بیش از اندازه دو لبه قطعه کار سطح داخلی جوش دارای فرورفتگی می باشد.

در کلیشه پرتونگاری یک سایه تیره رنگ در مسیر پاس یک مشاهده خواهد شد.

 

           

 

چنانچه این فرورفتگی در “Cap”  باشد External Concavity  نامیده می شود و با علامت اختصاری E.C نشان داده می شود.

در کلیشه پرتونگاری به صورت یک تیرگی گسترده در مسیر جوش مشاهده خواهد شد.

ناخالصی سرباره                                                                                             Slag Inclusion      

علامت اختصاری Slag 

این ناخالصی می تواند در کلیه پاس های “Filling” باقی بماند، البته ناخالصی ها در پاس های بعدی توسط مذاب و با جریان کششی الکترون ها بین قطعه کار و الکترود از داخل مذاب بیرون کشیده می شود ولی چنانچه مقدار این ناخالصی زیاد و یا نحوه قرار گرفتن آن به طوری باشد که با ایجاد مذاب نتوان آن را از داخل جوش بیرون کشید به صورت توده های بی شکل با دانسیته ناهمگن در داخل جوش باقی می ماند.

عامل مهم ایجاد این عیب بسته بودن زاویه لبه قطعه کار “Bevel Angle”  است.

توضیح اینکه ناخالصی سرباره می تواند به یکی از دو صورت زیر مشاهده شود:

الف : Slag Lines یا سرباره هایی که به صورت خط ممتد و کم عرض مشاهده می شود.

ب : Wagon Slag  یا Wagon Tracks  یا سرباره هایی که به صورت جدا از هم و در یک امتداد مشاهده       می شوند .

Oxide Inclusion

ناخالصی تنگستن                                                                    Tungsten Inclusion

اگر سیستم جوشکاری “TiG”  باشد در بعضی موارد ناخالصی فلزی ناشی از کنده شدن الکترود تنگستن در داخل مذاب باقی می ماند.

 در کلیشه پرتونگاری به خاطر چگالی زیاد تنگستن نسبت به آهن به صورت لکه های سفید دیده می شود که اصطلاحاً Tungsten Inclusion نامیده می شود.

 

 

تخلخل یا حبابهای گازی                                                  Porosity / Gas Bubbles     این عیب به صورت های مختلف زیر مشاهده می شود:

الف) Scattered Porosity  :

حفره های جدا از هم که در کلیه پاس ها بوجود می آید و علت عمده آن تمیز نبودن و زنگ زدگی لبه های قطعه کار ، کهنه بودن الکترود، زود سرد شدن مذاب که اجازه خروج حباب های گازی را از مذاب نمی دهد، رطوبت بیش از اندازه هوا و در بعضی موارد بالا بودن درصد کربن و فسفر و یا گوگرد در فلز مبنا می باشد.

در کلیشه پرتونگاری به صورت نقاط تیره جدا از هم و پراکنده در سطح جوش دیده می شوند.

ب) Worm Holes :

سوراخ های کرمی شکل که از کناره های فوقانی Root Pass  شروع شده و به صورت مجموعه کرمی شکل در داخل مذاب دویده ولی فرصت خروج از مذاب را پیدا نکرده است. عامل مهم ایجاد این عیب ورود مواد هیدرو کربوری از قبیل " رنگ ، نفت، گازوئیل، گریس و ..." به داخل مذاب می باشد که می تواند در اثر آلوده بودن لبه های قطعه کار و یا الکترود مصرفی بوجود آید.

ج) Spherical Porosity  :

حفره های کروی شکل که همان حباب های گازی محبوس شده در داخل مذاب می باشند که به صورت واحد بوجود می آیند و علت ورود ناگهانی یک قطره آب " باران" و یا سایر مواد آلوده کننده به مقدار کم می باشد.

در کلیشه پرتونگاری به صورت یک نقطه دایره ای شکل دارای نیم سایه مشاهده می شود.

د) Pin Hole :

حفره های استوانه ای شکل که همان حباب های گازی هستند که در داخل مذاب به طرف بالا و یا در امتداد حرکت الکترود کشیده شده ولی فرصت خروج از مذاب را پیدا نکرده اند. علت همان موارد ذکر شده در بند "ج"  است.

تصویر در کلیشه پرتونگاری به صورت نقطه بسیار تیره که میزان تیرگی، ارتفاع ستون خالی از هوا را معین می کند، مشخص می شود.

ه) Surface Hole  :

کلیه حفره هایی که در قسمت Cap ایجاد می شوند در این رده جای می گیرند و معمولاً در بازرسی عینی نیز قابل مشاهده می باشند و در واقع همان حفره های گازی هستند که فرصت خروج از مذاب را پیدا نکرده اند. علت عمده آن ریزش نم باران در حین جوشکاری و نیز استفاده از الکترود مرطوب و یا فاسد برای تکمیل پاس Cap می باشد.

در کلیشه پرتونگاری به صورت نقاط تیره که در بعضی موارد تا کناره های Cap نیز گسترده شده مشخص می شوند.

و) Cluster Porosity :

حفره های خوشه ای در Cap بوجود می آید و علت اصلی آن دور شدن گازهای محافظ از محل ایجاد قوس الکتریکی در اثر وزش شدید باد می باشد.

تصویر در کلیشه پرتونگاری به صورت نقاط ریز سیاه که به صورت مجموعه های خوشه ای شکل که در جهت وزش باد پخش شده اند مشاهده می گردند.

وجود نقاط تیره در منتهی الیه کناره جوش مشخص کننده حفره های سطحی می باشند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ترک                                                                                                  Crack    

ترک مهم ترین عیب در جوشکاری می باشد.

ترک خوردن محل اتصال بستگی به عوامل زیادی دارد. از این رو هر نوع ترک یا شکستگی را با توجه به عامل بوجود آورنده آنها تقسیم بندی می شوند.

الف) Linguation Cracking  یا ترک های گرم که به ترک های طولی “Longitudinal Crack” نیز معروف هستند و معمولاً در حین جوشکاری به علت تکانهای ناخواسته قطعه کار و یا سنگ زدن بیش از اندازه پاس یک، زود باز کردن گیره نکهدارنده قطعه کار و احتمالاً تاثیر سرمای شدید محیط قبل از تکمیل پاس یک و یا “Hot – Pass” بوجود می آید.

تصویر در کلیشه پرتونگاری به صورت یک رشته تیره رنگ که دارا ی بطن سیاه و انتهای کم رنگ می باشد مشخص می شود و احتمالاً دارا ی شاخه های فرعی نیز خواهد بود.

ب) Solidification Crack  یا ترک های سردکه اکثراً از نوع ترک های عرضی “Transverse Crack” می باشند و معمولاً بعد از اتمام جوشکاری حتی ساعتها و یا روزها پس از اتمام عملیات جوشکاری بوجود می آید. یکی از عواملی که باعث بوجود آمدن این نوع ترک ها می شود تنش های پس مانده در قطعه کار می باشد و همینطور در قطعه کارهایی که تحت فشار جفت شده و مورد جوشکاری قرار گرفته باشند امکان بروز ترک عرضی خواهد بود.

  

ج) Hydrogen Crack  ترک های هیدروژنی یا ترک های جنبی که در منطقه H.A.Z.  و در فلز مبنا بوجود می آید و علت بالا رفتن هیدروژن در فلز به خاطر استفاده از الکترود های پر هیدروژن می باشد عدم پیشگرمی در قطعات ضخیم نیز می تواند عامل ایجاد ترک های جنبی باشد.

د) Star Crack  ترک های ستاره ای که در اثر موجود بودن ناخالصی در پوشش الکترود یا ورود ناخالصی در مذاب و یا ایجاد انبساط و انقباض سریع در یک نقطه از مقطع جوش بوجود می آید.

 عدم هم ترازی دو لبه قطعه کار                                                              High – Low

علامت اختصاری H/L

در استاندارد Api – 1104  عدم هم ترازی تا حدود سه میلی متر قابل قبول می باشد و اصولاً جزء عیوب محسوب نمی گردد، ولی بیش از این مقدار چون امکان ایجاد عیوبی مانند L.O.F  و L.O.P  و عدم یکنواختی در پاس یک می گردد. از جوشکاری قطعاتی که دارای هم ترازی بیش از این مقدار می باشند جلوگیری می کنند.

در صورتی که جوش فاقد عیب باشد تصویر در کلیشه پرتونگاری کاملاً مشابه یک جوش عادی مشاهده می گردد و عملاً قابل تشخیص نخواهد بود، مگر آنکه فیلم رادیوگرافی در اثر نزدیکی به یک طرف جوش و دوری از طرف دیگر مقداری سایه روشن ایجاد کرده باشد.

ولی چنانچه عدم هم ترازی ناشی از تفاوت ضخامت دو قطعه جوش داده شده باشد کلیشه پرتونگاری در دو طرف پاس یک، با دانسیته مختلف مشاهده خواهد شد.