پایان نامه تستهای غیرمخرب جوش و کاربرد روش (TDN) در بازرسی قطعات فورج

صفحه اصلی آرشیو راهنمای خرید پرسش و پاسخ درباره ما پشتیبانی تبلیغات تماس با ما

صفحه نخست  » علوم پایه » فیزیک  »  پایان نامه تستهای غیرمخرب جوش و کاربرد روش (TDN) در بازرسی قطعات فورج

دانلود تحقیق و مقالات رشته فیزیک با عنوان پایان نامه تستهای غیرمخرب جوش و کاربرد روش (TDN) در بازرسی قطعات فورج در قالب ورد و قابل ویرایش و در ۱۰۲ صفحه گرد آوری شده است. در زیر به مختصری از آنچه شما در این فایل دریافت می کنید اشاره شده است.

پایان نامه تستهای غیرمخرب جوش و کاربرد روش TDN در بازرسی قطعات فورج

آشنایی
آسیبهایی که هنگام تولید یا ماشین کاری مواد و قطعات به آنها وارد می شود، به صورت نقصهایی از قبیل ترک، تخلخل و ناخالصی ظاهر می شوند، در حالی که نقصهای دیگر مثل ترک خستگی، ضمن کار به وجود می آیند. تشخیص و آشکارسازی این گونه آسیبها ضروری است و لازم است محل و اندازه آنها به دقت مشخص گردد تا امکان تصمیم گیری برای رد و قبول قطعه فراهم شود.

روشهای چندی به عنوان روشهای آزمون غیرمخرب (NDT)‌[۱] برای بازرسی مواد و قطعات به کار می‌روند. تمام این روشها، بسته به کاربردشان، می توانند به تنهایی یا همراه با آزمونهای دیگر به کار روند. گر‌چه آزمونهای مختلف فصل مشترکهایی نیز دارند، اما هر آزمون مکمل آزمونهای دیگر است. برای مثال، هرچند آزمون فراصوتی می تواند مویه های سطحی و درونی قطعه را آشکار سازد، اما نباید چنین نتیجه بگیریم که این آزمون لزوماً بهترین روش موجود برای تمامی بازرسی هاست. درانتخاب دستگاه مناسب آزمون، بسته به نوع ترک، شکل و اندازه قطعه باید مورد توجه قرار گیرد.

توضیح عمومی ظاهر و منشأ ترکها ممکن است مفید باشد. ترکها می توانند بین دانه ای یا درون دانه ای باشند. ترکهای ناشی از کوئنچ معمولاً در دسته دوم جای می گیرند. در برخی موارد بخشی از مسیر گسست، دانه را قطع می کند و بخشی از مرزدانه می گذرد. ترکها ممکن است در جهات بسیار مختلفی و همچنین در مواضع بسیار متنوعی گسترش یابند. فضای داخلی ترکها ممکن است خالی، پر از محصولات اکسیدی یا پر از مواد خارجی باشد. انواع معمول ترکها و علل آنها به این صورت فهرست می شوند: ترکهای ناشی از کوئنچ یا سختکاری که به دلیل تغییرات حجمی سریع به وجود می آیند، ترکهای باز‌پخت[۲] که در حرارت دهی سریع ایجاد می شوند، ترکهای انقباضی ناشی از سردکردن بسیار سریع، پارگی های گرم[۳] ناشی از طراحی نامناسب قالب و روش ناصحیح ریختن مواد، ترکهای سنگ زنی[۴] ناشی از حرارت موضعی اصطکاک چرخ سنباده، همچنین امکان دارد ترکها در اثر تنش های پسماند، کاهش زیاد در کار سرد، فورج نامناسب، چینها[۵]، آخالهای زود ذوب، جدایش[۶]، طراحی ناصحیح، نورد نامناسب، حبابهای محبوس شده هوا، لبه های تیز قالب و حک کاری[۷] به وجود آمده باشند. در میان عیوب سطحی، سردجوشی[۸]، چینها، چین خوردگی سطحی فلزات[۹]، درزها[۱۰]، ترکهای مویی و خراشها[۱۱]، قرار دارند.

آزمون چشمی
معمولاً اولین مرحله بازرسی یک قطعه، بازرسی چشمی است. این بازرسی با چشم غیرمسلح صورت می‌گیرد و فقط آسیبهای نسبتاً بزرگ را مشخص می کند که به صورت شکستگی روی سطح دیده می شوند. کارایی این گونه بازبینی ها برای سطوح خارجی، با استفاده از ذره بین و میکروسکوپهای دید سه بعدی تا حد قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.این روش پرکاربردترین روش NDT است، بسیار ساده است و انجام آن به آسانی و با سرعت بالا و قیمت پایین مسیر است.

آزمون فشار و نشت
در این آزمون، عیوب توسط جریان یافتن گاز یا مایع به درون نقایص آشکار می شوند. ساده- ترین و پرکاربردترین آزمون فشار، آزمون هیدروستاتیک است. در این آزمون فشار داخلی قطعه تحت آزمون تا مقداری بیش از فشار خارجی بالا می رود. مثالی ساده از این روش، روشی است که در ایستگاه- های سرویس برای پیدا کردن سوراخها و رخنه های داخلی تیوب لاستیک اعمال می شود. در این روش، تیوب از گازی با فشار بالاتر از هوای اطراف پر می شود و سوراخها و منافذ با غوطه‌ورسازی تیوب در آب و تشکیل حباب مشخص می گردند. آب، روغن یا هوا و دیگر گازها می توانند برای ایجاد فشار به کار روند. فشار انبساطی هوای متراکم یا سایر گازها نسبتاً بالاست. چون همواره احتمال تخریب قطعه تحت آزمون وجود دارد، استفاده از هوا و دیگر گازها برای آزمون جز در شرایط ویژه توصیه نمی شود. از اقسام کاربردی این آزمون، آزمون هیدروستاتیک، آزمون حباب، آزمون نشت هالوژن و روشهایی است که مواد رادیواکتیو به کار می برند.

بازرسی با مایع نفوذکننده (LP[12])
این آزمون برای تشخیص ناپیوستگی ها و نقص های سطحی یا عیوبی است که تا سطح قطعهکار گسترش می یابند. استفاده از مایعات نفوذ کننده می تواند به عنوان بازرسی چشمی گسترش یافته، مورد توجه قرار گیرد. نقایص بسیار اندکی وجود دارند که به این روش قابل تشخیص باشند اما با چشم غیرمسلح دیده نشوند. اما مایعات نفوذکننده باعث می شوند که بازرسی، وابستگی کمتری به عامل انسانی داشته باشد. این امر فرآیند را به آزمون تولید سازگارتر می نماید زیرا اطمینان و سرعت بازرسی بالا می رود. این روش برای همه فلزات و همچنین سرامیکهای لعابدار، پلاستیکها و دیگر مواد متخلخل قابل اعمال است. روش بازرسی با مایعات نفوذکننده هم برای مواد مغناطیسی و هم مواد غیرمغناطیسی کاربرد دارد، در حالی که بازرسی با ذرات مغناطیسی در این زمینه محدودیت دارد. محدودیت و عیب اصلی این روش این است که تنها نقایص سطحی یا نقایصی را که به سطح می رسند، آشکار می- نماید.

روشهای حرارتی
در این روشها پس از اعمال حرارت، توزیع دمای حاصل مورد بررسی قرار می گیرد. نقایص،توزیع دمایی قطعه کار را تغییر می دهند. اعمال حرارت می تواند به روشهای چندی از جمله تماس حرارتی مستقیم با منبع حرارتی، جریان الکتریسیته، القای حرارت و منابع نور فروسرخ صورت گیرد. توزیع دمای حاصل با استفاده از موادی چون موم، استئارین، فسفرهای حساس به حرارت، مواد رسانای نور و یا ابزارهایی چون گرماسنج و ترموکوپل یا روشهایی چون تشکیل اکسیدهای خالص و منجمد کردن قابل بررسی است.

بازرسی با تشعشعات صوتی (AE)
تشعشعات صوتی، امواج نشی هستند که با حرکت اگهانی در مواد تنش‌دار ایجادمی شود.
منابع کلاسیک تشعشعات صوتی، فرآیندهای تغییر شکل مربوط به نقص است مانند رشد ترک و تغییر شکل پلاستیک. حرکت ناگهانی در منبع، یک موج تنش تولید می کند که در ساختار ماده منتشر می- شود و یک ترانسدیوسر پیزو‌الکتریک حساس را تحریک می نماید. وقتی تنش ماده بالا می رود، بسیاری از این تشعشعات به وجود می آیند. سیگنال های ناشی از یک یا چند حسگر[۱۳] تقویت و اندازه گیری می شوند تا داده‌هایی برای نمایش و تفسیر به وجود آید.

بازرسی با امواج مایکرو
مایکروموج ها (امواج رادار) شکلی از تابش های الکترومغناطیس هستند که در طیف الکترو-مغناطیسی جای دارند. گستره بسامدی این امواج بین MHz 300 و GHz 325 است. این گستره بسامد مربوط به طول موج هایی بین Cm 1000 و mm 1 است.

یکی از اولین کاربردهای مهم امواج مایکرو برای رادار بود. اولین کاربرد آنها در NDT برایاجزایی مثل موج بر[۱۴]، میراکننده ها[۱۵] ، محفظه ها، آنتن ها و پوشش آنتن رادار بوده است. واکنش متقابل بین انرژی الکترومغناطیسی مایکروموج با ماده شامل اثر ماده روی میدانهای الکتریکی و مغناطیسی تشکیل دهنده موج الکترومغناطیسی است. به عبارتی اثر میدانهای الکتریکی و مغناطیسی روی هدایت ویژه[۱۶]، ثابت دی الکتریک[۱۷] و نفوذپذیری[۱۸] ماده است.

آزمون فراصوتی
روشهای فراصوتی به طور گسترده ای در آشکارسازی نقصهای درونی مواد مورد استفاده قرار می گیرند. از این روشها برای جستجوی ترکهای کوچک سطحی نیز بهره می گیرند. برای بازرسی کنترل کیفی مواد نیمه تمام از قبیل تختالهای نورد شده و همچنین بازرسی قطعات تمام شده می توان این روش را به کار برد و برای بازرسیهای منظم ضمن خدمت قطعات و مجموعه ها نیز روشی مناسب است.

در این روش پرتو فراصوتی توسط مبدل پیزوالکتریک تولید می شود و پس از عبور از درون فلز، در برخورد به دورترین سطح آن یعنی فصل مشترک فلز با هوا بازتاب کامل می یابد. علاوه بر این بخشی از پرتوها و یا تمام آنها در برخورد با هر سطح مشترک داخلی دیگر مثل مویه ها، لایه ها، تخلخل و آخالها انعکاس می یابند. با نمایش و تفسیر این انعکاس ها، درک صحیحی از نقایص موجود به دست می آید.

روشهای مغناطیسی
ناهمگنی هایی مثل حفره های هوا، ترکها و آخالهای موجود در ماده مغناطیسی در میدانمغناطیسی القایی اعوجاج ایجاد می کنند. مسیر شار مغناطیسی به علت متفاوت بودن خواص مغناطیسی ناهمگنی- ها از ماده اطراف، دچار اعوجاج می شود. همه روشهای مغناطیسی NDT وسایل و راه هایی را به کار می گیرند که این اعوجاج که غالباً شار نشتی[۱۹] نامیده می شود، قابل تشخیص و اندازه- گیری باشد. یکی از راههای ساده تشخیص اعوجاج در میدان، حرکت دادن قطعه در بالای یک مگنت است.

عیب این روش، حساسیت پایین و اعمال مشکل آن در آزمونهای سریع و مقیاس بالاست. این عمل می- تواند با حرکت دادن سیم پیچ کاوشگر در بالای قطعه کار و یا قطعه کار از خلال سیم پیچ صورت گیرد. اعوجاج شار، ولتاژ القایی را در سیم پیچ تغییر خواهد داد. روش دیگری که با استفاده از آن اعوجاج میدان مغناطیسی قابل کشف است، استفاده از پودر نرم مغناطیسی است.

بازرسی با ذره های مغناطیسی
این بازرسی، روشی حساس برای ردیابی نقصهای سطحی و برخی نقصهای زیرسطحی قطعات فرومغناطیس است.این بازرسی ساده و آسان است. محدودیتی از نظر اندازه و شکل قطعه، ترکیب شیمیایی و عملیات حرارتی ندارد. دو گام اصلی، مغناطیده کردن ماده و اعمال ذرات مغناطیسی است. ذرات مغناطیسی نرم می تواند خشک یا معلق در مایع باشد. اگر عیب سطحی یا زیرسطحی باشد، یک دوقطبی مغناطیسی تشکیل می شود که مشابه مگنت های کوچک عمل می نماید. پودر مغناطیسی جذب شده و توسط شار عبوری نگه داشته می شود، بنابراین نشانه واضحی از موضع و وسعت نقص است.

بازرسی با جریان گردابی (EC)
بازرسی با جریان گردابی بر مبنای اصول القای الکترومغناطیسی است و برای تعیین انواعی از ویژگیهای فیزیکی، ساختاری و متالورژیکی در فلزات فرومغناطیس و غیرفرومغناطیس و قطعات مختلف فلزی به کار می رود. وقتی یک سیم پیچ حامل جریان متناوب به قطعه کار فلزی نزدیک می شود، جریانهای گردابی توسط القای الکترومغناطیسی در فلز القا می شوند. مسیر جریان های گردابی در صورت وجود نقص یا ناهمگنی های دیگر دچار اعوجاج می شود. مقاومت ظاهری سیم‌پیچ در حضور نقص تغییر می کند و این تغییر مقاومت ظاهری می تواند به عنوان نشانه عیوب یا تفاوت در ساختار فیزیکی، شیمیایی اندازه گیری شده و به کار رود.

پرتونگاری
پرتونگاری آزمونی غیرمخرب با استفاده از پرتوهای X و γ است. این روش یکی از پرکاربردترین روشهاست. ویژگی هایی از قطعات و سازه ها که منشا تغییر کافی ضخامت یا چگالی باشند به این روش قابل تشخیص هستند.

در بازرسی پرتونگاری، جسم مورد آزمایش در مسیر تابش پرتوهای چشم X یا γ قرار می گیرد.

یک وسیله سنجش شدت اشعه در نزدیکی قطعه قرار می گیرد. شدت اشعه عبوری از بخشهای مختلف قطعه متفاوت است که بر اساس تاثیر پرتوها بر روی صفحه حساس -برای مثال فیلم- نواقص موجود در قطعه تحلیل و بررسی می شوند.

بازرسی با مایع نفوذکننده (LP[20])
در این روش، مایع نفوذ کننده بر روی جسم توزیع می شود. آسیبهای سطح با جذب مویینگی قسمتی از مایع را به درون خود می کشند و آن را به صورت شکستگی سطحی، قابل رویت می نمایند. برای رویت بهتر، مایع توسط یک رنگ روشن و قابل دید و یا ترکیبات فلورسنت رنگی می شود. در حالت اول معمولاً رنگ قرمز به کار می رود اما در حالت دوم برای دیدن نقصها به نور فرابنفش نیاز است بازرسی با مایعات نفوذکننده از روشهای مهم صنعتی است که برای مشخص کردن انواع نقصهای سطحی از قبیل ترکهای سنگ زنی، جوشکاری، سردجوشی، تخلخل، عدم اتصالها، روزنه های سوزنی[۲۱] در جوشها، چینها، ترکیدگی های فورج[۲۲]، تورق[۲۳] و … به کار می رود. تشخیص نواقص باز کم عمق یا پهن مشکل است چون نفوذکننده به راحتی خارج می شود. هیچ ماده خارجی که منافذ را ببندد نیز نباید روی سطح باشد.

۳-۱- اصول بازرسی با مایع نفوذکننده اصول بازرسی نفوذی دارای پنج مرحله اساسی است:الف: آماده سازی سطح ب: به کاربردن مایع نفوذکننده ج: تمیز کردن مایع اضافی

د: آشکارسازی
ه: مشاهده و بازرسی

پیش از بازرسی، سطوح قطعه باید به خوبی تمیز و کاملاً خشک شوند. لازم است سطوح موردآزمایش کاملا عاری از روغن، آب، گریس و یا هر آلوده کننده دیگری باشد. پس از آماده سازی، مایع نفوذکننده به روشی مناسب روی سطح مالیده می شود طوری که لایه نازکی از مایع، سطح قطعه را به طور کامل بپوشاند. روشهای گوناگونی برای پوشاندن سطح قطعه توسط مایع نافذ وجود دارد که انتخاب روش به اندازه، شکل و تعداد قطعات بستگی دارد. در قطعات کوچکی که تعدادشان زیاد است، از مخزن محتوی مایع استفاده می‌شود که قطعات درون مخزن فرو می روند. در بازرسی قطعات منفرد و یا در محل کار از قلم مو یا اسپری کم فشار استفاده می شود. در مویه های بزرگ نفوذ مایع سریع است اما در مویه های کوچک بعضاً تا ۳۰ دقیقه زمان برای نفوذ لازم است. در مرحله بعد، مایع اضافی از روی سطح قطعه پاک می شود. بعضی از مایعات را می‌توان با آب شست اما در مورد برخی دیگر نیاز به حلال مخصوص است.

در مرحله آشکارسازی معمولاً گرد بسیار نرم گچ است که به صورت خشک یا معلق در یک مایع فرار قابل استفاده است. پس از افشاندن گچ، لایه نازکی سطح قطعه را می پوشاند. مایع نفوذ کننده درون ترکها توسط عمل مویینگی به فضای بین ذرات گچ کشیده می شود و تا حدودی در ماده آشکارساز پخش می گردد و موجب بزرگنمایی اندازه مویه می شود. رنگ مایع نفوذکننده باید متفاوت از زمینه گچی باشد. چنانچه مایع نفوذکننده فلورسنت باشد، مرحله آشکارسازی قابل حذف است. در حالت کلی ۳۰-۱۰ دقیقه زمان برای آشکارسازی نیاز است. مشاهده و بازرسی قطعات، در کار با مایع نفوذکننده رنگین، زیر نور شدید صورت می‌گیرد و در مورد نافذهای فلورسنت به محلی تاریک و نور فرابنفش نیاز است.

در مورد ترکهای فورج از دو ماده تجاری می‌توان استفاده کرد. مدت اعمال این مواد متفاوت است. Zyglo-pentrex ماده ای است که به مدت ۲۰ دقیقه بر روی قطعات اعمال می شود و مایع نفوذ کننده Dye-Chek نیز می تواند به مدت ۱۰-۷ دقیقه برای تشخیص ترکهای فورج بر سطح قطعات مالیده شود..

تشخیص نقص های زیر سطح به این روش ممکن نیست و لازم است از روشهای دیگر بازرسی استفاده شود. عوامل دیگری چون زبری و تخلخل سطحی نیز کاربرد این روش را محدود می کند. در مورد تخلخل سطحی، هر منفذ تخلخل ممکن است به صورت یک نقص نمودار شود. انواع قطعاتی که با این روش مورد بررسی قرار می گیرند، عبارتند از: دیسکهای چرخان توربین و تیغه ها و چرخهای هواپیما. قطعات ریختگی و فورج آلومینیومی مثل پیستون و سرسیلندرها از جمله قطعاتی هستند که پیش از مونتاژ به این روش بازرسی و کنترل کیفیت می شوند.

بازرسی با تشعشعات صوتی (AE[24])
منبع انرژی تشعشع صوتی، میدان تنش الاستیک درون ماده است. بدون تنش، تشعشعی وجود نخواهد داشت. بنابراین در بازرسی با تشعشعات صوتی(AE) معمولاً بارگذاری کنترل شده‌ا ی بر روی ساختار صورت می گیرد. این بارگذاری می تواند یک بار ثابت باشد در زمانی که قطعه در حال کار نیست یا بار متغیر و کنترل شده‌ای در ضمن خدمت قطعه باشد، بارگذاری آزمون خستگی باشد، آزمون خزش باشد و یا یک برنامه بارگذاری پیچیده به کار رود. بازرسی AE اطلاعات با ارزشی در مورد عملکرد ساختار تحت بارگذاری ارائه می دهد.

این روش با بیشتر روشهای NDT از دو جنبه کلیدی متفاوت است. اول اینکه سیگنال از درون خود ماده سرچشمه می گیرد نه از یک منبع خارجی. دوم اینکه بازرسی AE حرکت نقص را تشخیص می دهد، حال آنکه بیشتر روشها فقط ناپیوستگی های هندسی موجود را تشخیص می دهند. در این روش لازم نیست ساختار قطعه را برای یافتن نقایص محلی پیمایش نماییم. تنها لازم است که قطعه را به تعداد مناسبی حسگر ثابت با فواصل m 6-1 از یکدیگر متصل نماییم. این امر منجر به صرفه جویی هایی در آزمون ساختارهای بزرگ می شود، چون برای این ساختارها در دیگر روشها به جداکردن عایقها، آلودگی زدایی و … نیاز است.

معمولاً بازرسی کل ساختار به این روش، تنها برای تعیین مناطق دارای مشکلات ساختاری صورت می‌گیرد و تعیین دقیق‌تر طبیعت نقایص تشعشع‌ساز با دیگر روشهای NDT میسر خواهد بود.

گستره کارایی
تشعشعات صوتی در بزرگترین مقیاس، وقایع زلزله ای هستند در حالی که در کوچکترین مقیاسها حرکت‌های تعداد کمی از نابجایی‌ها را در ماده تنش‌دار می توان در نظر گرفت. در این بین، گستره وسیعی از مطالعات آزمایشگاهی و آزمونهای صنعتی قرار می گیرد.

در کاربردهای آزمایشگاهی، آزمون AE برای کمک به آزمونهای مواد و مطالعه تغییر شکل و شکست مورد استفاده قرار می گیرد. این آزمون علامت سریعی از واکنش ماده تحت تنش ارائه می دهد که ذاتاً در ارتباط با استحکام، تخریب و شکست است. تردی[۲۵] و ناهمگنی[۲۶] دو عامل عمده ای هستند که منجر به تشعشع زیاد از مواد می شود. مکانیزم های تغییر شکل نرم مانند تجمع ریزحفره ها در فولادهای نرم، با تشعشعاتی اندک همراه است. در آزمونهای تولید، بازرسی AE می تواند هر جا که فرآیندی ماده را تحت تنش قرار داده و تغییر شکل دایمی ایجاد نموده است، مورد استفاده قرار گیرد.

در آزمونهای ساختاری، آزمون AE برای مخازن تحت فشار، لوله ها، مخازن ذخیره، ماشین آلات هوایی و فضایی، پلها و … کاربرد دارد. مصارف معمول شامل تشخیص ترک، خوردگی، عیوب جوش و تردی مواد است.

تجهیزات AE به هر حرکتی در بازه بسامد کاری خود (KHz 1200-20) حساس هستند. این تجهیزات نه فقط رشد ترک و تغییر شکل ماده را تشخیص می دهند، بلکه فرآیندهایی مانند انجماد، اصطکاک، ضربه، سیلان و تغییرات فازی را نیز تشخیص می دهند. بنابراین روشهای AE برای موارد زیر ارزشمند هستند:

کنترل جوشکاری در حین فرآیند
تشخیص تماس و سایش ابزار در حین ماشینکاری خودکار
تشخیص سایش و کمبود روغنکاری در تجهیزات دورانی و مطالعات تریبولوژی
تشخیص قطعات و اجزای لق شده
تشخیص و کنترل منافذ و حفره ها
کنترل واکنش های شیمیایی مثل فرآیندهای خوردگی، تبدیلات مایع، جامد و تبدیلات فازی

امواج AE و انتشار آنها
جابجایی موج اولیه اصولاً تابعی پله ای شکل است که نظیر تغییر ثابتی است که در منبع اتفاق افتاده است. سرعت و تنش موج، پالسی شکل است. فرآیندهایی مثل پرش های میکروسکوپی ترک و شکستهای رسوب غالباً در چند میکروثانیه یا کسری از میکروثانیه صورت می گیرد. بنابراین پالس اولیه زمان کوتاهی دارد. موج اولیه از منبع در تمام جهات منتشر می شود که بسته به طبیعت فرآیند منبع، شدیداً جهت دار است. شکل موج اولیه در انتشار به درون محیط به شدت تغییر می نماید و سیگنال ناشی از حسگر شباهت اندکی به پالس اولیه دارد. این تغییر موج AE، هم برای پژوهشگری که به تحلیل تابع منبع علاقمند است و هم برای بازرس NDT که به آزمایش ساختارها علاقه دارد، اهمیت دارد. بیشتر پژوهشگرانی که گرایش مواد دارند، در کنار بازرسان NDT بیشتر به ویژگی های آماری وسیعتر AE علاقمندند و نیاز ندارند که جزئیات دقیق فرآیند منبع را بدانند. این افراد حسگرهای باندباریک و تجهیزات الکترونیکی را به کار می برند که فقط ویژگیهای اندکی از موج دریافتی را اندازه گیری می- نماید اما قادر به پردازش صدها سیگنال در ثانیه است.

حسگرهای AE و پیش تقویت کننده ها
عنصر اصلی در حسگرهای تشدیدشونده، بلور پیزوالکتریک (ترانسدیوسر) است که حرکت را به ولتاژ الکتریکی تبدیل می نماید. این بلور به همراه یک wear plate و یک اتصال دهنده در محفظه ای قرار گرفته است. امواج تنش به حسگر برخورد کرده و آن را تحریک می نماید و یک سیگنال الکتریکی به پیش تقویت کننده مجاور می فرستد که سپس به تجهیزات پردازش سیگنال اصلی می رود.

بازرسی با امواج مایکرو
این امواج بسیار شبیه به نور هستند. به خط مستقیم سیر می کنند، منعکس می شوند، میشکنند، متفرق می شوند و پراکنده می گردند. چون طول موج مایکروموج ها ۱۰۵-۱۰۴ برابر بیشتر از نور است، امواج مایکرو تا عمق زیادی در ماده نفوذ می کنند که این عمق به هدایت ویژه، ثابت دی الکتریک و نفوذپذیری مواد بستگی دارد. امواج مایکرو از تمام مرزهای داخلی منعکس می شوند و با مولکولهای ماده برخورد می نمایند.

کاربردهای بازرسی با امواج مایکرو
کاربرد این روش برای ارزیابی خواص ماده و ناپیوستگی ها با ارزیابی غلظت رطوبت در مواد دی الکتریک آغاز شد. امواج مایکرو با طول موج مناسب به شدت توسط مولکولهای آب جذب و پراکنده می شدند. وقتی ماده خشک در برابر امواج مایکرو شفاف باشد، اندازه گیری رطوبت به آسانی میسر است.

مزایای این روش در مقایسه با آزمون فراصوتی[۲۷] و بازرسی با پرتوهای X (پرتونگاری)[۲۸]، از قرارزیر است:

پاسخ بسامدی نوارپهنی دارد که ناشی از آنتن های اتصال است.

اتصال مناسبی بین ماده و آنتن ها از خلال هوا صورت می گیرد.
اتصال به ماده مشکل آلودگی به همراه نخواهد داشت.
امواج مایکرو به آسانی در هوا منتشر می شوند، بنابراین در انعکاسهای پی‌در‌پی، انعکاسهای بعدی، انعکاس قبلی را نمی پوشاند.
اطلاعات مربوط به دامنه و فاز میکروموج منتشر شده به آسانی قابل حصول است.
هیچ تماس فیزیکی بین ابزار اندازه گیری و ماده تحت آزمون مورد نیاز نیست. بنابراین سطح می تواند بدون تماس و به سرعت بازرسی شود.
سطح می تواند منحصراً با حرکت خودش یا با پیمایش شدن توسط آنتن ها به صورت نوارهایی بررسی شود.
امواج مایکرو می تواند در تعیین مکان و اندازه ترکهای مواد با اعمال ملاحظاتی به کار روند.
اول اینکه به علت پایین بودن عمق پوسته در بسامدهای امواج مایکرو، ترک سطحی به حساسترین حالت تشخیص داده می‌شود. دوم اینکه، موضع ترک داخلی که به سطح نمی رسد با تشخیص تنش های زیادی که درست در حدود ترک و در نزدیکی سطح وجود دارند، مشخص می گردد. در نهایت باید گفت که بازرسی با امواج مایکرو به دهانه ترک و بسامدکاربردی بسیار حساس است. بسامدهای بالاتری برای ترکهای کوچکتر مورد نیاز است. اگر بسامد به حد کافی بالا رود، موج حاصل می تواند در ترک منتشر شود و بنابراین پاسخ حاصل به عمق ترک حساس خواهد بود.

محدودیت های این روش نیز از قرار زیرندبه علت ناتوانی این امواج در نفوذ عمیق در رساناهایی مانند فلزات، کاربرد آنها در برخی موارد محدود می شود. برای مثال مواد غیرفلزی که داخل محفظه ای فلزی هستند، از خلال محفظه به آسانی قابل بازرسی نیستند.

امواج مایکرو که بسامد پایینی دارند، قدرت نسبتا پایینی در تشخیص عیوب موضعی دارند.
اگر آنتن دریافت کننده ای را با اندازه مناسب در نظر بگیریم، نقصی که ابعاد موثر آن عمدتا
کمتر از طول موج امواج مایکرو است، کاملا تفکیک نمی شود. نتیجه اینکه، بازرسی با امواج میکرو برای تشخیص عیوب خیلی کوچک و برای کاربردهایی که عیوب در اندازه mm 1/0 یا کوچکتر هستند، مناسب نیست. ترکهای نزدیک به سطح با اندازه گیری تنش سطحی که باید در سطح بالایی ترکها بسیار بزرگتر باشند، مشخص می گردند.

فهرست مطالب
۲- معرفی عمومی روشها   ۱
۲-۱- آشنایی   ۱
۲-۲- آزمون چشمی   ۲
۲-۳- آزمون فشار و نشت   ۲
۲-۴- بازرسی با مایع نفوذکننده (LP)   ۳
۲-۵- روشهای حرارتی   ۳
۲-۶- بازرسی با تشعشعات صوتی (AE)   ۴
۲-۷- بازرسی با امواج مایکرو   ۴
۲-۸- آزمون فراصوتی   ۵
۲-۹- روشهای مغناطیسی   ۵
۲-۹-۱- بازرسی با ذره های مغناطیسی   ۶
۲-۱۰- بازرسی با جریان گردابی (EC)   ۶
۲-۱۱- پرتونگاری   ۶
۳- بازرسی با مایع نفوذکننده (LP)   ۷
۴- بازرسی با تشعشعات صوتی (AE)   ۹
۴-۱- گستره کارایی   ۱۱
۴-۲- امواج AE و انتشار آنها   ۱۲
۴-۳- حسگرهای AE و پیش تقویت کننده ها   ۱۲
۵- بازرسی با امواج مایکرو   ۱۳
۵-۱- کاربردهای بازرسی با امواج مایکرو   ۱۳
۶- آزمون فراصوتی   ۱۵
۶-۱- تولید امواج فراصوتی   ۱۶
۶-۲- مزایا و معایب آزمون فراصوتی:   ۱۸
۶-۳- کاوشگرهای آزمون فراصوتی   ۲۰
۶-۳-۱- کاوشگر عمودی   ۲۰
۶-۳-۲- کاوشگر زاویه دار (مایل)   ۲۰
۶-۴- نمایش فراصوتی   ۲۱
۶-۵-۱- روش بازتابی با کاوشگر عمودی   ۲۳
۶-۵-۲- روش عبوری با کاوشگر مایل   ۲۳
۶-۶- کاربرد آزمون فراصوتی   ۲۴
۷- بازرسی با ذره های مغناطیسی   ۲۵
۷-۱- مغناطیسه کردن   ۲۵
۸- بازرسی با جریان گردابی (EC)   ۳۰
۸-۱- مزایا و محدودیت های بازرسی با جریان گردابی   ۳۲
۸-۲- EC در مقابل روشهای بازرسی مغناطیسی   ۳۲
۸-۳- پیشرفت فرآیند بازرسی EC   ۳۳
۸-۴- اصول کاربری   ۳۴
۸-۴-۱- عملکردهای یک سیستم بازرسی ابتدایی   ۳۴
۸-۵- متغیرهای کاری   ۳۸
۸-۵-۱-  مقاومت ظاهری سیم پیچ   ۳۸
۸-۵-۲- رسانایی الکتریکی   ۳۹
۸-۵-۳- نفوذپذیری مغناطیسی   ۴۰
۸-۵-۴- عامل خیز   ۴۲
۸-۵-۵- عامل پر شدن   ۴۳
۸-۵-۶- اثر لبه   ۴۴
۸-۵-۷- اثر پوسته   ۴۴
۸-۶- بسامدهای بازرسی   ۴۵
۸-۷- روشهای چندبسامدی   ۴۶
۸-۷-۱- روشهای ابزارشناسی   ۴۶
۸-۷-۲- انتخاب بسامد و آرایش سیم پیچ   ۴۷
۸-۷-۳- روشهای چندپارامتری   ۴۹
۸-۸- سیم پیچ های بازرسی   ۵۰
۸-۸-۱- سیم پیچ های کاوشگر و محیطی   ۵۰
۸-۸-۲- سیم پیچ های چندگانه   ۵۱
۸-۸-۳- آرایش absolute   ۵۲
۸-۸-۴- آرایش تفاضلی   ۵۲
۸-۸-۵- اندازه ها و اشکال   ۵۲
دستگاههای EC   ۵۳
۸-۹-۱- عملکردهای سیستم دستگاه   ۵۳
۸-۱۰- ناپیوستگی های قابل تشخیص به روش بازرسی EC   ۵۵
۸-۱۰-۱- نمونه های مرجع   ۵۶
۸-۱۱- تحلیل فازی   ۵۷
۸-۱۲- روشهای نمایش   ۵۸
۹- پرتونگاری   ۵۹
۹-۱- کاربردهای پرتونگاری   ۶۰
۹-۲- اصول پرتونگاری   ۶۱
۹-۳- پردازش فیلم پرتو X   ۶۲
۹-۴- پرتوهای X و γ   ۶۴
۹-۵- محدودیت های پرتونگاری   ۶۴
۱۰- کاربرد روشهای NDT در بازرسی قطعات فورج   ۶۶
۱۰-۱- مقدمه   ۶۶
۱۰-۲- عیوبی که در شمش ایجاد می شوند   ۶۶
۱۰-۲-۱- جدایش شیمیایی   ۶۶
۱۰-۲-۲- نایچه شمش و انقباض مرکزی   ۶۷
۱۰-۲-۳- مقدار هیدروژن بالا   ۶۸
۱۰-۲-۴- آخال های غیرفلزی   ۶۹
۱۰-۲-۵- الکترودهای ذوب نشده و shelf   ۷۰
۱۰-۳- نواقص ناشی از فراوری شمش یا بیلت   ۷۱
۱۰-۳-۱- ترکیدگی ها   ۷۱
۱۰-۳-۲- چین ها   ۷۲
۱۰-۳-۳- درزها   ۷۲
۱۰-۴- نواقص ناشی از عملیات فورج   ۷۲
۱۰-۵- انتخاب روش بازرسی   ۷۴
۱۰-۵-۱- اثر نوع فورج   ۷۵
۱۰-۵-۱-۱- فورج قالب باز   ۷۵
۱۰-۵-۱-۲- فورج قالب بسته و فورج افقی   ۷۵
۱۰- ۵-۱-۳- Ring–rolled forging   ۷۷
۱۰-۶- اثر ماده فورج   ۷۸
۱۰-۶-۱- قطعات فورج فولادی   ۷۸
۱۰-۶-۲- قطعات فورج آلیاژهای گرمکار   ۷۹
۱۰-۷- بازرسی چشمی   ۸۰
۱۰-۸- بازرسی با ذرات مغناطیسی   ۸۰
۱۰-۸-۱- مزایا و محدودیت ها   ۸۰
۱۰-۸-۲- تشخیص ناپیوستگی های سطحی   ۸۲
]۱۰-۹- بازرسی با مایعات نفوذکننده   ۸۲
۱۰-۹-۱- مزایا و محدودیت ها   ۸۲
۱۰-۹-۲- تشخیص نواقص در فورج فولاد با بازرسی با مایعات نفوذکننده   ۸۳
۱۰-۹-۲-۱- سیستم Postemulsifiable   ۸۴
۱۰-۹-۲-۲- سیستم Solvent-removable   ۸۴
۱۰-۹-۲-۳- تشخیص نواقص در قطعات فورج آلیاژهای گرمکار به روش مایعات نفوذکننده   ۸۴
۱۰-۱۰- بازرسی فراصوتی   ۸۴
۱۰-۱۰-۱- اشکال پیچیده   ۸۵
۱۰-۱۰-۲- کاربرد   ۸۵
۱۰-۱۰-۳- رویه های ابتدایی برای بازرسی فراصوتی   ۸۶
۱۰-۱۰-۳-۱- تجهیزات   ۸۷
۱۰-۱۰-۴- بازرسی فراصوتی با موج طولی   ۸۷
۱۰-۱۰-۵- بازرسی فراصوتی با موج برشی   ۸۸
۱۰-۱۰-۶- بازرسی فراصوتی برای فورج های خاص   ۸۸
۱۰-۱۰-۶-۱-۱- روش بازرسی   ۸۹
۱۰-۱۰-۶-۲- مثال بازرسی فراصوتی برای فورج محوری از فولاد   ۹۱
۱۰-۱۰-۶-۲-۱- تجهیزات تعیین شده   ۹۱
۱۰-۱۰-۶-۲-۲- آماده سازی سطحی   ۹۱
۱۰-۱۰-۶-۲-۳- رویه بازرسی   ۹۱
۱۰-۱۰-۶-۳- مثال بازرسی محور فولاد ۴۱۱۸ فورج افقی   ۹۲
۱۰-۱۱- روش جریان گردابی و بازرسی مغناطیسی   ۹۲
۱۰-۱۱-۱- تشخیص عیوب   ۹۲
۱۰-۱۱-۲- مزایا و معایب   ۹۳
۱۰-۱۱-۳- تشخیص تغییرات ریز ساختار   ۹۴
۱۰-۱۱-۳-۱- مزایا و معایب   ۹۴
۱۰-۱۲- بازرسی پرتونگاری   ۹۵
۱۱- مراجع   ۹۶

۱۱- مراجع
۱- جان، ورنون، آزمون مواد، ترجمه علی حائریان و محسن کهرم، دانشگاه فردوسی مشهد، ۱۳۷۵٫
۲- Mc Gonnagle, Warren J., Nondestructive Testing, USA, 1982.
۳- ASM Metals Handbook, Vol.17, Nondestructive Evaluation and Quality Control, USA, ۱۹۷۸٫
۴- Bray, Don E. & Stanley, Roderick K., Nondestructive Evaluation, USA, 1997.
۵- بری،هال وجان، ورنون، آزمونهای غیرمخرب، ترجمه مجتبی ناصریان ریابی، تهران، ۱۳۷۵٫


قیمت : 7000 تومان


[ بلافاصله بعد از پرداخت لینک دانلود فعال می شود ]




برچسب : , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,




تبلیغات