طبقه بندی عیوب جوشکاری(بخش سوم)

طبقه بندی عیوب جوشکاری(بخش سوم)

آخال توپر (Solid Inclusion)

آخال توپر مواد خارجی جامد حبس شده در فلز جوش می باشد.

آخالها عبارتند از ناخالصیها یا مواد خارجی که حین فرایند جوشکاري داخل حوضچه مذاب می شوند. آخال موجب تضعیف جوش می گردد. به عنوان نمونه آخال سرباره را می توان نام برد یعنی سرباره اي که بطور طبیعی براي محافظت فلز داغ روي جوش تشکیل می شود ممکن است در داخل جوش محبوس گردد. اگر الکترود به درستی نوسان داده نشود، نیروي قوس بعضی از ذرات سرباره را به داخل حوضچه مذاب می فرستد. به هنگام انجماد فلزات مذاب چنانچه این آخالها به خارج حوضچه مذاب شناور نشوند، در فلز محبوس مانده و جوش را معیوب می کنند. وجود آخال در جوشکاري سقفی احتمال بیشتري دارد زیرا در این نوع جوشکاري به منظور جلوگیري از ریزش فلز مذاب سعی می شود حوضچه مذاب خیلی سیال نباشد و سریعتر منجمد شود. با این وجود چنانچه الکترود حین انجام عملیات جوشکاري به درستی نوسان داده شود، و یا از الکترود مناسبی استفاده شود و شدت جریان جوشکاري به درستی تنظیم شود، میتوان از آخال جلوگیري نمود یا مقدار آنرا تقلیل داد.

آخال سر‌باره (Slag Inclusion)

مواد غیر فلزي جامدي هستند که در فلز جوش یا بین فلز جوش و فلز پایه حبس شده اند و بیشتر در جوشهایی که با فرایندهاي قوسی دستی یا زیرپودري جوشکاري شده اند، یافت می شود. در کل آخالهاي سرباره بر اثر عیوب تکنیک جوشکاري، عدم طراحی مناسب اتصال و یا عدم تمیزکاري سطح جوش بین دو پاس پدید می آید. معمولا سرباره مذاب به سمت سطح جوش حرکت می کند.

شیارهاي تیز در سطوح میانی جوش یا بین پاسها سبب حبس سرباره در زیر فلز مذاب جوش میشوند. آخال سرباره بسته به وضعیت تشکیلش ممکن است به صورتهاي گوناگونی از نظر پراکندگی و محل تشکیل در نزدیکی اتصال باشد.

آخال پودر (Flux Inclusion)

پودر حبس شده در فلز جوش است. آخال پودر بسته به وضعیت می تواند بصورتهاي زیر باشد :

– خطی

– منفرد

– انواع دیگر

آخال اکسیدي (Oxide Inclusion)

آخال اکسیدي، اکسید فلزي حبس شده در فلز جوش حین انجماد است

چروك‌خوردگی (Puckering)

چروك خوردگی در بعضی حالات، خصوصا در آلیاژهاي آلومینیوم مشاهده می شود که عمدتا در این مورد، محافظت غیر رضایت بخش از آلودگی جوي و تلاطم در حوضچه مذاب و تشکیل قشر اکسیدي، می تواند باعث پیدایش چروك خوردگی شود

آخال فلزی (Metallic Inclusion)

آخال فلزي، ذره اي از فلز خارجی حبس شده در فلز جوش است. ذره ممکن است از جنس هاي زیر باشد :

– تنگستن

– مس

– فلزهاي دیگر

آخال تنگستن (Tungsten Inclusion)

ذرات تنگستنی محبوس شده در فلز جوش جوشکاري قوسی تنگستنی با الکترود تنگستنی براي برقراري قوس بین الکترود و جوش می باشد و مشخصه بارز فرایند جوشکاري با قوس به حساب می آید. در این فرایند از الکترود تنگستنی براي برقراري قوس بین (GTAW) تنگستنی الکترود و جوش یا فلز پایه استفاده می شود. اگر الکترود تنگستنی در مذاب فرو رود یا اینکه جریان

قوس آنقدر بالا رود که تنگستن ذوب شده و قطره قطره در حوضچه جوش فرود آید، آخالهاي تنگستنی حاصل خواهد شد. آخالهاي تنگستنی روي فیلمهاي پرتونگاري بصورت علائم و نقاط خیلی روشن دیده می شوند زیرا چگالی تنگستن بیشتر از فولاد یا آلومینیوم است. در نتیجه اشعه را بیشتر جذب خواهد کرد. تقریبا مابقی ناپیوستگیها و عیوب در آزمون پرتونگاري به شکل نقاط تیره و تاریک مشاهده می شوند.

نفوذ ناقص (Lack of Penetration) و ذوب ناقص (Lack of Fusion)

ذوب ناقص یا نفوذ ناقص در ریشه جوش یکی از عیبهاي مهم به شمار می آید. این عیب حاکی از آن است که فلز ذوب شده با فلز پایه در ناحیه ریشه، جوش نخورده است. وجود این عیب مقاومت جوش را شدیدا کاهش داده و اتصال را غیر قابل اعتماد می سازد و به علاوه خود، تنشهایی را تولید می کند که بیش از پیش مقاومت جوش را در مقابل نیروهاي خارجی می کاهد. ذوب نشدن و نفوذ نکردن ریشه، نشانه آن است که شدت جریان جوشکاري کافی نبوده یا حرکت الکترود حین جوشکاري سریع بوده است یعنی در هر حال فلز حرارت کافی ندیده تا در محل مورد نظر ذوب شود.

اگر زاویه پخ لبه ها کوچک باشد گرم کردن فلز پایه در ناحیه ریشه جوش مشکل بوده و ممکن است باعث بروز این عیب شود. همچنین پاك نبودن لبه کار و نفوذ ناخالصیها در جوش ممکن است سبب جلوگیري از ذوب شدن و نفوذ کردن در ریشه شود. این عیب را با نگاه کردن به پشت جوش در صورت دسترسی می توان دید. اگر این عیب از اندازه مجاز بیشتر باشد بایستی محل معیوب تعمیر گردد.

 

  ذوب ناقص(Lack of Fusion)

ذوب ناقص، عدم یکپارچگی بین فلز جوش و فلز پایه یا فلز جوش با فلز جوش است. این عیب بهیکی از صورتهاي زیر ظاهر می شود :

– ذوب ناقص دیواره جانبی

– ذوب ناقص بین پاسی

– ذوب ناقص در ریشه

ذوب ناقص نتیجه تکنیک نادرست جوشکاري، آماده سازي غلط فلز پایه یا طرح اتصال نامناسب است. علت ذوب ناقص (عدم ادغام کامل) عبارتست از کمی حرارت جوشکاري یا فقدان راهیابی به همه سطوح ادغام یا هر دوچسبندگی شدید اکسیدها حتی اگر مسیر مناسبی جهت دستیابی به سطوح فراهم شود و حرارت کافی تامین شود باز هم مانع ادغام کامل خواهد شد.

ذوب نشدن لبه جوش (Lack of side wall fusion)

این عیب ممکن است در نتیجه جوشکاري با شدت جریان کم یا حرکت سریع الکترود در فرایندهاي چند پاسه پدید آید. یعنی فلز الکترود ذوب شده روي فلز پایه که هنوز به اندازه کافی گرم نشده است می ریزد و در نتیجه لبه هاي فلز پایه خوب جوش نمی خورد.

در این محلها نیروهاي چسبندگی بین فلز جوش و فلز پایه ناچیز بوده و گرده ذوب شده ممکن است به آسانی از لبه قطعه جدا شود. این عیب را می توان با پرتونگاري با اشعه ایکس یا گاما آشکار نمود.

در صورت بروز این عیب محل معیوب سوهان خورده، سنگ زده شده و جوش ترمیم می شود.

نفوذ ناقص (Lack of Penetration)

نفوذ ناقص، عدم ذوب بین فلز پایه و فلز پایه بخاطر نرسیدن فلز جوش به داخل ریشه اتصال است. در این حالت هیچیک از دیواره هاي دو طرف قطعه از قبل ماشینکاري شده ذوب نخواهد شد و بدون تغییر ناشی از ذوب و حرارت باقی خواهد ماند.

نقطه اي که عدم نفوذ و ادغام در آن روي داده است با ناپیوستگی به نام نفوذ ناقص معرفی می شود.

حرارت ناکافی، طرح اتصال نامطلوب یا هدایت جانبی قوس جوشکاري به شکل نادرست، از جمله عواملی هستند که موجب بروز نفوذ ناقص می شوند. بعضی فرایندها نسبت به بعضی دیگر قادرند نفوذ بیشتري ایجاد کنند.

اتصالاتی که باید از هر دو طرف جوشکاري شوند، بعد از جوشکاري یک طرف و قبل از جوشکارينمود. (Back Gouging) طرف دیگر، براي اطمینان از عدم نفوذ ناقص آنرا می توان شیارزنی جوشهاي لوله، خصوصا در معرض چنین ناپیوستگی هستند زیرا اکثر اوقات دسترسی به داخل لوله مقدور نمی باشد. در چنین مواردي طراحان عمدتا براي کمک به جوشکاران تسمه یا پشت بند هاي مصرفی را پیشنهاد می کنند. جوشهایی را که باید نفوذکافی داشته باشند بوسیله بعضی بازرسیهاي

غیر مخرب آزمایش می کنند. این مسئله در مورد پلها، خطوط لوله، قطعات تحت فشار و کاربردهاي هسته اي صدق می کند.

مقدار نفوذ لازم در هر اتصال در نقشه ها معین می شود. بدست آوردن نفوذ لازم بستگی به قابلیت دسترسی منبع حرارتی و فلز پر کننده به محل جوشکاري دارد. نفوذ ناقص ممکن است از طراحی نادرست درز جوش ناشی شود. بسیاري از طراحان براي اطمینان از عدم وجود نواحی با نفوذ ناقص در ریشه جوش، شیار زنی صد در صد پشت جوش و جوشکاري مجدد را تجویز می کنند. در ساختمان پلها، اتصال جوشی که مقدار معینی نفوذ داشته باشد، از نظر طراحی مورد قبول نیست مگر آنکه با

انجام آزمایشات غیر مخرب از سلامت جوش اطمینان حاصل شودمنظور از شکل ناقص، شکل ناقص سطح خارجی جوش یا نقص در شکل هندسی اتصال است.

بریدگی کناره (Undercut)

بریدگی کناره، شیاري در پنجه یا در ریشه زنجیره جوش ناشی از جوشکاري است. بریدگی کناره می تواند پیوسته یا منقطع باشد. بریدگی کناره جوش معمولا بر اثر تکنیک اشتباه جوشکاري یا به علتزیادي شدت جریان جوشکاري یا هر دو اتفاق می افتد. بریدگی کناره جوش، شیاري است درون فلزپایه که کنار پنجه یا ریشه جوش ذوب گردیده و با فلز جوش پر نشده است.

این بریدگی شیاري مکانیکی ایجاد می کند که متمرکز کننده تنشها می شود. اگر عوامل موثر در تشکیل بریدگی کناره جوش کنترل شوند و شیارعمیق و تیز بوجود نیاید، این عیب براي بارگذاري استاتیک نگران کننده نخواهد بود.

پرنشدگی (Underfill)

پر نشدگی عبارتست از فرو رفتگی سطح جوش که تا پایین تر از لبه قطعه کار امتداد داشته باشد. این عیب در اثر عدم دقت جوشکار در پر کردن کامل طرح اتصال بوجود می آید

شیار انقباضی (Shrinkage Groove)

شیار انقباضی، شیار کم عمق در ریشه جوش ناشی از انقباض در فلز جوش در طول هر طرف جوش نفوذي است

فلز جوش اضافی (Excess weld metal)

فلز جوش اضافی مربوط به رویه جوش لب به لب است. گرده جوش تنها یک ضریب اطمینان براي افزایش استحکام مکانیکی جوش است و اندازه بیش از حد آن می تواند اثرات منفی نیز به همراه داشته باشد.

تحدب اضافی (Excessive Convexity)

تحدب اضافی، فلز جوش اضافی در رویه جوش گوشه اي است. حداکثر فاصله عمودي بین کمان گرده جوش گوشه اي تا خطی که شیبهاي دو طرف را به هم وصل می کند (وتر مثلث جوش) ،تحدب نامیده می شود. این عیب صرفا مختص جوشهاي گوشه اي است و در سایر انواع طرح اتصال مطرح نمی باشد.

نفوذ اضافی‌ (Excessive Penetration)

نفوذ اضافی، فلز جوش اضافی بیرون زده از ریشه جوش یک طرفه یا بیرون زده از فلز جوش قبلی اتصال یک یا چند پاسه است.

بیرون‌زدگی موضعی نفوذ اضافی موضعی است. (Local Protrusion)

نیمرخ نادرست جوش (Incorrect Weld Profile)

نیمرخ نادرست جوش، خیلی کوچک بودن زاویه بین سطح فلز پایه و سطح مماس به مهره جوش در پنجه جوش است.

هر چه زاویه بین این دو سطح کمتر باشد، منطقه تیز با شیب تندتري ایجاد شده و بنابراین مستعد به تمرکز تنشهاي نامطلوب بوده و استحکام مکانیکی را دچار کاهش شدیدي خواهد کرد.

رویهم افتادگی (Overlap)

رویهم افتادگی، فلز جوش اضافی در پنجه جوش است که روي سطح فلز پایه را پوشانیده بدون آنکه آمیختگی با آن داشته باشد. یا به عبارت بهتر به حالتی گفته می شود که لبه کناري جوش بیش از حد متعارف بر روي سطح قطعه کار و لبه اتصال پیشروي نماید و بر اثر عواملی همچون عدم کنترل عوامل جوشکاري و پارامترهاي الکتریکی از قبیل شدت جریان و ولتاژ جوشکاري، انتخاب نادرست مواد مصرفی جوش یا آماده سازي نامناسب سطح فلز پایه روي می دهد.اگر اکسیدها محکم به فلز پایه چسبیده باشند بطوریکه از ادغام و امتزاج جلوگیري نمایند این حالت قابل پیش بینی است. سر

رفتن جوش، انفصالی سطحی است که شیار مکانیکی تشکیل می دهد و تقریبا همیشه از نظر بازرسین غیر قابل قبول است

عدم همترازي خطی (Linear Misalignment)

عدم همترازي خطی، عدم همترازي بین دو قطعه جوش داده شده به هم است. بطوریکه با وجود موازي بودن پلانهاي سطحشان، دو قطعه همتراز نیستند

عدم همترازي زاویه اي(Angular Misalignment)

عدم همترازي زاویه اي، در حالتی رخ می دهد که پلان سطوح دو قطعه که به هم جوش می شوند با یکدیگر موازي نباشد. یعنی از ابتدا نسبت به هم تحت زاویه خاصی قرار گرفته اند.

گود افتادگی(Sagging)

گود افتادگی، فروریختگی فلز جوش بخاطر ثقل است. بسته به وضعیت می تواند به یکی از صورتهاي زیر ایجاد شود :

– در حالت افقی – عمودي

– در حالت تخت یا سقفی

– در جوشهاي گوشه اي

– در لبه هاي قطعه کار

سوختگی سرتاسري(Burn through)

این عیب در حقیقت فروپاشی حوضچه جوش است که سوراخی در جوش یا در کنار جوش ایجاد کرده باشد.

تشخیص منطقه این عیب از اطراف چندان دشوار نیست چراکه عمدتا به شکل دایره اي تیره (سوخته) و با سطحی پایینتر از مناطق اطراف خود ظاهر می شود.

شیار کاملا پر نشده(Incompletely Filled Groove)

این عیب، کانالی طولی پیوسته یا منقطع در سطح جوش بخاطر رسوب ناکافی فلز جوش ایجاد میکند. بنابراین طول بزرگتر محدوده اي که این عیب به خود اختصاص می دهد معمولا موازي با جهت جریان جوشکاري خواهد بود.

نامتقارنی اضافی جوش گوشه اي(Excessive Asymmetry of fillet weld)

در صورتی رخ می دهد که بر اثر عدم مهارت کافی جوشکار و یا وزش مغناطیسی قوس حین جوشکاري، امکان برقراري تقارن دو ساق جوش در دو طرف دیواره در جوشهاي گوشه اي فراهم نباشد.

 

تقعر در ریشه(Root Concavity)

شیار کم عمقی است که در ریشه جوشهاي نفوذي با اتصال لب به لب به دلیل انقباض جوش ایجاد می شود.

معمولا اگر در طرح اتصال درز جوش از اندازه مجاز بیشتر باشد و فضاي اضافی در این ناحیه ایجاد کند، انقباض فلز مذاب جوش می تواند منجر به بروز این عیب شود.

تخلخل ریشه(Root Porosity)

اسفنجی شدن ریشه جوش بخاطر حبابهاي گازي در فلز جوش در لحظه انجماد منجر به تشکیل حفره ها و تخلخل در ریشه خواهد شد.

شروع مجدد ضعیف(Poor Restart)

بی نظمی سطحی موضعی در شروع مجدد جوشکاري و برقراري قوس مجدد است که عمدتا به مهارت جوشکار یا اپراتور جوشکاري وابسته است. عیوب متفرقه به تمامی عیوبی گفته می شود که در گروههاي قبلی نمی توانستند گنجانده شوند.

جرقه هرز یا لکه قوس(Arc Strike / Stray Arc)

آسیب دیدگی موضعی سطح فلز پایه در مجاورت جوش ناشی از قوس زنی یا روشن کردن قوسخارج از شیار جوش است.

اگرچه در نظر اول این عیب چندان مهم و خطرساز به نظر نمی رسد ولی بر اثر تغییر خواص متالورژیکی بصورت موضعی می تواند با جمع شدن با اثرات عیوب دیگر مشکلاتی را در منطقه جوش ایجاد نماید.

جرقه(Spatter)

گلوله اي از فلز جوش یا فلز پر کننده است که حین جوشکاري پرتاب شده و به سطح فلز پایه یا فلز جوش منجمد شده چسبیده است.

این عیب در فیلمهاي پرتونگاري معمولا به صورت نقاط روشنتر از زمینه فیلم و نواحی اطراف خود دیده می شود که به دلیل بالا بودن چگالی آن منطقه می باشد.

جرقه تنگستن(Tungsten spatter)

ذرات تنگستن انتقال داده شده از سر الکترود به سطح فلز پایه یا فلز جوش منجمد شده است.

سطح پاره شده(Torn Surface)

آسیب دیدگی سطح بخاطر برطرف کردن یا شکستن اتصال جوش موقت است.

به عنوان مثال در مواردي که طراح جوش استفاده از تسمه هاي پشت بند براي اتصالات جوشی را تجویز می کند پس از اتمام عملیات جوشکاري چنانچه این قطعات موقت به درستی و با دقت کافی برداشته نشوند می تواند منجر به پارگی موضعی در منطقه جوش شود.

علامت سنگ زنی(GrindingMark)

آسیب دیدگی موضعی و مکانیکی بر اثر عملیات سنگ زنی بعد از جوش می باشد.

علامت چکش سرباره پاك کنی(Chipping Mark)

سنگ زنی اضافی(Under Flushing)

سنگ زنی اضافی، کاهش ضخامت فلز بخاطر بکارگیري بیش از حد از دستگاه سنگ زنی است تا حدي که سطح فلز را از سطح گرده جوش پایینتر می آورد.

 

مطالب مرتبط:

عیوب جوشکاری(بخش اول)

عیوب جوشکاری(بخش دوم)