1-مقدمه
آزمون جز اساسی هر فعالیت مهندسی است. در بسیاری از مراحل فرآیند پیچیدهی تولید یک ماده مهندسی (فلزی، پلیمری، سرامیکی یا مرکب)، هنگام شکل دادن این مواد و ساخت قطعه، همچنین در سرهم کردن این قطعهها که به منظور ایجاد فرآورده مهندسی (با هدف برآورده کردن منظور خاص) مونتاژ میشوند، بازرسی و آزمون باید صورت گیرد. نیاز به آزمون با پایان یافتن تولید به طور خودکار از بین نمیرود و لازم است فرآورده در طول عمر کاریاش مورد بازبینی و آزمون قرار گیرد تا تغییرات احتمال ایجاد شده درآن، از قبیل خسارتهای مربوط به خستگی و خوردگی مشخص گردد.
انواع آزمونهای مورد استفاده را میتوان در دوسته کلی جای داد:
- الف. آزمونهای تعیین خواص مواد
- ب. آزمونهای تعیین درستی مواد یا قطعات
آزمونهای دستهی اول عموما از نوع مخرب هستند. این آزمونها روی نمونههای مواد انجام میشوند و ضمن انجام آزمایش، نمونهها آسیب میبینند یا میشکنند. از آزمونهای مخرب میتوان جهت تایید دستورالعمل جوشکاری و کیفیت جوش استفاده کرد که میتوان جهت اطلاع از جزئیات روشهای استاندارد AWS B 0/4 مراجعه کرد. همچنین استاندارد API 1104 چگونگی انجام این آزمونها را برای جوشهای موجود در لوله ها مشخص میکند.
در آزمونهای مخرب خواصی از قبیل استحکام کششی، فشاری و برشی در دمای محیط و دیگر دماها، سفتی، سختی، استحکام ضربه، خواص تابع زمان مانند پدیدههای خستگی و خزش، مقاومت به خوردگی مورد ارزیابی قرار میگیرند. این نتایج از آزمایشهای نظیر آزمایشهای کشش، فشار و برش، سختی، ضربه، خسنگی، خزش و خوردگی به دست میآیند.
2-آزمون کشش
این آزمایش برای نشان دادن اطلاعات پایه و اساسی مواد، مورد استفاده قرار میگیرد که در آن یک نمونه تحت نیروی کششی تک محوری پیوستهای قرار میگیرد و دچار ازدیاد طول میشود. اطلاعات و محاسبات این آزمایش شامل حد الاستیک، درصد ازدیاد طول، مدول الاستیسیته، حد تناسب، درصد کاهش سطح مقطع، استحکام کششی، نقطه تسلیم، استحکام تسلیم و دیگر خواص مرتبط میباشد که با تخریب نمونههای ساخته شده در ابعاد و اشکال استاندارد از جنس ماده تعیین میشود. استاندارد مرجع این آزمایش ASTM E8-69 تعیین شده است.
تهیه نمونه های آزمایش بستگی به اهداف آزمایش و روش آزمایش حاکم و یا مشخصات آن دارد. نمونه کششی معمولاً یک مقطع استاندارد است. این دو شانه و یک دهانه (بخش) در بین آن وجود دارد. شانه ها بزرگ هستند بنابراین می توان آنها را به راحتی گرفت ، در حالی که بخش سنج دارای مقطع کوچکتر است به طوری که تغییر شکل و خرابی در این ناحیه می تواند رخ دهد.
شانه های نمونه آزمایشی را می توان به روش های مختلفی برای جفت گیری از دسته های مختلف در دستگاه تست تولید کرد (شکل1). هر سیستم مزایا و معایبی دارد. به عنوان مثال ، شانه هایی که برای دسته های دندانه دار طراحی شده اند ، آسان و ارزان هستند ، اما تراز کردن نمونه به مهارت تکنسین بستگی دارد. از طرف دیگر ، یک قلاب پین ، تراز خوبی را تضمین می کند. شانه ها و گیره های باریک نیز از هم تراز خوبی برخوردار هستند ، اما تکنسین باید بداند که هر شانه را در یک دستگیره حداقل یک قطر بچسبانید ، در غیر این صورت نخ ها می توانند قبل از شکستگی نمونه نوار بزنند.

شکل1. انواع شانه برای نمونه های کششی. کلیدهای A تا C برای نمونه های گرد است ، در حالی که کلیدهای D و E برای نمونه های مسطح هستند. کلید:
A – یک شانه شیار برای استفاده با شیار B- شانه گرد برای استفاده با گیره های دندانه دارC – شانه انتهایی لب به لب برای استفاده با طوقه شکافD – شانه صاف برای استفاده با گیره های دندانه دار-E شانه صاف و دارای سوراخ از طریق سوراخ برای گرفتن قلاب
2-1– نمونه تست کشش
انواع مختلفی از تست های کشش در درجه اول با توجه به جهت گیری نمونه آزمایش درون جوش یا ساختار متفاوت است. به عنوان مثال ، در تست کشش تک محوره ای که در جوشکاری و ارزیابی فلز پایه مورد استفاده قرار می گیرد ، نمونه ها دارای یک مقطع دایره ای (“گرد”) یا مستطیل (“تسمه”) هستند که در یک طول سنج کاهش می یابد. دو پیکربندی نمونه معمولی در شکل 2 نشان داده شده است.

A. نمونه کششی مستطیلی

B. نمونه کششی گرد
شکل2. T. ضخامت بخش کاهش یافته (مستطیل) W. عرض بخش کاهش یافته (مستطیل) D. قطر بخش کاهش یافته (گرد)
L. طول نمونه R. شعاع P. بخش موازی (کاهش یافته) G . طول سنج
بسته به نوع استاندارد استفاده شده ، یک نمونه استاندارد در یک گردی یا یک مربع در قسمت طول سنج تهیه می شود. هر دو انتهای نمونه ها باید از طول کافی برخوردار باشند و یک وضعیت سطح به گونه ای باشد که در طول آزمایش بطور محکم چسبیده باشند. طول سنج اولیه L0 به صورت استاندارد (در چندین کشور) و با قطر (D0) یا سطح مقطع (A0) نمونه به شرح ذکر شده متفاوت است.
جدول1. نسبت طول به سطح مقطع نمونه استاندارد

در جدول زیر نمونه هایی از ابعاد نمونه آزمایش و تحمل در استاندارد ASTM E8 آورده شده است
جدول2. نمونه تست تخت

جدول3. نمونه تست گرد

استحکام و انعطاف پذیری فلزات پایه معمولاً با انجام یک تست ساده تنش تک محوره بدست می آید. خصوصیات استحکام فلزات پایه به طور معمول در کارخانه تولید تعیین میشود و در گزارش آزمایش مواد گزارش میشود. چنین تست هایی برای محصولات فولادی به طور معمول مطابق با روش های استاندارد تست و تعاریف تست مکانیکی محصولات فولادی انجام می شود ، آزمایش کشش ASTM A370.10 .
تنش فلز پایه در طی مراحل صلاحیت جوش ، گاهی اوقات با استفاده از روش های مشابه برای تأیید داده های گزارش شده انجام میشود.
تست های کششی فلزات پایه معمولاً در یکی از دو جهت انجام می شود: طولی یا عرضی. نمونه های طولی دارای محور طولی به موازات جهت نورد صفحه هستند ، در حالی که نمونه های عرضی عمود بر جهت نورد صفحه قرار دارند. جهت گیری نمونه تنها تفاوت است ، و هر دو نمونه طولی و عرضی به طور کلی به عنوان تست تنش تک محوره استاندارد به همان روش تهیه و آزمایش میشوند.
2-2-آزمون کشش اتصالات جوش داده شده
از آنجا که بخشهای تست جوش ناهمگن هستند ، حاوی جوش ، HAZ و فلزات پایه ساده هستند ، آزمایش کشش جوشها تا حدودی پیچیدهتر از آزمایش فلز پایه است. برای به دست آوردن ارزیابی دقیق از استحکام و قابلیت انعطاف پذیری جوش ، بسته به اینکه خواص فلز جوش یا قطعات مورد توجه باشد ، به طور معمول از چندین نمونه و جهت گیری مختلف استفاده می شود. برای نمونه های جوش مستطیلی ، ضخامت کامل صفحه به طور معمول مورد آزمایش قرار میگیرد و در برخی موارد ، گرده جوش در نمونه آزمایش دست نخورده باقی می ماند تا منعکس کننده خصوصیات واقعی جوش باشد. با این حال ، هنگامی که undercut جوش وجود دارد ، این ممکن است خواص کششی را کاهش دهد.
جهت تعیین استحکام کششی فلز جوش داده شده، با توجه به شکل 3 میتوان بر اساس کاربرد،نمونه های آزمون را تهیه کرد.

مهم ترین آزمونهای کشش که جهت ارزیابی قطعه جوشکاری شده، انجام میشود، شامل موارد زیر میباشد:
- آزمون تمام فلز جوش
- آزمون جوش لب به لب عرضی
- آزمون جوش لب به لب طولی
2-3-آزمون تمام فلز جوش
تست تنش فلز جوش برای تعیین استحکم کششی، استحکام عملکرد ، کشیدگی و کاهش سطح فلز جوش استفاده میشود. در این آزمایش نمونه به صورت موازی با محور جوش قرار می گیرد و کل نمونه از فلز جوش ماشینکاری میشود. از آنجا که ترکیب شیمیایی فلز جوش تحت تأثیر رقیق شدن از فلز پایه قرار دارد ، اثر متقابل شار ، تبخیر قوس و آماده سازی مفصل می تواند بر نتایج کششی تأثیر بگذارد.
هنگام آزمایش برای تعیین خصوصیات فلز جوش در یک جوش خاص ، باید از روند جوش و روشی که در تولید استفاده می شود برای جوشکاری تست استفاده شود . هنگامی که این آزمایش برای صلاحیت یک فلز پرکننده انجام می شود ، یک جوش استاندارد برای جوشکاری پیکربندی که اثر رقیق سازی فلز پایه را به حداقل می رساند استفاده میشود. این روش در مشخصات فلزات پرکننده مانند مشخصات الکترودهای فلزی کربن برای جوشکاری قوس فلزی محافظ در AWS A5.1 شرح داده شده است.
2-4-آزمون جوش عرضی
تفسیر نتایج آزمون برای تمامی اتصال جوشکاریشده به دلیل وجود استحکام و داکتیلیتههای متفاوت در مناطق اتصال پیچیده میشود. این عدم وجود خواص یکنواخت بهویژه در نمونه آزمون که در شکل 4 نشان دادهشدهاست، مهم میباشد.

شکل4. نمونه آزمون کشش عرضی
در این مورد کرنش و تخریب ابتدا در مناطق ضعیفتر مقطع اندازهگیر رخ میدهند. برای مثال اگر استحکام فلز جوش از استحکام فلز پایه بیشتر باشد گلویی شدن و تخریب خارج از منطقه جوش رخ میدهد. در چنین موردی، آزمون بیان می کند که استحکام جوش بالا تر از U.T.S حاصل در نمونه است. اما نشانه ای از داکتیلیته جوش ارائه نمیکند. مقایسه کیفی فلزات جوش مختلف زمانی که تخریب از این نوع رخ می دهد امکان پذیر نمی باشد.
زمانی که استحکام جوش به مقدار قابل توجهی کمتر از استحکام فلز پایه است، بیشتر کرنش پلاستیک در جوش رخ میدهد.
واضح است که نمونههای جوش عرضی مقدار اندازهگیری شده موثر و مناسبی از استحکام دارند اما داکتیلیته جوش اندازه گیری شده مناسب نمیباشد. همچنین حصول یک مقدار قابل اعتماد از Y.S در طول امتداد جوشکاری شده امکان پذیر نمی باشد. چرا که استفاده متداول از Y.S به کرنش یکنواخت در محدوده طول اندازهگیر مشخص شده بستگی دارد.
نوع دیگر آزمایش تنش جوش عرضی ، تست تنش لوله است. این آزمایش با قرار دادن لوله جوش داده شده به طور مستقیم در دستگاه تست تنش ، قدرت جوش کاملاً کامل در لوله های قطر کوچک (عموماً کمتر از in3 ) را ارزیابی میکند. مانند سایر تست های جوشکاری کامپوزیت ، معمولاً فقط استحکام کششی نهایی گزارش می شود. با وجود این محدودیتها، آزمون جوش عرضی برای صلاحیت دستورالعمل مورد تائید استاندارد قرار گرفته.
2-5-آزمون جوش طولی
در تست جوش طولی ، نمونه آزمایش به صورت موازی با محور جوش بارگیری می شود. سطح مقطع کاهش یافته نمونه ممکن است فقط شامل فلز جوش ، یا ترکیبی از جوش، HAZ و فلزات پایه باشد. در طی آزمایش ، هر سه ناحیه مجبور هستند در حالی که دچار تغییر شکل الاستیک هستند به طور مساوی و همزمان تغییر کنند. فلز جوش ، صرف نظر از استحکام ، با فلز پایه تا زمانی که خرابی رخ دهد ، دراز می شود. انعطاف پذیری کم فلز جوش یا HAZ ممکن است شکستگی را در سطوح استحکام زیر فلز پایه ایجاد کند.
آزمایش جوش طولی فقط اطلاعاتی در مورد استحکام کششی نهایی جوشها ارائه میدهد. با این وجود ، کشیدگی ممکن است به عنوان نشانه ای از شکل پذیری مفصل در نظر گرفته شود.
2-6- آزمایش استحکام برشی
محاسبهی استحکام برشی اتصال جوش یا لحیم شده (بیشتر برای قطعات لحیم شده) از طریق نمونههای عرضی و طولی از اتصال مطابق شکل5 و اعمال نیروی کششی تا مرحلهی گسسته شدن به دست میآید. خارج قسمت ماکزیمم نیروی اعمال شده بر طول اتصال (دوبرابر پهنا در نمونهی عرضی و دو برابر طول زائده در نمونهی طول) برای استحکام برشی (پوند بر اینچ یا کیلوگرم بر سانتی متر مربع) اتصال است.


الف) نمونه ی عرضی



ب) نمونه طولی
شکل5. استحکام برشی اتصال
3-آزمونهای خمش
یکی از آزمایشهای ارزان و ساده برای نشان دادن بعضی مشخصات اتصال جوش داده شده و فلز جوش آزمایش خمش است که میتوان آن را با دستگاه کشش، پرس ساده و حتی فک و چکش نیز انجام داد. این آزمایش ممکن است برای پیدا کردن خمش (ریشهای)، خمش (طولی)، خمش (کنارهای) و خمش (شکافدار) انجام میشود.
3-1- آزمایش خمش انتهای آزاد
این آزمایش برای محاسبهی انعطاف پذیری فلز جوش انجام میشود. نمونه مطابق شکل 6 از جوش لب به لب به طریقی تهیه میشود که جوش در وسط آن قرار دارد. پشت یا گردهی جوش ماشینکاری میشود. جدول 4 چند اندازه مختلف از نمونهی آزمایش خمش انتهای آزاد را آورده است. با ایجاد دو خط بر روی سطح جوش طول موثر آن مشخص میشود. سپس با قرار دادن نمونه در فک یا وسیله دیگر آن را در جهتی خم میکنند که سطح جوش در پشت یا قسمت محدب باشد. خم کردن تا حدی ادامه مییابد که ترکیدگی یا عیوبی بزرگ تر از 5/1 میلی متر در سطح محدب ظاهر نشود، اگر عیبی ظاهر نگشت تا دولا شدن کامل نمونه اعمال نیرو ادامه مییابد. درصد تغییر طول نسبی را میتوان با نسبت دادن طول موثر به طول موثر اولیه ضرب در 100 به دست آورد (شکل7).

شکل6. نمونه برای آزمایش خمش انتهای آزاد
جدول4. اندازههای نمونه برای آزمایش خمش انتهای آزاد
50 | 40 | 25 | 20 | 10 | T |
75 | 60 | 38 | 30 | 15 | W |
450 | 375 | 300 | 275 | 200 | L,min |
50 | 50 | 50 | 50 | 30 | B,min |

شکل7. آزمون خمش انتهای آزاد
a)خمش سه نقطه b)خمش چهار نقطه c)خمش پرسی به منظور دستیابی به شکل u
3-2- آزمایش خمش هدایت شده
نمونههای تهیه شده در فک یا گیره مخصوص قرار میگیرد و نیرو از طریق سمبه با ابعاد مشخص بر روی نمونه اعمال میشود. تا به شکل U درآیند (شکل8).

جدول5. اندازههای شکل8
D(cm) | C(cm) | B(cm) | A(cm) | تنش تسلیم (mpa) |
3 | 6 | 8/1 | 75/3 | کمتر از 7/344 |
6/3 | 2/7 | 5/2 | 5 | 5/620_2/379 |
2/4 | 4/8 | 4/8 | 25/6 | بیشتر از 5/620 |
بر حسب اینکه نمونهها به صورت طولی، عرضی یا کناری از جوش تهیه شوند و در چه وضعیت برروی فک تحت نیرو قرار گیرند آزمایشهای مختلفی انجام میگیرد. نمونههای عرضی به چهار روش زیر تهیه میشوند:
- نمونههای ریشه جوشی مطابق شکل 9 آماده میشود و طوری روی فک یا گیره قرار میگیرد که قسمت ریشه، جوش در زیر باشد. پس از خم شدن (به شکل U درآمدن) نباید ترکیدگی یا عیب دیگر در ریشهی جوش مشاهده شود. این ازمایش برای نفوذ ریشه جوش مناسب است.

- نمونه صورت جوش مطابق شکل 9 (ب) تهیه میشود و بر روی فک قرار میگیرد که قسمت صورت یا گردهی جوش ( پس از تخت کردن) به طرف پایین باشد. پس از خم شدن سطح جوش انبساط حاصل میشود. در این سطح نباید ترکیدگی و عیوب دیگر (بزرگتر از 3 mm) مشاهده شود.
- نمونه کناره جوش مطابق شکل 10(الف) آماده میشود و طوری روی فک قرار میگیرد که تمام مقطع جوش تحت نیروی اعمال شده خمیده میشود و اگر عیوبی در سطح و ریشهی جوش باشد، طاهر خواهد شد. پهنای نمونه مساوی ضخامت اتصال جوش داده شده است.
- نمونه خمشی شکافدار مطابق شکل 10 (ب) آماده سازی میشود. و در فک یا گیره تحت نیروی خمشی قرار میگیرد. واضح است به علت شکافی که عمود بر جوش تراشیده شده است، نمونه نمیتوند تغییر شکل کامل دهد و به صورت U درآید و با اعال نیروی نه چندان زیاد شکست از محل شکاف یعنی فلز جوش ایجاد میشود. این آزمایش به منظور مشاهده سطح شکست از محل شکاف یعنی فلز جوش ایجاد میشود. این آزمایش به منظور مشاهده شکست و مطالعه عیوب انجام میگیرد

4-آزمایش سختی
معمولا اصطلاح سختی به خاصیت اجسام در مقابل نفوذ جسم دیگری به سطح آنها و میزان مقاومت و نفوذپذیری آنها اطلاق میشود.
رایجترین آزمایش سختی، مشتمل بر حرکت یک جسم نفوذ کننده و یا فرورونده به داخل جسم مورد آزمایش و ثبت نیروی لازم برای اینکار و یا اندازهگیری مقدار فرورفتگی در برابر نیروی معین میباشد که این آزمایش، آزمایش سختی فرورفتگی نامیده میشود.
در آزمونهای فرورفتگی ایستا، که متداول هستند، حفرهای تحت فشار معین در قطعه ایجاد شده و ابعادش اندازهگیری میشود. هرچه حفره ایجاد شده در شرایط استاندارد بزرگتر باشد ماده نرمتر است و برعکس. در آزمون فرورفتگی پویا، وزنه یا آونگی که آزادانه رها میشود، به سطح ماده برخورد میکند. بخشی از انرژی وزنه برخوردکننده، صرف تغییر شکل پلاستیک ماده شده و باقی آن موجب برگشتن وزنه از سطح میشود. ماده سخت، انرژی زیادی جذب نمیکند زیرا تغییر شکل پلاستیک آن چشمگیر نیست، در نتیجه وزنه برخوردکننده تا ارتفاع بیشتری برمیگردد.
روشهای سختی سنجی
- آزمایش برینل
- آزمایش راکول
- آزمایش ویکرز
- ریز سختی
4-1-آزمون سختی اتصالات جوش دادهشده
آزمایش سختی مقاومت یک ماده را در برابر تغییر شکل پلاستیک ، نفوذ یا تلقیح تعیین می کند. با این وجود ، نتایج تست سختی اغلب به عنوان روشی سریع برای تقریب استحکام کششی نهایی در منطقه محلی مورد آزمایش قرار میگیرد. اندازه گیری سختی همچنین می تواند اطلاعات مربوط به تغییرات متالورژی ناشی از جوشکاری را ارائه دهد. در فولادهای آلیاژی ، سختی بالا می تواند حضور مارتنزیت در HAZ جوش باشد ، در حالی که سختی کم ممکن است یک وضعیت بیش از حد تمپر شده را نشان دهد.
در فولادهای سازه، به عنوان مثال سرد کردن سریع حرارتهایHAZ ، ممکن است موجب تشکیل مارتنزیت با سختی بسیار بالاتراز سختی فلز پایه گردد. اگرچه در مناطقی از HAZ ، جایی که درجه حرارت حداکثر پایینتر است. سختی ممکن است به دلیل اثرات تمپر کمتر از سختی فلز پایه باشد. جوشکاری مواد کار سرد شده یا پیر سختی شده ممکن است منجر به سختی HAZ بسیار پایین به دلیل بازیابی و تبلور مجدد یا فراپیری شود. مقادیر سختی در اتصال جوشکاری شده معمولا نسبت به شرایط جوشکاری شامل فرآیند مورد استفاده، حرارت ورودی، درجه حرارت پیش گرم و بین پاسی، ترکیب شیمیایی الکترود و ضخامت ورق حساس می باشد.
آزمون سختی جوشها معمولا روی مقاطع سطح اتصال سنگ زده شده، پولیش شده یا پولیش و اچ شده انجام میشود. جای فرورفتگی فرو روندهها در مناطق خاصی شامل خط مرکزی جوش، مناطق ریشه و وجه رسوب یافته، HAZ و فلز پایه ایجاد میشود (شکل11). نوع آزمون سختی مورد استفاده در ابتدا بستگی به سختی یا استحکام ماده، اندازه اتصال جوشکاری شده و نوع اطلاعات مورد نیاز دارد. آزمون برینل یک محل فرورفتگی بزرگ، معمولا به قطر 2 تا 6/5 میلی متر به وجود میآورد و بنابراین تنها برای جوشهای بزرگ مانند ورق های سنگین مناسب میباشد. آزمون راکول محل های فرورفتگی بسیار کوچک تر ایجاد میکند اما حتی این نوع آزمون هم در مقیاس ماکروسکوپی است و محل های فرورفتگی ممکن است بزرگ تر از سطوح مورد نظر باشند ( خط ذوب یا منطقه دانه درشت HAZ). آزمونهای ویکرز و نوپ محل های فرورفتگی به نسبت کوچکتری ایجاد میکنند و بنابراین به خوبی برای اندازه گیریهای سختی مناطق مختلف HAZ مناسب می باشد. اندازه گیری را می توان در هر منطقه خاص از جوش یا فلز پایه ، بسته به روش آزمایش و هدف انجام داد. غالباً ، تورفتگی های سختی در فواصل منظم در کل تقاطع جوش انجام می شود ، همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است. سختی سطح مقطع جوش اغلب با استفاده از روش ویکرز انجام می شود زیرا تورفتگی بسیار کوچک اطلاعات مربوط به تغییرات ریزساختاری محلی در فلز جوش و HAZ را ارائه می دهد.

بین نتایج حاصل از تست سختی متفاوت و استحکام کششی برخی از فلزات رابطه متقابل تقریبی وجود دارد. به عنوان مثال ، مقاومت کششی تقریبی نهایی کربن و فولاد کم آلیاژی در ksi تقریبا نیمی از سختی برینل است. در جدول 6 تبدیل های سختی برای فولادهای غیراستنیتی ارائه شده است ، در حالی که در جدول7 تبدیل سختی برای فولادهای آستنیتی ارائه شده است. این همبستگی ها هنگام استفاده روی اتصالات جوش داده شده یا هر فلزی با ساختار ناهمگن باید با احتیاط استفاده شود. وقتی مقدار سختی تبدیل می شود ، هر دو مقادیر اندازه گیری شده و تبدیل شده برای مرجع گزارش می شوند.
در تست سختی ، تهیه نمونه مناسب برای نتایج معتبر مهم است. سطح باید صاف و منطقی عاری از خراش باشد. بعلاوه ، برای تورفتگی های یکنواخت باید عمود بر بار اعمال شده باشد. با داشتن فلزات نازک و نرم ، دستگاه تست باید دندانه کم عمق ایجاد کند که با استفاده از ماسوره دستگاه تست محدود نمی شود. این کار با یک سوزاندن کوچک و یک بار سبک ، می تواند انجام شود (مخصوصاً با یک ماشین تست راکول).
جدول6. اعداد تقریبی تبدیل سختی برای فولادهای غیر آستینیتی

جدول7. اعداد تقریبی تبدیل سختی برای فولادهای آستینیتی

2-4– تست سختی راکول
دندانه فرو رونده یا نفوذ کننده ممکن است یک ساچمه فولادی سخت شده به قطر اینچ یا اینچ بوده و یا مخروط الماسه با زاویه 120 درجه که نوک مخروط آن گرد شده و بریل نامیده میشود، باشد. عدد سختی که روی نشانگر مدرج میتوان قرائت کرد، یک عدد دلخواه قرار دادی است که بطور معکوس با عمق حفره ایجاد شده، متناسب میباشد. مقیاس بکار رفته برای آزمایش، نشان دهنده بار وارده و نوع دندانه استفاده شده میباشد.
در موقع استفاده از دستگاه، ابتدا یک بار کوچک به اندازه 10 کیلوگرم بر روی قطعه وارد مینماید تا سبب ایجاد یک حفره کوچک شده و دندانه، داخل حفره مستقر و محکم شود. سپس درجه تنظیم دستگاه روی علامت SET قرار داده شده و بار اصلی بر روی قطعه وارد میآید. بار اصلی معمولا بین 60 تا 100 کیلوگرم برای ساچمه فولادی است و در بعضی مواقع در صورت لزوم مقدار بار ممکن است بیشتر شود. برای دندانه الماسه بریل، نیروی 150 کیلوگرم بکار برده میشود.
قطر ساچمه فولادی معمولا اینچ است ولی ساچمههایی با قطرهای ، و اینچ برای موادی با سختی کمتر نیز قابل استفاده میباشند. پس از آنکه بار اصلی بر روی قطعه وارد آمده و برداشته شد، عدد سختی از روی نشانگر مندرج خوانده میشود در حالی که بار کوچک اولیه همچنان در محل قرار دارد. جدول 5 نشاندهنده مقیاس، نوع دندانه مورد استفاده، بار وارده و ماده مناسب نمونه آزمون در دستگاه سختی سنجی راکول میباشد.
جدول8. مقیاسهای سختی راکول

در سختی راکول، عدد سختی به تنهایی وجود ندارد، چون عدد سختی به نوع داندانه استفاده شده و میزان بار وارده بستگی دارد. بنابراین یک حرف مشخص کننده لازم است تا مقادیر بدست آمده از آزمایش مفهوم گردد.
3-4– تست سختی ویکرز
در این آزمون از دندانه الماسه کوچک، به شکل هرم القاعده استفاده میگردد که زاویه نوک آن 136 درجه و بار آورده از 5 تا 120 کیلوگرم با تقسیمات 5 کیلوگرم میتواند تغییر کند. دقت ابعاد فرورفتگی زیاد است. اندازهگیری قطر مربع ، بسیار دقبق تر از اندازهگیری قطر دایره است زیرا برای اندازهگیری قطر دایره بایستی فاصله دو خط مماس بر دایره اندازه گرفته شود. روش ویکرز سریع بوده و با آن میتوان سختی نمونههای نازک تا 006/0 اینچ ضخامت را اندازه گرفت.
5-آزمون ضربه اتصالات جوش داده شده
امروزه تمامی آزمونهای ضربه جوشها با استفاده از نمونه و ماشین نوع چارپی انجام میپذیرد. زیرا چارپی این مزیت را دارد که آزمونهای درجه حرارت پایین تنها با سرد کردن خود نمونه انجام میشود در حالی که در آزمون ایزود هم نمونه و هم گیرههای نگهدارنده باید سرد شوند.
انواع مختلف نمونههای آزمون ضربه برای آزمون شارپی در شکل 11 نشان داده شده است. شیار موجود در نمونه ممکن است به همراه ریشهاش، در جوش، مرز نفوذ یا HAZ قرار داده شود اما اغلب در فلز جوش قرار داده میشود.

درجه حرارت آزمون مهم است و شیار باید بدقت بریده شود تا حداقل پراکندگی نتایج وجود داشته باشد. بازرسی شکست به منظور مشاهده عیوب و سطوح شکست جهت تعیین نوع شکست انجام میپذیرد.
نتایج آزمون ضربه جوش ها از پراکندگی بیشتری نسبت به مواد کارپذیر برخوردار میباشد و این به دلیل غیر همگن بودن ساختار جوش میباشد.
پاسخ دهید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.